【硕士论文】用于阵列信号处理的数据采集系统的研究.pdf

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1、西安电子科技大学硕士学位论文用于阵列信号处理的数据采集系统的研究姓名：朱雷鸣申请学位级别：硕士专业：信号与信息处理指导教师：吴顺君20090101摘要高速度、高精度带预处理功能的多通道数据采集系统是阵列信号处理系统的重要组成部分，该数据采集系统用于阵列接收机中频数字化，并将中频信号变为正交基带信号送给后续的阵列信号处理板。除了进行正交下变频，多通道数据采集系统还必须有通道幅度相位误差校正的功能以保证良好的通道一致性。本文介绍了中频带通采样的基本理论，并对时钟信号对采样精度影响进行了仿真。并介绍了数字正交下变频的理论和硬件实现；分析了通道

2、幅相误差对波束形成的影响，并提出了对通道幅相误差进行校正的方法。最后介绍了以FPGA芯片和DSP芯片作为核心处理芯片的8通道阵列信号处理用数据采集板的硬件设计，数模混合电路、高速电路设计的方法以及FPGA内逻辑设计的思想和跨时钟域设计的方法及Am动态性能测试方法。关键词：高速数据采集正交下变频幅相误差校正FPGADSPAbstralctAbstractThe11igh-Speedmulti—ch舢elda：taacquisition(DAQ)isoneoftllemoStimportantare嬲in锄麓ysi印a1processiIl

3、g．111isDAQsyStemisuSedtos锄pleIFsi朗alaIldtIlIn也eIFsi鳃a1t0baSeb髓d．neprocessedbaSe-bandsi伊alissentt0DSPboardthllou曲LVDSpairS．Besides，tlleDAQsyStemm戚hvefacul锣tocalibrategaillandphaSeerroramongeachch锄e1．n垃spaper砷∞duCes恤e恕ndamental酬edgeof匹s锄plingandsi洲atestlleinfluenceofcloCkj

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5、CBdesi印，logicdesi盟inFPGAaIldametllodfortestingENOBofA／D．K叩yord：DataAcquisiti蚰DDCGain舳derrorcaHb豫ti蛐FPGADSP西安电子科技大学学位论文独创性(或创新性)声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安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

6、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做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切的法律责任。本人签名：日期关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。本人签名：导师签名：日期——日期

7、赴互2i乒第一章绪论弟一早珀下匕1．1研究背景及意义阵列信号处理是信号处理领域的重要分支，广泛应用在通信、雷达、声纳、射电天文及医学诊断等军用及民用领域。阵列信号处理的基本原理是将一组传感器按照一定的位置和布置方式安置在空间的不同位置上，形成传感器阵列。用传感器阵列来接收空间信号，相当于空间分布的场信号采样，得到信号源的空间离散观测数据。阵列信号处理的目的是通过对阵列接收的信号进行处理，增强有用信号，抑制噪声和干扰，并提取信号的特征及信号所包含的信息，与传统的单个定向传感器相比，阵列形式的传感器具有灵活的波束控制，高的信号增益和极强的抗

8、干扰能力及空间分辨率高的优点，这也是阵列信号处理理论近几十年来蓬勃发展的根本原因。由于计算机技术和数字信号处理硬件水平的提高，在测量控制系统中，首先要对传感器接收到的信号转化为电信号，再由模数转换器(刖D)