双信号快速测频技术及fpga实现

《双信号快速测频技术及fpga实现》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、分类号UDC#1密级学位论文翌鱼呈迭蕉塑堕查堕!!鱼垒塞堕．(题名和副题名)张昌菊(作者姓名)指导教师姓名廑越教授电壬挝撞太堂虞盐(职务、职称、学位、单位名称及地址)申请专业学位级别壅§±——专业名称盔至璧圭妻6盏皇塑论文提交日期2QQ鱼!!论文答辩日期2坠Q鱼：≥学位授予单位剌日期皇壬科技太堂答辩委员会主席讦阅人2006年】月注1：注叫《国际十进分类法(J19C》的类号。日摘要建立在数据率转换技术之上的宽带数字侦察接收机要求能够实现高截获概率、高灵敏度、近乎实时的信号处理能力。双信号数据率转换技术是宽带数字侦察接收机关键技术之一，是解决

2、宽带数字接收机中前端高速ADC采样的高速数据流与后端DSP处理速度之间瓶颈问题的可行方案。测频技术以及带通滤波，即宽带数字下变频技术，是实现数据率转换系统的关键技术。本文首先介绍了宽带数字侦察接收关键技术之一的数据率转换技术，着重研究了快速、高精度双信号测频算法以及实验系统硬件实现。论文主要工作如下：(1)分析了现代电子侦察环境下的信号特征，指出宽带数字接收机必须满足宽监视带宽、流水作业以及近实时的响应时间。给出了一种频率引导式的数字接收机方案，简要介绍这种接收机的关键技术——快速、高精度频率估计以及高效的数据率转换。(2)介绍了FFT技

3、术在测频算法中的应用，比较了FFT专用芯片及其优点和缺点，指出为了满足实时处理要求，必须选用FPGA设计n丌模块。(3)在分析常规的插值算法基础上，提出了一种单信号的快速插值频率估计方法，只需三个FI叮变换系数的实部构造频率修正项，计算量低。该方法具有精度离、测频速率快的特点。(4)基于DFT理论和自相关理论，提出了结合H丌和自相关的双信号频率估计算法。该方法先用DFT估计其中一个信号的频率和幅度。以此频率对信号解调并对消该频率成分，最后利用自相关理论估计出另一个信号的频率。(5)基于DFT理论和FFT技术，研究了信号平方与FFT结合的双

4、信号频率估计算法。根据信号中两频率分量的幅度比，只需～次一维平方信号谱峰搜索，就可以得到双信号的和频与差频分量的估计值，并利用插值技术提高测频精度。该算法能够精确地估计频率间隔小的双信号频率，且容易地扩展到复信号，FPGA硬件实现容易。(6)基于现代谱分析理论，研究了基于AR(2)模型的双信号频率估计算法。方法在幂g用AR(2)模型系数估计双正弦信号频率之和的同时，利用彤可快速测频算法估计其中强信号分量的频率值。算法仿真验证和性能分析表明了提出的算法摘要能快速商精度地估计双信号频率。(7)给出了基于频谱重心算法的雷达双信号频率估计的FPG

5、A硬件实现架构，并进行了时序仿真。(8)讨论了双信号带宽匹配接收系统的硬件设计方案，给出了快速测频及带宽估计模块设计。关键词：宽带数字接收机，FFT技术，双信号频率估计，FPGA实现，数据率转换系统设计IJAbstractBasedondatarateconversiontechnology,widebanddigitalEWreceiverisabletoachievehighinterceptprobability,higllsensibilityandtheabilityofapproximatelyreal·timesignalp

6、rocessing．Datarateconversiontechnologyfursignalisoneofthekeytechnologiesofwidebanddigitalreconnoiteringreceiver．ItisthefeasibleschemetoresolvetherategapbetweenthefrontenddataflowofhJ曲speedAnalogDigitalConverter(Aoc)samplingandthebackendDigitalSignalProcessor(DSP)processin

7、g．Frequencyestimationtechnologyandbandpassfiltering，whicharenamedaswidebanddigitaldownconversiontechnology,arethekeytechnologiestorealizedatarateconversionsystem．Inthisdissertation，thedatarateconversiontechnologyisstudiedandvalidated．Highspeedandaccuracydualsignalfrequenc

8、yestimationalgorithmsareresearched，aswellastheimplementationoftheexperimentalsystem．Themainworko