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《电子科技大学》 2011年
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宽带数字监测接收机算法研究及硬件实现

王晓  
【摘要】:无线电频谱监测是无线电频谱管理的重要手段,先进的宽带数字监测接收机为无线电频谱监测提供了有力的保障,因此开发基于软件无线电的宽带数字监测接收机有很大的应用前景。数字化是接收机的发展潮流,数字接收机与模拟接收机相比在可靠性与灵活性上有较大优势。国内的民用数字监测接收机近年来发展较快,但与国外同类产品相比在一些关键性能指标上还存在较大差距,此外在产品可靠性与易用性上也有待进一步提高。 本论文以四川省科技计划项目《网络化智能无线频谱监测侦收系统研制》为依托,对宽带数字监测接收机系统的软硬件关键模块进行了深入研究,并初步研制成功了一套宽带数字监测接收机实验系统。本实验系统在设计性能指标上参考了先进的德国RS公司的全数字式VHF/UHF接收机EM550,数字中频板采用FPGA和DSP作为主要信号处理器件的软件无线电方式,能够灵活的实现多种数字信号处理算法。 本论文首先介绍了宽带数字监测接收机的发展动态,然后对适用于宽带数字监测接收机的数字下变频原理以及所涉及的多相滤波、CORDIC、CIC、HB、DA等关键算法进行了论述。接着重点介绍了基于FPGA芯片Stratix II EP2S90F780I4设计的适用于宽带数字监测接收机设计指标的变带宽数字下变频器(Variable-Bandwidth Digital Down-Converter,VB-DDC),并对其中各子模块的FPGA设计实现进行了详细说明。该VB-DDC结合了传统数字下变频结构与多相滤波结构的优点,实现了对输入中频信号的高效高速处理,同时可以根据处理信号带宽要求,通过上位机PC灵活配置寄存器参数并选择下变频器结构为传统下变频结构的窄带DDC或者基于多相滤波结构的宽带DDC,或者联合使用两种结构。当A/D输出中频信号采样率为100MSPS时,本论文中FPGA实现的这种VB-DDC信号处理带宽可在40MHz~150Hz的较大范围内灵活配置,输出基带信号数据率可在50MSPS~763SPS的范围内变化。最后,通过软件仿真和硬件调试结果验证了本论文中VB-DDC的有效性。
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TN858;TN925

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 徐萍;宽带数字接收机算法研究及FPGA实现[D];电子科技大学;2012年
2 王嘉;基于FPGA的宽带数字监测接收机的关键模块研究[D];电子科技大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 覃岭;邓小炜;何子述;段军棋;;宽带数字下变频的高效实现方法研究[J];电子科技大学学报;2008年05期
2 王晓;夏威;韩春林;;基于FPGA的宽带数字接收机变带宽数字下变频器设计[J];电子技术应用;2010年07期
3 余捷;杜栓义;何纬;;基于改进型Cordic算法数字下变频FPGA实现[J];电子科技;2008年02期
4 李玉柏,彭启琮;软件数字下变频的实现与算法分析[J];通信学报;2000年10期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 陈勇;基于FPGA实现高速专用数字下变频器[D];电子科技大学;2005年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 毕超;江波;;往复式单螺杆销钉挤出机停留时间分布研究[J];工程塑料应用;2007年12期
2 陈静,彭安金;基于余弦调制滤波器组的电力系统谐波分析[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2005年03期
3 杨凡;李祥;涂军;;基于DSP的远程视频监控系统的研究和实现[J];安防科技;2008年01期
4 祝陈;赵虎;柯海宁;;雷达信号中频采样技术[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2009年02期
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9 刘艳;赵洪;于效宇;丁倩;;一种可调线阵CCD信号采集处理系统[J];半导体光电;2009年02期
10 庞龙;宇文英;陈禾;;一种高效宽带数字下变频器的设计与实现[J];半导体技术;2010年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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2 马涛;李东生;;单芯片可重构数字接收机的研究[A];2005年“数字安徽”博士科技论坛论文集[C];2005年
3 马涛;李东生;;一种数控振荡器(NCO)的FPGA实现新方法[A];2005年“数字安徽”博士科技论坛论文集[C];2005年
4 李志国;王振岭;;HB滤波器在数字接收机中的应用及实现[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
5 陈丽容;姜湘岗;;飞行控制系统仿真建模中的计算精度分析[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
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7 李莲;闫志洋;;破损胶囊检测的图像处理分析与研究[A];中国仪器仪表学会第十三届青年学术会议论文集[C];2011年
8 柴黎;姚秀芳;;IIR数字滤波器设计和MATLAB实现[A];北京高教学会实验室工作研究会2009年学术研讨会论文集[C];2009年
