学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

数字信道化侦察接收机的研究与实现

作　者: 胡建波
导　师: 张春杰
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 数字信道化接收机 多相滤波 CORDIC FPGA
分类号: TN851
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 50次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


现代电子战场的电磁环境越来越复杂多变,电子战信号的主要特点是频带宽、待处理信号密集、对非合作信号进行被动侦察和接收,因此对电子侦察设备提出了更高的要求。传统的电子战侦察接收机往往采用模拟接收方式实现,其参数温漂大、电路线性差,很容易导致信号的频率和相位等精细信息的丢失,因此使得数字接收机的发展成为研制新型电子侦察设备的必然趋势。随着新型雷达设备的不断出现,雷达信号形式也变得多种多样,为了适应复杂的信号环境,要求电子战接收机具有瞬时带宽宽、灵敏度高、动态范围大、能够截获同时到达的信号,以及具有对信号进行实时处理的能力。在这种新形势下,数字信道化接收机已经成为宽带电子侦察接收机的主要发展方向。本文首先介绍了课题的应用背景及意义、国内外发展现状和数字接收机的基本理论,包括信号采样理论、多速率信号处理理论和数字下变频原理。在对上述理论研究的基础上,提出了一种实信号的少混叠无盲区的信道化划分方法,并推导建立了实信号信道化接收机的数学模型。通过MATLAB进行仿真验证,结果证明了该数学模型的正确性。在信道化后续信号处理过程中,利用基于协调旋转数字计算机(CORDIC)算法实现了对信号包络和瞬时相位的提取,并采用一阶相位差分算法实现了瞬时频率的测量,对测频精度进行了讨论。在系统实现方面,根据数字信道化接收机的技术指标要求,采用国家半导体公司生产的高速ADC08D1000和ALTERA公司生产的FPGA芯片设计并实现了一套数字信道化接收机。同时在硬件平台上对系统各项功能和技术指标进行了详细测试,并对测试结果进行了分析,提出了一些改进意见。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
第1章 绪论  9-13
  1.1 研究背景与意义  9-10
  1.2 宽带数字接收机的国内外研究现状  10-11
  1.3 本文研究工作和内容安排  11-13
第2章 数字信道化接收机相关理论与技术  13-28
  2.1 数字接收机的相关理论  13-15
    2.1.1 低通采样定理  13-14
    2.1.2 带通采样定理  14
    2.1.3 数字下变频基本原理  14-15
  2.2 数字信道化接收的数学模型  15-27
    2.2.1 整数倍抽取  16-17
    2.2.2 多相滤波结构  17-19
    2.2.3 数字信道化滤波器组  19-20
    2.2.4 滤波器组频带划分  20-21
    2.2.5 高效信道化结构推导  21-25
    2.2.6 数字信道化高效结构仿真及分析  25-27
  2.3 本章小结  27-28
第3章 数字瞬时测频算法的研究  28-39
  3.1 协调旋转数字计算机(CORDIC)算法  28-32
    3.1.1 CORDIC算法基本原理  28-30
    3.1.2 基于CORDIC算法的数字测相原理  30-31
    3.1.3 CORDIC算法计算机仿真  31-32
  3.2 相位差分测频  32-35
    3.2.1 一阶差分法测频算法原理  32-33
    3.2.2 相位差分法测频仿真  33-35
  3.3 傅里叶变换法测频  35-37
  3.4 两种测频方法的比较  37-38
  3.5 本章小结  38-39
第4章 数字信道化接收机的FPGA实现  39-52
  4.1 数字信道化接收机设计要求  39
    4.1.1 功能要求  39
    4.1.2 指标要求  39
  4.2 数字信道化接收机硬件设计  39-42
    4.2.1 系统时钟电路  40-41
    4.2.2 AD采样电路  41
    4.2.3 FPGA及外围电路  41-42
  4.3 数字信道化接收机的FPGA实现  42-50
    4.3.1 时钟产生器配置模块  43-45
    4.3.2 数据率转换模块  45-46
    4.3.3 子带滤波器组模块  46-48
    4.3.4 复系数乘法模块  48-49
    4.3.5 并行FFT模块  49
    4.3.6 瞬时相位提取模块  49-50
    4.3.7 DIFM模块  50
  4.4 硬件实物  50-51
  4.5 本章小结  51-52
第5章 数字信道化接收机系统测试  52-61
  5.1 FPGA资源使用情况  52-53
  5.2 系统时钟性能测试  53-54
  5.3 ADC采样性能测试  54-55
  5.4 信道判决测试  55-56
  5.5 瞬时相位测试  56-57
  5.6 DIFM测试  57-58
  5.7 动态范围测试  58-60
  5.8 本章小结  60-61
结论  61-63
参考文献  63-67
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  67-68
致谢  68

相似论文

  1. 基于FPGA的电磁超声检测系统的研究,TH878.2
  2. 基于FPGA的五相PMSM驱动控制系统的研究,TM341
  3. LXI任意波形发生器研制,TM935
  4. 基于FPGA的射频功放数字预失真器设计,TN722.75
  5. 突发OFDM系统同步与信道估计算法及FPGA实现,TN919.3
  6. 直扩系统抗多径性能分析及补偿方法研究,TN914.42
  7. 电视制导系统中视频图像压缩优化设计及实现研究,TN919.81
  8. 基于FPGA的多用户扩频码捕获研究及硬件仿真,TN914.42
  9. 基于FPGA的数字图像处理基本算法研究与实现,TP391.41
  10. 基于FPGA的高速图像预处理技术的研究,TP391.41
  11. 基于FPGA的高速数字图像采集与接口设计,TP274.2
  12. 基于FPGA的电感传感器数据采集系统的研制,TP274.2
  13. 基于Nios的串行总线分析仪研制,TP274
  14. 基于FPGA-RocketIO_X的PMC高速数据传输板开发,TP274.2
  15. PXI高性能数字I/O模块研制,TP274
  16. LXI计数器研制,TP274
  17. 基于FPGA的高速实时数据采集系统,TP274.2
  18. 基于Nios Ⅱ的GPS信息接收系统设计,TN967.1
  19. 温压炸药爆炸温度场存储测试技术研究,TQ560.7
  20. 掺铒光纤放大器中泵浦激光器驱动源的研究应用,TN248
  21. FPGA系统远程安全升级的设计与实现,TP309

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
© 2012 www.xueweilunwen.com