基于数字信道化及近似完全重构的瀑布图生成方法
发布时间：2021-11-28 02:40
由于宽带数字信道化接收机具有宽带覆盖率、大动态范围、高灵敏度以及实时处理能力的优点,因此在通信电子战领域中得到广泛应用。同时因为其能够对大瞬时带宽内信号进行检测处理的特点,对瞬时带宽内包含多个不同带宽、不同载频且频带非均匀分布的子带信号的接收起到重要发展作用。目前在现代信息化战争的复杂电磁环境下,如何高效的实现数字信道化接收是如今的研究重点,因此本文开展了对非合作信号的高效数字信道化及近似完全重构的瀑布图生成方法的研究。本课题以如何进行高效的数字信道化及获得精确的重构特性为研究目标,以基于多相滤波的数字信道化接收机系统结构与原型滤波器组的设计实现为主要研究内容,着重研究了数字信道化接收机的软硬件算法及基于信道化重构的瀑布图实现方案。首先,本文通过研究多速率信号处理基本理论,搭建了基于多相滤波器组的数字信道化接收系统高效结构。经分析确定滤波器间的交叠度以及划分子信道数与抽取倍数,进行建模仿真,提取出信道化后的子带信号信息,并对高效信道化的结构性能进行分析,从而验证信道化输出结果的正确性。其次,根据以上仿真结果及系统设计指标,分析实现时的技术难点,对数字信道化接收机进行基于FPGA的算法仿...
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
论文整体研究框架
61.3.3 章节安排本文共分成 4 章，各章结构安排如下：第 1 章，绪论。介绍了基于数字信道化及近似完全重构的瀑布图生成方法的研究背景及意义，讨论了宽带数字信道化接收机、数字滤波器组技术的国内外研究现状，并给出了本文研究的主要目的和研究内容。第 2 章，数字信道化接收技术。
数字信道化接收系统的 FPGA 实现包括硬件平台实现和软件算法设计两个部分，本文主要研究高速信号采样后进行信道化算法设计的部分，根据系统功能的需求分为采样数据读取、有符号数转换、多相滤波器组设计、并行 IFFT 处理、幅值相位信息提取、频率检测这几个主要模块。本章主要对总体设计方案进行说明并进行分模块设计，对搭建的信道化接收系统进行功能仿真，验证 FPGA 算法设计的接收机完成信道化后数据的正确性，分析了其资源利用程度。3.1 宽带数字信道化接收系统模块化设计FPGA 软件算法设计利用了模块化、参数化编程的方法，易于修改和二次设计。选择采用“自顶向下”设计结构的 Verilog HDL 硬件描述语言，拥有依层次描述、功能灵活、简洁的特性[39]。本文设计的信号处理流程整体框图见下图 3.1。其中符号变换模块到信道选择输出模块由 FPGA 算法设计实现。下面几小节分别介绍了主要三个模块并给出功能仿真结果和进行时序分析。
【参考文献】：
期刊论文
[1]宽带数字信道化接收机算法研究与硬件实现[J]. 刘昕卓,米胜男,曲志昱,司伟建. 航空兵器. 2017(01)
[2]电磁频谱空间认知新范式:频谱态势[J]. 吴启晖,任敬. 南京航空航天大学学报. 2016(05)
[3]基于多相滤波的数字信道化接收机的设计[J]. 李宏强,张洪波. 信息通信. 2014(10)
[4]宽带数字信道化接收机综述[J]. 龚仕仙,魏玺章,黎湘. 电子学报. 2013(05)
[5]准完全重构余弦调制滤波器组的最优化设计[J]. 南宫红振,彭华. 电讯技术. 2010(02)
[6]一种稳健的基于解卷叠的相位差分瞬时测频方法[J]. 宋云朝,万群,毛祺,刘刚. 电子信息对抗技术. 2008(04)
[7]基于NPR调制滤波器组的动态信道化滤波[J]. 李冰,郑瑾,葛临东. 电子学报. 2007(06)
[8]一种大带宽高分辨力数字信道化接收机[J]. 宋民,张琦,高梅国. 电子信息对抗技术. 2006(01)
[9]一种基于CORDIC算法的数字鉴频方法[J]. 郑立岗,吕幼新,向敬成,王丽华. 信号处理. 2003(01)
[10]余弦调制滤波器组的原型滤波器设计[J]. 张子敬,焦李成. 电子与信息学报. 2002(03)
博士论文
[1]新型宽带数字接收机及脉冲压缩雷达信号参数估计算法研究[D]. 朱晓.哈尔滨工程大学 2008
硕士论文
[1]基于精确重构的非均匀带宽数字信道化器研究[D]. 刘邠岑.西安电子科技大学 2015
[2]基于单速率滤波器组技术的高效数字信道化接收算法研究及FPGA实现[D]. 张旭.东南大学 2015
[3]基于精确重构的数字信道化技术与子带再生处理研究[D]. 牛菀露.西安电子科技大学 2014
[4]数字接收机中信道化处理算法的设计与实现[D]. 申昌龙.西安电子科技大学 2014
