学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于FPGA的三通道可变点信道化研究与实现

作　者: 张建中
导　师: 丁庆生
学　校: 电子科技大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 多相滤波器组 可变点 信道化 现场可编程逻辑阵列
分类号: TN971.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 52次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


在电子环境日趋复杂的形势下,电子侦察设备朝着多通道、宽带化、数字化、软件化与高截获率的方向发展,模拟接收机已不能满足这些不断发展的需求,数字信道化接收机应运而生。数字信道化接收机作为一种全概率接收机,是频率测量领域重要的接收机结构,在电子战中得到了广泛的应用。数字信道化接收机的原理是把输入的宽带信号利用滤波器组分割成带宽一致的窄带信号,窄带信号易于处理、分析,并可同时处理多个窄带信号,从而达到了数字处理的高效性、可靠性。本文从数字接收机结构出发,结合信道化接收机的全概率接收优点,利用多相滤波的高效结构,研究了基于多相滤波的数字化信道化接收机。该接收机是一种全概率接收机,在实现上大大节省了硬件资源,且复杂度较低,易于实现,是信道化接收机的重要发展趋势。在多相滤波信道化基础上,通过实时配置信道化的点数,改变信道化抽取的深度,实现可变点信道化,使信道化结构更具灵活性和可移植性。鉴于可变点信道化结构需具备灵活的并行处理能力,且对数据复杂度、实时性要求比较高,因此采用FPGA实现。最终,结合本文研究背景,根据相关干涉仪测向原理,在可变点信道化基础上,提出了三通道信道化结构的复用技术,并添加了相位补偿和阵元切换,模拟9阵元的数据。该系统首先通过ChipScope Pro和Matlab初步调试;然后利用测向算法计算出方位角和俯仰角来验证信道化模块、相位补偿模块的正确性。本文主要研究的内容包括:基于多相滤波高效结构的推导及性能分析;可变点信道化的FPGA实现;三通道信道化的复用;相位补偿、阵元切换的模拟;系统的仿真、测试。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章 绪论  9-14
  1.1 研究背景及意义  9-10
  1.2 接收机的发展现状  10-11
  1.3 FPGA 在数字信号处理中的作用  11-12
  1.4 本文的主要工作  12-14
第二章 基于多相滤波的数字信道化实现原理  14-27
  2.1 数字信道化技术的意义及基本原理  14
  2.2 基于多相滤波的信道化理论  14-23
    2.2.1 信号的均匀信道化  15-17
    2.2.2 整数倍抽取  17-18
    2.2.3 原型滤波器的多相分解  18-20
    2.2.4 基于多相滤波器组的信道化原理  20-23
    2.2.5 基于多相滤波器组的信道化性能分析  23
  2.3 原型滤波器设计  23-26
  2.4 本章小结  26-27
第三章 基于FPGA 的可变点信道化实现结构  27-40
  3.1 系统的应用背景及性能指标  27-28
  3.2 Virtex-5 系列FPGA 简介  28-29
  3.3 系统总体方案设计  29-35
    3.3.1 可变点多相滤波结构  30-31
    3.3.2 可变点FFT 的实现  31-35
  3.4 可变点信道化结构的优化  35-36
  3.5 可变点数信道化位宽讨论  36-37
  3.6 三通道的分时复用  37-38
  3.7 信道化系统的结构分析  38-39
  3.8 本章小结  39-40
第四章 三通道可变点信道化各模块测试及仿真  40-52
  4.1 ChipScope Pro 介绍  40-41
  4.2 FPGA 基本单元仿真  41-45
    4.2.1 FIFO 验证  41-42
    4.2.2 RAM 验证  42-43
    4.2.3 ROM 验证  43
    4.2.3 乘法器验证  43
    4.2.4 加法器验证  43-44
    4.2.5 可变FFT 验证  44-45
  4.3 多相滤波模块仿真  45-47
  4.4 单通道信道化仿真  47-48
  4.5 三通道信道化仿真  48-51
  4.6 本章小结  51-52
第五章 数据组帧、相位补偿及阵元切换设计与实现  52-57
  5.1 数据组帧、打包  52-53
  5.2 空间相位补偿与阵元切换控制  53-55
    5.2.1 空间相位补偿原理  53-54
    5.2.2 空间相位补偿FPGA 实现  54-55
  5.3 本章小结  55-57
第六章 整体系统测试  57-61
  6.1 系统测试过程  57-60
  6.2 本章小结  60-61
第七章 全文总结  61-62
致谢  62-63
参考文献  63-65
附录  65-66
攻硕期间取得的研究成果  66-67

相似论文

  1. TCN网关MVB模块的设计与实现,TN915.852
  2. 基于PCI-E接口数据采集系统FPGA设计与实现,TN791
  3. 高速高效宽带数字信道化接收机算法研究与实现,TN851
  4. 基于软件无线电的信道化接收平台及其应用研究,TN851
  5. 宽带信号侦察中的动态信道化技术,TN971.1
  6. 宽带信道化数字测频的设计与实现,TN851
  7. 短波宽带数字接收机信道化处理技术应用及研究,TN851
  8. 基于滤波器组的短波信道化技术研究、设计与实现,TN713
  9. 基于XC3S500E芯片学生实验板的实验教学系统的设计,TN791
  10. 复杂电磁环境下的雷达信号参数测量,TN957.51
  11. 宽带无线信号调制方式的识别,TN911.3
  12. 宽频带数字信道化接收机的设计与实现,TN851
  13. 数字信道化侦察接收机的研究与实现,TN851
  14. 爆温测量中的超高速光谱信息采集与处理技术研究,TP274.2
  15. 短基线时差测向接收系统设计,TN974
  16. 光纤阵列电光开关系统的研制,TN25
  17. 基于FPGA平台数字信道化接收机的开发与研制,TN851
  18. 数字集成的莫尔条纹信号细分原理及应用,TP274
  19. 基于多相滤波的宽带数字接收机的研究与FPGA实现,TN791
  20. 宽带数字信道化侦察接收机的高效FPGA实现研究,TN851

中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 电子对抗（干扰及抗干扰） > 侦察问题 > 侦察方法及设备的运用
© 2012 www.xueweilunwen.com