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《哈尔滨工程大学》 2010年
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宽带信道化数字测频的设计与实现

王巍  
【摘要】:如何适应现代高密度信号环境,高效的利用有限的硬件资源实时处理高速、高灵敏度和分辨率、大动态范围和多个同时到达信号的宽带数字接收机是现代电子战接收机的焦点所在。软件无线电已成为无线通信非常关键的技术之一。其基本思想是将宽带A/D、D/A尽可能靠近天线,在一个开放式、模块化的通用硬件平台上用尽可能多的软件来实现无线电台的各种功能。 本文针对传统无线电接收机存在的结构不灵活、系统升级困难、同时处理多信号能力弱等缺点,使用高性能的宽带数字信号处理器,应用软件无线电原理和多速率信号处理理论对其进行改进。改进后的模型具有全概率接收实时处理的能力,同时开放式平台可以在不改变硬件的情况下通过更改软件程序,方便地扩展系统功能来适应不同的信号环境,提高了系统的灵活性。 本文首先介绍了课题的应用背景和软件无线电的发展,列举测频接收机的技术体制分类;详细介绍了软件无线电的基本理论,多速率信号转换理论及带通采样定理。在对上述理论研究的基础上,提出了无混叠无盲区的信道化方法,推导系统所使用的数学模型。通过MATLAB仿真结果表明,该模型使得系统的性能得到较为明显的改善。并在分析了传统的模拟接收机优缺点的基础上提出了宽带数字接收机。 在本文的系统仿真及实现过程中,首先对确立的系统数学模型仿真验证其可行性。然后介绍了FPGA的开发环境ISE进行开发的设计流程,应用ISE设计接收机的各部分模块进行详细的阐述,最后分析系统仿真的实验结果。 最后在搭建的硬件平台上进行系统功能测试,通过分析测试的数据,验证了本方案的正确性。
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