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宽带数字接收机信道化及其相关技术的研究与实现

作　者: 石远东
导　师: 孙桦
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 宽带数字接收机 离散傅立叶变换 数字信道化 现场可编程门阵列 多相滤波器组
分类号: TN851
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 484次
引　用: 5次
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内容摘要


在电子对抗领域中,雷达信号的频率信息是信号分选、威胁识别、引导干扰的重要参数。面对日益复杂的电子战环境,要求必须在很宽的带宽范围内,对频率信息进行快速、高精度的测量。传统的模拟接收机测频精度较低,已经无法满足实际的测频需要,而随着大规模集成电路的发展,宽带数字接收技术成为电子侦察的一个重要发展方向。宽带数字接收机使用尽量靠近射频段的模数转换器(ADC),实现宽带监视,利用数据率转换系统降低数据率的同时完整保留目标信号通带内特性,完成窄带接收。利用FPGA或DSP等可编程器件对所截获低速率信号进行处理,得到目标信号的详细参数。本文讨论了基于离散傅立叶变换(DFT)的测频方法,对测频性能进行了仿真,提出了对数据进行重叠处理的补零滑动算法,该算法有助于构造实时处理的数字信道化接收机;具体分析了一种基于多相滤波器组的信道化接收机的设计方法,较好地解决了高速ADC与低速信号处理器之间的矛盾问题;讨论了信道化输出检测和精测频的处理方法;并对相关设计进行了仿真和硬件测试,得到了比较满意的结果。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
第一章 绪论  10-14
  1.1 研究背景  10-11
  1.2 EW 接收机技术的发展  11-13
  1.3 本文的研究工作与内容安排  13-14
第二章 基于傅立叶变换的正弦信号频率估计  14-23
  2.1 引言  14
  2.2 基于傅立叶变换的直接频率估计  14-19
    2.2.1 正弦信号的离散傅立叶变换  14-15
    2.2.2 数据补零处理  15-17
    2.2.3 补零滑动算法  17-19
  2.3 基于傅立叶变换测频的改进算法  19-22
    2.3.1 双线幅度法  19-21
    2.3.2 谱线相位法  21-22
  2.4 小结  22-23
第三章 宽带数字信道化与信道化输出检测的实现  23-40
  3.1 引言  23
  3.2 数字式信道化接收机的实现  23-27
    3.2.1 概述  23-24
    3.2.2 数字信道化的实现  24-26
    3.2.3 带通滤波器的实现  26-27
  3.3 信道化仿真及输入数据类型的选择  27-31
    3.3.1 滤波器组的仿真  27-28
    3.3.2 性能分析  28-29
    3.3.3 输入数据类型的选择  29-31
  3.4 信道化输出的检测  31-39
    3.4.1 时域检测法  32-34
    3.4.2 频域检测法  34-36
    3.4.3 自相关检测法  36-38
    3.4.4 三种检测方法的比较  38-39
  3.5 本章小结  39-40
第四章 频率信道化后精测频的三种方法  40-54
  4.1 引言  40
  4.2 利用2 倍内插来增加输出带宽  40-42
  4.3 信道化后接相位比较器  42-47
    4.3.1 相位比较器的测频原理  42-43
    4.3.2 相位测频性能分析  43-45
    4.3.3 相位测频仿真  45-47
  4.4 信道化后接单比特接收机  47-51
    4.4.1 单比特接收机的基本概念  47-49
    4.4.2 信道化后接单比特接收机  49-50
    4.4.3 实验仿真  50-51
  4.5 信道化后接另一组FFT  51-52
  4.6 三种精测频方法的比较  52-53
  4.7 本章小结  53-54
第五章 硬件电路的设计与实现  54-71
  5.1 电路设计的EDA 技术  54-59
    5.1.1 EDA 技术简介  54-55
    5.1.2 FPGA 设计流程  55-57
    5.1.3 QuartusΙΙ设计软件  57-59
  5.2 器件及仪器简介  59-60
  5.3 高速ADC 与FPGA 接口的设计  60-62
  5.4 数字接收机中主要模块的设计  62-70
    5.4.1 多相滤波器的设计  62-65
    5.4.2 自相关检测模块的设计  65-66
    5.4.3 基于FFT 测频模块的设计  66-70
  5.5 小结  70-71
第六章 全文总结  71-73
参考文献  73-75
致谢  75-76
攻读硕士期间所发表的论文  76-77
附录  77-80

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线电设备、电信设备 > 接收设备、无线电收音机 > 接收机：按形式分
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