matlab数字信道化接收机设计 文献综述

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---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------MATLAB数字信道化接收机设计+文献综述电子战接收机一般具有很宽的频率范围，灵敏度高，动态范围大，以及同时到达的信号检测与实时处理能力。数字信道化接收机有其独特的优势，截取概率高，灵敏度高，动态范围大，具有良好的频率分辨率，并能对同时到达的信号进行处理，这些都是国内和国外近几年在电子战装备技术方面的研究重点。本文主要研究了数字信道化接收的高效结构，在具体实现中，设计了抽取滤波的中频接收机方案，并根据实际工程需求，对数字信道化接收的FPGA实现进行了相关技术研究。首先，基于宽带数字接收机的基础理论，深入研究推导了基于多相DFT的数字信道化接收的高效结构。另外，研究了数字信道化FPGA实现的相关技术，包括正交数字下变频技术、滤波技术等。最后对系统方案进行了MATLAB和13/13 ---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------FPGA仿真，通过仿真分析验证了方法的正确性，达到了项目需求。8197关键词：软件无线电数字信道化接收机多相滤波器FPGATitleDigitalChannelizedReceiverDesignAbstractTheelectronicwarfarereceivergenerallyincludeswidebandfrequencycoveragebound,highsensitivity,biggishdynamicrangeandabilityofdetectingandprocessingsynchronoussignals.Asakindofdigitalreceiver,digitalchannelizedreceiverhasauniquesuperiorperformance,highprobabilityofinterception,highsensitivity,largedynamic13/13 ---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------range,goodfrequencyresolution,andtheabilityofsimultaneoussignalprocessing.Thesearetheresearchhotspotsofelectronicwarfareequipmenttechnologyathomeandabroadinrecentyears．Inthispaper,wemainlystudiestheefficientarchitectureofdigitalchannelizedreceiver.AmethodinFPGAimplementationofwidebanddigitalIFreceiverstofulfilldecimationandfilteringisdesigned.According13/13 ---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------3.1.1系统指标要求..173.1.2系统方案选择..173.1.3系统软件设计总体框图.193.2系统各模块方案验证.193.2.1数字正交下变频设计..193.2.2多相滤波信道化.243.3小结.25第4章硬件系统设计与FPGA实现..274.1系统主要器件简介..274.1.1AD采样芯片.274.1.2FPGA13/13 ---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------芯片..274.2FPGA设计流程及开发工具284.2.1FPGA设计流程284.2.2QuartusII设计软件294.3数字下变频FPGA设计及实现.304.3.1NCO混频模块设计及实现..304.3.2抽取器模块的设计及实现314.4数字信道化模块FPGA设计..324.4.1数据预处理模块设计..324.4.2多相滤波模块FPGA设计与实现.354.4.3DFT模块设计与实现374.5小结13/13 ---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------.37结论38致谢39参考文献..39第13/13 ---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------1章绪论1.1研究背景及意义随着现代科技的迅速发展、数字技术的广泛应用，现代战争的作战模式已经逐渐转变为以高科技为依托、以电子战为重要作战形式的信息化战争。随着高速发展的计算机技术、无线电技术和微电子技术在军事领域的广泛应用，信息战已逐步成为现代战争的重要作战形势。在现代高技术电子战中，通过先进的电子侦察系统全面和不断地准确截获敌方的信息，因此，理想宽带侦察接收机必须在全频段内以接近100％的截获概率精确地检测各种信号，包括检测多个同时到达的13/13 ---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------制动态范围广、高截获概率的多信道接收机，是一项艰巨而有意义的工作。本文立足于建立高灵敏度数字化电子侦察硬件平台，着重讨论数字侦察接收机系统中，高数据率情况下的数据信道化处理方法，对带通采样理论，多速率信号处理等理论进行了深入的探讨，并在基于这些理论的基础上对数字信道化滤波算法进行了研究，对其FPGA硬件实现进行了讨论。1.2数字信道化接收机的发展状况数字接收机的发展状况一般分三个阶段[1]，早期的数字接收机是基于视频包络信号基带数字化处理的方法，信号的频率和相位等精细信息在数字化前就已经丢失，仍需与其他模拟接收机同时协调工作。随着ADC和DSP技术的飞速发展，数字化接收机在80年代进入了中频数字处理阶段。在外差式接收机输出中频信号上进行A/D13/13 ---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------变换，使信号的幅度、相位等精细信息都被记录储存，便于现代信号处理方法的使用。中频数字化接收机，采用中频采样后的数字下变频(DDC)结构，如图1-1所示。接收信号经射频前端放大后与本振混频产生中频信号，对中频信号进行A/D变换，并进行数字正交下变频处理，最终输出数字基带信号。13/13 ---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------该架构下的数字接收机有其不足之处，首先，它不具备同时处理多信号的能力；另外，与传统模拟超外差接收机一样需要专用的搜索或监视设备对整个频段进行全程搜索，以确定在哪个信道上出现目标信号，若搜索速度不够快，那么就会遗漏或丢失目标，从而产生漏警，无法实现全概率目标信号截获。之后的发展方向，总的说来是结合新出现的高速数字信号处理器件，使用更多成熟的数字信号处理方法，在高速FPGA，DSP器件上实现多速率信号处理，性小于0.05。上面的研究成果中看出，国外产品在参数设计上十分灵活，具有多种高速的工业输入输出接口，产品的兼容性好，国内的数字接收机的扩展性和灵活性较差，还处于起步研究阶段。1.3本文的主要研究内容与工作本文研究了基于多相滤波的数字信道化相关技术以13/13 ---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------FPGA具体实现技术。文中不仅从理论上对基于多相滤波的数字信道化接收机结构进行了分析，而且从硬件上讨论了其可实现性，通过仿真验证了方案的正确性和可行性。具体包括以下主要内容：第一章为绪论，介绍了本课题的研究背景、意义及数字信道化接收机的发展状况。第二章详细分析了数字信道化接收技术中的关键理论。包括采样理论，多速率信号处理理论，数字下变频技术及相关的高效多相数字滤波器组的设计，数字信道化接收机的数学模型等。第三章介绍了系统的总体方案，重点介绍了数字下变频技术和数字滤波器的设计及13/13 ---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------MATLAB，并加以分析。第四章详细介绍了系统结构框图和所需器件以及FPGA设计流程，并分析了数字信道化接收机关键模块的FPGA实现方法，其中包括DDC模块和多相滤波器模块。另外还给出了离散傅里叶变换的直接FPGA实现方法，通过预处理减少了硬件乘法器的消耗。最后给出了系统测试及仿真结果。第五章对本文的主要工作进行了总结，并指出进一步研究的方向。第13/13 ---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------2章基于多相滤波的数字信道化接收机理论分析2.1软件无线电简介软件无线电[21]是一种以现代通信理论为基础，以数字信号处理为核心，以微电子技术为支撑的新的无线电系统结构。13/13