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10 成建晖;于慧敏;叶红;陈强;;用TMS320C6201实现的软件数字下变频器[A];第十届全国信号处理学术年会(CCSP-2001)论文集[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 祖秉法;“北斗二号”民用软件接收机关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 张文旭;被动雷达导引头数字信道化接收机研究及实现[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 姜毅;GNSS接收机高性能跟踪与捕获环路算法研究[D];大连海事大学;2010年
4 覃岭;无线电侦测中的阵列处理算法研究[D];电子科技大学;2010年
5 杨星海;无线移动环境中滤波多音调制关键技术研究[D];山东大学;2011年
6 倪锦根;变设计参数子带自适应滤波器研究[D];复旦大学;2011年
7 肖杨;基于软件无线电的编码激励超声血流检测系统的研究[D];复旦大学;2010年
8 陈广泉;认知异构无线网络若干关键技术研究[D];北京邮电大学;2011年
9 刘义贤;认知无线电中的频谱感知技术研究[D];华南理工大学;2011年
10 吴文杰;基于信息融合的航空发动机故障诊断方法[D];电子科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 高鹏;基于DSP的WiMAX自适应调制解调器的设计[D];山东科技大学;2010年
2 赵越;煤矿提升容器激光定位系统设计[D];山东科技大学;2010年
3 陆智超;全数字MSK调制解调器的设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 陈万里;基于无线传感器网络的监测系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 王晓光;认知无线电中基于模型的频谱分配算法[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 张瑜;认知无线电中基于循环谱的信号检测识别[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 金光;EPIRB检测仪技术方案设计与研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 王巍;宽带信道化数字测频的设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 孙大为;数字化单边带水声语音通信系统的研究与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 陈庆华;北斗导航系统时域自适应滤波研究与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 覃岭;邓小炜;何子述;段军棋;;宽带数字下变频的高效实现方法研究[J];电子科技大学学报;2008年05期
2 李智群,王志功;零中频射频接收机技术[J];电子产品世界;2004年13期
3 韩计海;吴炳洋;;基于MATLAB的高性能半带滤波器设计[J];信息化研究;2009年06期
4 王晓;夏威;韩春林;;基于FPGA的宽带数字接收机变带宽数字下变频器设计[J];电子技术应用;2010年07期
5 徐萍;左洪成;徐婷;;基于双FIFO乒乓缓存的多速率匹配McBSP接口设计[J];电子质量;2011年09期
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7 程水英,陈鹏举,武传华;带通信号的正交调制与数字下变频器的结构设计[J];无线通信技术;2001年04期
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中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 王奎;基于DSP和FPGA的数字化接收机的研究及应用[D];电子科技大学;2011年
2 屈姗姗;数字监测接收机处理算法研究及DSP实现[D];电子科技大学;2011年
3 陈勇;基于FPGA实现高速专用数字下变频器[D];电子科技大学;2005年
4 宋丹;数字下变频器中自动增益控制电路的设计与实现[D];电子科技大学;2006年
5 李林;基于FPGA的数字下变频电路的设计与实现[D];电子科技大学;2006年
6 崔文;基于FPGA的数字上下变频器的研究与实现[D];西安电子科技大学;2006年
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8 胡标;应用于无线电监测的高速信号处理平台设计[D];电子科技大学;2009年
9 马梦雅;嵌入式软核CPU的FPGA实现和比较研究[D];北京工业大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
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2 赵瑞杰;赖晓平;;复FIR数字滤波器幅值约束Chebyshev设计[J];电子学报;2006年09期
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5 程水英,陈鹏举,武传华;带通信号的正交调制与数字下变频器的结构设计[J];无线通信技术;2001年04期
6 李鸿翔;可编程数字下变频器的关键技术[J];遥测遥控;2003年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 刘朋全;基于FPGA的FIR数字滤波器的设计和实现[D];西北工业大学;2006年
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