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高精度数字正交采样/插值方法及其应用研究

刘芬  
【摘要】:正交采样技术可以保留信号复包络的幅度、相位等信息,因此在信号处理领域中有着广泛的应用。传统的正交采样方法采用模拟电路来实现正交双通道处理,用这种方法获得的双路正交信号存在较大的相位误差和幅度误差,反映在频域是附加了镜频分量,因此很难满足高性能信号处理技术的要求。解决的方法是采用数字正交采样法,即对低中频带通信号直接采样并通过数字信号处理的方法来得到正交双路信号。 本文对直接中频采样实现正交相干检波的方法,分析了其基本实现原理,并用统一的观点解释了基于此提出的各种方法,其中包括:低通滤波法、希尔伯特滤波法、插值法、多相滤波法、频域法;对于每一种方法的基本原理和算法都作了分析,给出了计算机仿真结果;还比较了各种方法的性能指标及适应条件。理论分析和仿真结果证明,数字正交采样技术完全可以满足高性能信号处理的要求。 本文在理论分析的基础上对频域法进行了改进,给出了一种适于DSP编程实现的方法,该方法可提高运算的精度和实时性。本文还探讨了数字正交采样技术在R、L、C元件参数测量中的应用,对分立元件参数测量系统提出了测量算法和硬件实现方案。该系统具有测量范围宽、可自动转换量程、测量精度高等特点,它将成为研制、生产和维修各种电子设备的有力工具。


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