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复杂电磁环境下动态背景信号中白噪声的研究与实现

作　者: 涂春勇
导　师: 张炜
学　校: 国防科学技术大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 复杂电磁环境白噪声伪随机序列 m序列 FPGA
分类号: TN971.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

随着科技的发展,军事通信与对抗技术也在不断更新。在现代战场上,由于大量使用电子信息装备,使得战场空间中的电磁信号非常密集,形成了极为复杂的电磁环境。复杂电磁环境背景信号生成系统针对我军现代化装备发展需求,通过在内、外场试验中提供高频段、多样式、高密度的电磁信号环境,在一定程度上不但可以为通信对抗实验提供逼真的战场电磁环境,还可以为通信产品的开发、研制和测试提供一个与其实际工作环境相似的信号场景,以便对其性能进行评估。本文介绍的是复杂电磁环境背景信号生成系统中白噪声信号的研究和实现。首先,介绍了白噪声相关知识,例如白噪声特性、线性反馈移位寄存器和经典m序列的相关理论,论证了用m序列实现白噪声的可行性并给出实现的方案,并提出一种基于m序列的长周期伪随机序列产生的方法;其次,研究了限带白噪声产生的方法并介绍了正交调制技术等相关理论;然后,对系统的整体设计方案进行了介绍,并阐述了如何使用硬件描述语言对FPGA编程,着重研究了控制电路设计,长周期白噪声序列生成,并采用幅度调制方式实现了限带白噪声信号;最后,对全文的工作进行了总结,并提出了进一步提高、完善的方法。

全文目录

摘要  10-11
ABSTRACT  11-12
第一章绪论  12-19
  1.1 课题研究的背景  12-15
  1.2 国内外的研究概况  15-16
  1.3 应用数字技术实现带限白噪声的方法  16-18
  1.4 课题主要的研究内容及论文的组织结构  18-19
第二章与白噪声有关的基础知识及长周期伪随机序列算法研究  19-35
  2.1 白噪声特性  19-23
    2.1.1 (理想)白噪声  19-21
    2.1.2 限带白噪声  21-22
    2.1.3 噪声序列  22-23
  2.2 线性反馈移位寄存器  23-25
  2.3 m序列  25-30
    2.3.1 m序列的性质  26-28
    2.3.2 m序列相关函数的波形及功率谱  28-30
  2.4 基于m序列的长周期伪随机序列算法研究  30-35
    2.4.1 算法研究  31-32
    2.4.2 算法验证  32-35
第三章限带白噪声发生器  35-43
  3.1 引言  35
  3.2 利用伪随机序列实现限带白噪声的方法  35-38
    3.2.1 利用伪随机序列产生限带白噪声的方法  35-36
    3.2.2 中心极限定理近似抽样法  36-37
    3.2.3 仿真说明  37-38
    3.2.4 随机性和正态性检验  38
  3.3 数字滤波器  38-43
第四章限带白噪声信号的FPGA设计实现  43-65
  4.1 现场可编程FPGA技术  43-48
    4.1.1 FPGA的结构与特点  43-45
    4.1.2 可编程逻辑器件“自顶向下”的设计方法  45
    4.1.3 硬件描述语言与仿真工具  45-48
  4.2 系统整体设计方案及硬件选型  48-53
    4.2.1 Virtex-4系列FPGA芯片  48-49
    4.2.2 AD9957芯片  49-50
    4.2.3 A/D转换芯片AD7862  50-51
    4.2.4 系统整体设计框图  51-52
    4.2.5 信号处理模块设计方案  52-53
  4.3 限带白噪声的FPGA程序设计实现  53-65
    4.3.1 基于m序列的长周期伪随机序列的FPGA实现  53-55
    4.3.2 限带白噪声的产生  55-65
结束语  65-66
致谢  66-67
参考文献  67-69
作者在学期间取得的学术成果  69

复杂电磁环境下动态背景信号中白噪声的研究与实现

内容摘要

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