高速数字信号处理技术研究与实现

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1、分类号TN2密级UDC注1学位论文高速数字信号处理技术研究与实现（题名和副题名）胡跃（作者姓名）指导教师姓名王冰峰副教授电子科技大学成都（职务、职称、学位、单位名称及地址）申请学位级别硕士专业名称控制理论与控制工程论文提交日期2007.4论文答辩日期2007.5 学位授予单位和日期电子科技大学答辩委员会主席评阅人2007年月日注1注明《国际十进分类法UDC》的类号独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写

2、过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。签名：日期：2007年月日关于论文使用授权的说明本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）签名：导师签名

3、：日期：2007年月摘要摘要数字信号处理是一发展极为迅速的科学技术领域。在20世纪60、70年代，它先后经历了数字滤波理论、信号的傅里叶变换、卷积和相关的快速计算的发展阶段，其后受到计算机技术、微电子技术迅猛发展的促进，使数字信号处理技术发展推向了高潮。当前，采用大规模FPGA进行信号分析处理已经成为现实，利用FPGA的丰富资源，采用“流水＋并行”的硬件结构来实现运算量比较大信号处理算法，可以大大提高系统的数据吞吐量，以满足实时信号处理的需求，同时降低硬件体系的体积；采用通用的、能灵活运用的高速DSP处理器，可以实现后端数

4、据融合和判别处理。本论文主要有以下三方面的工作：（1）通用高速信号处理硬件平台的搭建。当前发展可重构，可扩展的通用信号处理系统，将雷达信号处理模块化，标准化，通用化已成为信号处理领域的必然趋势。本文基于各种芯片的特点，设计出了PCI+DSP+FPGA为主体的通用信号处理模块，为后续的算法实现提供了基础。（2）研究基于FPGA的数字正交混频算法的实现。重点介绍数字下变频器原理、能够降低运算工作量的多相滤波处理结构和分布式算法，在保证正确性和尽可能快的处理速度的同时又考虑到了资源合理优化，并且用VHDL语言编写代码，运用xil

5、inx公司VertexⅡxc2v1000器件实现了该流程，然后将设计下载到FPGA开发板上进行了硬件验证。（3）采用FPGA+DSP的模块结构实现基于短时傅立叶变换（STFT）的脉内调制分析。本文所采取的方式是用FPGA完成信号的预处理与STFT的算法实现，通过接口以握手的方式将FPGA处理得到的必要参数、数据结果传入DSP，由DSP完成后续的调制分析和参数估计。采用这样的实现方式比过去单一用DSP完成全部流程在效率和可靠性上都要高很多，大大缩短了脉内分析的周期。在某课题中，作者用Altera公司的StratixⅡEP2S

6、60和ADI公司的TS101芯片实现了整个流程。实验结果表明，本论文提出的算法性能优良，能够满足实际需要。关键词：数字正交多相滤波STFT脉内分析FPGAIAbstractAbstractTodaythedigitalsignalprocessingisatechnologyfiledwhichdevelopgreatlyfast.Inthe60sand70s,ithadcamethroughtheFIR,DTFTtheoryandcorrelativefastmethodofcalculate.Thenbythefast

7、developmentofcomputerandmicro-electronicstechnology,thedigitalsignalprocessinghavebeenpushedtoheat.Innowtimes,usingcosmicallyFPGAtodosignalanalysisandprocesshasbecomenecessary.MakeauseoftheabundanceresourceofFPGA,andbasedonthe―stream+parallel‖hardwaretoimplementth

8、eDSPalgorithm,cangreatlyimprovethedatathroughput,fittheneedofreal-timeprocessing;andusingtheuniversalDSPprocessor,canimplementthebake-enddatasyncretisma