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数字信道化侦察接收机的研究与实现

胡建波  
【摘要】:现代电子战场的电磁环境越来越复杂多变,电子战信号的主要特点是频带宽、待处理信号密集、对非合作信号进行被动侦察和接收,因此对电子侦察设备提出了更高的要求。传统的电子战侦察接收机往往采用模拟接收方式实现,其参数温漂大、电路线性差,很容易导致信号的频率和相位等精细信息的丢失,因此使得数字接收机的发展成为研制新型电子侦察设备的必然趋势。随着新型雷达设备的不断出现,雷达信号形式也变得多种多样,为了适应复杂的信号环境,要求电子战接收机具有瞬时带宽宽、灵敏度高、动态范围大、能够截获同时到达的信号,以及具有对信号进行实时处理的能力。在这种新形势下,数字信道化接收机已经成为宽带电子侦察接收机的主要发展方向。 本文首先介绍了课题的应用背景及意义、国内外发展现状和数字接收机的基本理论,包括信号采样理论、多速率信号处理理论和数字下变频原理。在对上述理论研究的基础上,提出了一种实信号的少混叠无盲区的信道化划分方法,并推导建立了实信号信道化接收机的数学模型。通过MATLAB进行仿真验证,结果证明了该数学模型的正确性。 在信道化后续信号处理过程中,利用基于协调旋转数字计算机(CORDIC)算法实现了对信号包络和瞬时相位的提取,并采用一阶相位差分算法实现了瞬时频率的测量,对测频精度进行了讨论。 在系统实现方面,根据数字信道化接收机的技术指标要求,采用国家半导体公司生产的高速ADC08D1000和ALTERA公司生产的FPGA芯片设计并实现了一套数字信道化接收机。同时在硬件平台上对系统各项功能和技术指标进行了详细测试,并对测试结果进行了分析,提出了一些改进意见。


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