周期性非均匀采样处理带通信号的研究及实现

发布时间：2017-05-14 16:00

  本文关键词：周期性非均匀采样处理带通信号的研究及实现，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：由于高速模数转换器件发展缓慢而且价格昂贵,极大地阻碍了信息获取的进程。周期性非均匀采样能够以较低的平均采样频率对已知频谱范围,而具体频谱位置未知的带通模拟信号进行无混叠数字信号处理,进而降低了采样过程中对于模数转换器的性能要求,节约了经济成本,降低了系统损耗。除此之外,相同采样时间内采样点的减少降低了数据冗余以及数字信号处理的复杂度。本文通过对周期性非均匀采样最优序列的判断标准及获取方法的研究,提出双模数转换器的周期性非均匀采样设计方法,同时在获得最优序列的基础上,对周期性非均匀采样进行硬件实现。周期性非均匀采样的应用并不广泛,本文通过对非基带信号最小能量重建方法的介绍,将周期性非均匀采样方法运用到雷达侦察信号处理方面,为雷达信号侦察接收机处理宽带信号提供了有效方案。对于周期性非均匀采样方式的实现,本文使用PCI-6023E数据采集卡和STM32F103ZET6为微控制单元的STM32开发板两个硬件分别以不同的设计方案来完成。结合LabVIEW2009开发环境,PCI-6023E数据采集卡以先均匀采样后抽值的方式完成最优序列的实现；STM32开发板以Keil uVision4为开发环境,结合PCI-6023E数据采集卡的实现方案,利用其通用定时器、模数转换器、数据传输存储等丰富的可软件编程控制的实验模块,通过通用定时器产生频率可控的触发事件启动模数转换器对模拟信号直接进行周期性非均匀采样以达到最优序列硬件实现的目的。将两个硬件平台的数据传输到上位机进行频谱估计并与示波器测量频谱进行对比以验证对周期性非均匀采样硬件实现的准确性。在单模数转换器实现的基础上,利用STM32开发板对双模数转换器的周期性非均匀采样方法进行硬件实现。本文对于周期性非均匀采样算法的设计以及硬件实现为其快速投入实践应用起到了一定的推动作用。
【关键词】：周期性非均匀采样 雷达信号侦察 STM32开发板 双模数转换器实现
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN957.51
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 课题研究背景及意义10-12
• 1.2 国内外发展现状及趋势12-16
• 1.2.1 模数转换器的发展现状12-13
• 1.2.2 周期性非均匀采样的发展现状13-16
• 1.3 论文主要内容及结构安排16-18
• 第2章 周期性非均匀采样最优序列的获取18-34
• 2.1 周期性非均匀采样概述18-22
• 2.1.1 无混叠数字信号处理18-19
• 2.1.2 周期性非均匀采样定义19-20
• 2.1.3 频率混叠的抑制20-22
• 2.2 最优序列判断标准及采样序列的获取22-29
• 2.2.1 最优序列的判断标准22-24
• 2.2.2 最优序列的获取24-27
• 2.2.3 应用实例27-29
• 2.3 双ADC周期性非均匀采样29-32
• 2.4 本章小结32-34
• 第3章 雷达信号侦察中的应用34-44
• 3.1 雷达信号侦察技术34-35
• 3.2 非基带信号最小能量重建35-40
• 3.3 雷达信号侦察中的重建40-42
• 3.4 本章小结42-44
• 第4章 采样系统硬件搭建44-54
• 4.1 总体方案设计44-45
• 4.2 硬件实现平台组成45-52
• 4.2.1 PCI-6023E数据采集卡硬件搭建45-47
• 4.2.2 ALIENTEK战舰STM32选型分析47-50
• 4.2.3 STM32信号采集硬件搭建50-52
• 4.3 本章小结52-54
• 第5章 软件设计与实现54-70
• 5.1 PCI-6023E程序设计及实现54-55
• 5.2 STM32软件设计及数据采集实现55-69
• 5.2.1 触发模块56-61
• 5.2.2 数据采集模块61-64
• 5.2.3 存储传输模块64-67
• 5.2.4 通信模块67-69
• 5.2.5 时钟控制69
• 5.3 本章小结69-70
• 第6章 系统调试及结果分析70-82
• 6.1 系统调试70-72
• 6.2 结果分析72-81
• 6.2.1 PCI-6023E数据采集结果分析72-73
• 6.2.2 STM32数据采集结果分析73-80
• 6.2.3 结果分析小结80-81
• 6.3 本章小结81-82
• 结论82-84
• 参考文献84-88
• 攻读学位期间公开发表论文88-89
• 致谢89-90
• 作者简介90

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