基于信道化分解的高精细宽带实时频谱分析技术研究与实现

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1、矣去种成著ＣｓｃＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡＵＮＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＩＩＥＩＶＥＲＳ＾专业学位硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳＦＯＲＰＲＯＦＥＳＳＩＯＮＡＬＤＥＧＲＥＥ．Ｉ论义题目基于信道化分解的高精细宽带实时＇＾——频谱分析技术妍究与实现■＇，专业学位类别工程硕±．—■学号２０１３２２１９０：３８１作者烛名杨凯指导教师阁啸馴教授

2、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Ｆ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ｙｘ标注和致谢的地方夕ｈ，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＾同了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。＾作者签名：Ｈ期：於年＾月曰论义使用授权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口或机构送交论文

3、的复印件和磁盘，允许论文被杳阅和借阅。本人授权电子科技大学可臥将学位论文的全等部或复部制手分段內保容存编入、汇有编关学数位据论库文进。行检索，可采用影印、缩印或扫描作（保者密签的学粒论文在解密后应遵守此规定）名：译）么Ｕ导师签名：曰孤７＾／备年备月曰２／分类号密级注1UDC学位论文基于信道化分解的高精细宽带实时频谱分析技术研究与实现（题名和副题名）杨凯（作者姓名）指导教师阎啸副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称电子与通

4、信工程提交论文日期2016.3.1论文答辩日期2016.5.20学位授予单位和日期电子科技大学2016年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。ResearchandImplementationofHighPrecisionBroadbandRealTimeSpectrumAnalysisTechnologyBasedonTheDecompositionofTheChannelAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScience

5、andTechnologyofChinaMajor:MasterofEngineeringAuthor:YangKaiSupervisor:A.Prof.YanXiaoschool:SchoolofAeronautics&Astronautic摘要摘要宽带实时频谱分析技术为通信、雷达、遥感等系统的正常工作提供了重要的保障。如何在宽频带条件下检测分析更为精细的频谱一直是频谱分析领域研究的重点。基于传统硬件、软件结构的频谱检测平台，已经难以满足人类的需要。数字信道化频谱分析系统通过对接收频带进行划分，平衡了在频

6、谱分析过程中同时对实时分析带宽和频率分辨率的需要，为在宽频带下获得高精细频谱提供了有力的技术支持，其对抽取因子进行巧妙利用，实现了高效的滤波结构，有效降低了对片内资源的消耗。因此，研究信道化分解对频谱分析技术的发展进步有着重要的理论及实践意义。本文在当前广泛应用的全数字中频结构基础上，引入信道化分解技术对接收数据进行信道化处理并得到频谱信息。在实现过程中，对各项理论技术进行了详细的分析，包括数据采样理论、数字下变频处理技术、信道化多相滤波处理技术、频谱分析技术等。具体来说：、在设计数据采集板的同时对低通采

7、样定理、带通采样定理及其优缺点进行详细分析;、在数字下变频处理部分中对异步信号处理、数字信号混频、抗混叠高效抽取滤波器组三个模块的设计仿真及FPGA硬件实现进行了研究，重点说明了抗混叠高效抽取滤波组模块的级联结构并确定了级联梳状滤波器组（CIC滤波器组）与半带滤波器组（HB滤波器组）的抽取比例，多种抽取比例搭配满足用户在不同需求下的测试要求;、在信道化多相滤波处理模块中首先对信道化多相滤波算法进行数学推导并构建SystemGenerator仿真实现结构，其次对双路补偿信道化多相滤波进行FPGA硬件实现，

8、数据经信道化分解作用后，分组依次进入DSP进行傅立叶变换以得到所需的频谱信息，使DSP在处理大量的频谱数据的同时保证系统的实时性，提高频谱分析效率;、在结果分析部分对中频处理系统及各个子模块进行验证，并对所得频谱信息进行分析。经最终结果分析，中频模块可实现的实时频谱分析带宽为40MHz~20KHz，当实时分析带宽为20KHz时，频率分辨率可达1.25Hz，实际处理结果表明采用基于信道化分解技术的频谱分析系统能够