[5]宽带数字信道化接收机的设计与研制[D]. 朱拥建.复旦大学 2012
[6]数字监测接收机的计算机处理和分析实现[D]. 夏娟.电子科技大学 2011
[7]宽频带数字信道化接收机的设计与实现[D]. 岳玮.哈尔滨工程大学 2011
[8]软件无线电的中频数字化处理平台设计与实现[D]. 彭勃.电子科技大学 2008
[9]宽带数字信道化接收机FPGA实现技术研究[D]. 王森.电子科技大学 2008
[10]宽带数字式信道化接收机及其关键技术的研究[D]. 崔巍.电子科技大学 2005
本文编号：3523537
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
论文整体研究框架
61.3.3 章节安排本文共分成 4 章，各章结构安排如下：第 1 章，绪论。介绍了基于数字信道化及近似完全重构的瀑布图生成方法的研究背景及意义，讨论了宽带数字信道化接收机、数字滤波器组技术的国内外研究现状，并给出了本文研究的主要目的和研究内容。第 2 章，数字信道化接收技术。
数字信道化接收系统的 FPGA 实现包括硬件平台实现和软件算法设计两个部分，本文主要研究高速信号采样后进行信道化算法设计的部分，根据系统功能的需求分为采样数据读取、有符号数转换、多相滤波器组设计、并行 IFFT 处理、幅值相位信息提取、频率检测这几个主要模块。本章主要对总体设计方案进行说明并进行分模块设计，对搭建的信道化接收系统进行功能仿真，验证 FPGA 算法设计的接收机完成信道化后数据的正确性，分析了其资源利用程度。3.1 宽带数字信道化接收系统模块化设计FPGA 软件算法设计利用了模块化、参数化编程的方法，易于修改和二次设计。选择采用“自顶向下”设计结构的 Verilog HDL 硬件描述语言，拥有依层次描述、功能灵活、简洁的特性[39]。本文设计的信号处理流程整体框图见下图 3.1。其中符号变换模块到信道选择输出模块由 FPGA 算法设计实现。下面几小节分别介绍了主要三个模块并给出功能仿真结果和进行时序分析。
【参考文献】：
期刊论文
[1]宽带数字信道化接收机算法研究与硬件实现[J]. 刘昕卓,米胜男,曲志昱,司伟建. 航空兵器. 2017(01)
[2]电磁频谱空间认知新范式:频谱态势[J]. 吴启晖,任敬. 南京航空航天大学学报. 2016(05)
[3]基于多相滤波的数字信道化接收机的设计[J]. 李宏强,张洪波. 信息通信. 2014(10)
[4]宽带数字信道化接收机综述[J]. 龚仕仙,魏玺章,黎湘. 电子学报. 2013(05)
[5]准完全重构余弦调制滤波器组的最优化设计[J]. 南宫红振,彭华. 电讯技术. 2010(02)
[6]一种稳健的基于解卷叠的相位差分瞬时测频方法[J]. 宋云朝,万群,毛祺,刘刚. 电子信息对抗技术. 2008(04)
[7]基于NPR调制滤波器组的动态信道化滤波[J]. 李冰,郑瑾,葛临东. 电子学报. 2007(06)
[8]一种大带宽高分辨力数字信道化接收机[J]. 宋民,张琦,高梅国. 电子信息对抗技术. 2006(01)
[9]一种基于CORDIC算法的数字鉴频方法[J]. 郑立岗,吕幼新,向敬成,王丽华. 信号处理. 2003(01)
[10]余弦调制滤波器组的原型滤波器设计[J]. 张子敬,焦李成. 电子与信息学报. 2002(03)
博士论文
[1]新型宽带数字接收机及脉冲压缩雷达信号参数估计算法研究[D]. 朱晓.哈尔滨工程大学 2008
硕士论文
[1]基于精确重构的非均匀带宽数字信道化器研究[D]. 刘邠岑.西安电子科技大学 2015
[2]基于单速率滤波器组技术的高效数字信道化接收算法研究及FPGA实现[D]. 张旭.东南大学 2015
[3]基于精确重构的数字信道化技术与子带再生处理研究[D]. 牛菀露.西安电子科技大学 2014
[4]数字接收机中信道化处理算法的设计与实现[D]. 申昌龙.西安电子科技大学 2014
[5]宽带数字信道化接收机的设计与研制[D]. 朱拥建.复旦大学 2012
[6]数字监测接收机的计算机处理和分析实现[D]. 夏娟.电子科技大学 2011
[7]宽频带数字信道化接收机的设计与实现[D]. 岳玮.哈尔滨工程大学 2011
[8]软件无线电的中频数字化处理平台设计与实现[D]. 彭勃.电子科技大学 2008
[9]宽带数字信道化接收机FPGA实现技术研究[D]. 王森.电子科技大学 2008
[10]宽带数字式信道化接收机及其关键技术的研究[D]. 崔巍.电子科技大学 2005
本文编号：3523537
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