数字信道化高效结构的fpga实现_学位论文.doc

《数字信道化高效结构的fpga实现_学位论文.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、哈尔滨工程大学本科生毕业论文第1章　绪论1.1　本课题研究背景及意义现代电子战信号环境，都朝着密集化、复杂化、占用电磁频谱越来越宽的方向发展。随着持续时间短的“突发”信号、跳频信号、自适应信号等截获率低的信号出现，电子战场上面临着日益严峻的电磁环境，表现为要截获的信号形式多样、频率范围宽和测频精度高。因此，对接收机的要求是处理的频带要尽可能宽、动态范围要尽可能大，以便实现对信号的全概率截获，并同时具有实时处理多信号的能力。理想信道化接收机要求必须在全频段内已接近100%的截获率精确地检测各种信号，包括检测多个同时到达的信号以及极弱的信号，并能达到同时处理。本文所讨论的

2、数字信道化高效结构接收机兼备了理想信道化接收机的一些要求。数字信道化接收机对接收到的宽带信号完成频域均匀信道化和抽取工作，最终输出若干个低速率的子频带信号。它采用多信道并行处理的方式增加单台接收机的处理容量，利用高效的多相滤波器组和离散傅里叶变换完成数字接收功能，降低了接收机系统的复杂度，提高了实时处理能力和全带宽全概率截获能力。同时，随着器件工艺水平的提高，可供选择的具有高采样率、大输入动态范围、宽输入输出频带的模数转换器（ADC）以及用来完成基带信号处理的高速数字信号处理器(DSP）和现场可编程门阵列（FPGA）使宽带数字信道化接收机的发展已成为必然趋势。1.2　

3、软件无线电的由来和数字接收机的发展历程无线电通信在现代社会中占有举足轻重的地位，它渗透到人类生活的各个方面，无论在军事领域还是在民用领域都得到了广泛的应用。近二十年来，随着微电子技术、计算机技术、VLSI技术和软件技术的飞速发展，无线电61哈尔滨工程大学本科生毕业论文第1章　绪论1.1　本课题研究背景及意义现代电子战信号环境，都朝着密集化、复杂化、占用电磁频谱越来越宽的方向发展。随着持续时间短的“突发”信号、跳频信号、自适应信号等截获率低的信号出现，电子战场上面临着日益严峻的电磁环境，表现为要截获的信号形式多样、频率范围宽和测频精度高。因此，对接收机的要求是处理的频带

4、要尽可能宽、动态范围要尽可能大，以便实现对信号的全概率截获，并同时具有实时处理多信号的能力。理想信道化接收机要求必须在全频段内已接近100%的截获率精确地检测各种信号，包括检测多个同时到达的信号以及极弱的信号，并能达到同时处理。本文所讨论的数字信道化高效结构接收机兼备了理想信道化接收机的一些要求。数字信道化接收机对接收到的宽带信号完成频域均匀信道化和抽取工作，最终输出若干个低速率的子频带信号。它采用多信道并行处理的方式增加单台接收机的处理容量，利用高效的多相滤波器组和离散傅里叶变换完成数字接收功能，降低了接收机系统的复杂度，提高了实时处理能力和全带宽全概率截获能力。同

5、时，随着器件工艺水平的提高，可供选择的具有高采样率、大输入动态范围、宽输入输出频带的模数转换器（ADC）以及用来完成基带信号处理的高速数字信号处理器(DSP）和现场可编程门阵列（FPGA）使宽带数字信道化接收机的发展已成为必然趋势。1.2　软件无线电的由来和数字接收机的发展历程无线电通信在现代社会中占有举足轻重的地位，它渗透到人类生活的各个方面，无论在军事领域还是在民用领域都得到了广泛的应用。近二十年来，随着微电子技术、计算机技术、VLSI技术和软件技术的飞速发展，无线电61哈尔滨工程大学本科生毕业论文通信经历了从模拟通信到数字通信、从固定通信到移动通信的飞跃。原先以

6、硬件为主的无线电通信体系结构，越来越难以适应日新月异的通信发展局面，于是软件无线电（SoftwareRadio)应运而生，并受到愈来愈广泛的重视。　　1992年，J.Mitola在美国国家远程会议上首次提出了软件无线电的概念。其中心思想是：构造一个开放的、标准化和模块化的通用硬件平台，使宽带A/D和D/A尽可能靠近天线，以便研制出高度灵活和开放的新一代无线电通信系统；由于软件无线电各种功能是软件实现的，因而它是一种以软件为主的崭新的无线电通信体系结构。　　数字接收机的发展大致分为三个阶段：第一阶段是基于基带数字化处理的方法，单信号的频率和相位等精确信息丢失，仍需与其他

7、模拟接收机同时协调工作。第二阶段，随着ADC和DSP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。第三阶段的发展方向，总的来说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。1.3　基于软件无线电思想的信道化数字接收机的研究意义在无线电短波应用中,大量使用的是常规窄带接收机及附带的信号分析设备。对于接收特殊信号，如跳频、“突发”等信号，宽带接收机则是更有效的接收设备。通常的软件无线电接收机虽然具有广泛的波形，信号带宽适应性、软件扩展性强，但是同时处理信号的能力弱，同一时刻只能处理一个信号，对多个信号的处理只能采用流水作