本文關(guān)鍵詞：信號頻譜分析技術(shù)研究與軟件無線電驗證

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【摘要】：測量是科學的基礎(chǔ),而頻譜分析儀是一種通用且重要的信號頻域測量儀器,被廣泛應(yīng)用于軍事、民用領(lǐng)域。據(jù)資料統(tǒng)計,截至2013年度國內(nèi)95%的先進儀器來源于進口。對于頻譜分析儀,國內(nèi)廠家雖開發(fā)了自主品牌,但只取得了一部分低端市場,硬件平臺限制、開發(fā)周期長、設(shè)計成本高等因素一直制約著國內(nèi)產(chǎn)品的創(chuàng)新。隨著軟件無線電技術(shù)的快速發(fā)展,其開放性、靈活性、可重構(gòu)性的特點促使著現(xiàn)代頻譜分析儀的技術(shù)革新,同時帶給我國頻譜分析儀事業(yè)新的發(fā)展契機。軟件無線電的應(yīng)用,不僅可以降低開發(fā)難度與投入成本,而且使得可重構(gòu)儀器成為一種發(fā)展趨勢。論文主要研究了信號頻譜分析技術(shù),并在團隊自主研發(fā)的軟件無線電平臺上開發(fā)了一種可重構(gòu)的模數(shù)混合型頻譜分析儀。論文的工作主要包括以下幾方面:第一,設(shè)計了信號頻譜分析方案。在調(diào)研頻譜分析儀基本原理與關(guān)鍵技術(shù)原理的基礎(chǔ)上,結(jié)合硬件平臺特性和項目需求,重點設(shè)計了一種基于多速率信號處理、離散頻譜分析與校正等技術(shù)的頻譜分析方案,采用高效抽取濾波、FFT等技術(shù)實現(xiàn)了高頻率分辨率,使用Hanning窗減小了頻譜泄露,利用比值校正法和能量重心校正法降低了頻譜分析誤差。同時,給出了各個子模塊的詳細設(shè)計、算法依據(jù)與處理流程,并搭建仿真鏈路,進行了算法仿真與分析。第二,探討了頻譜分析方案的詳細實現(xiàn)。根據(jù)算法方案和硬件特性,深入探討了數(shù)字中頻系統(tǒng)的FPGA實現(xiàn),討論了重點模塊的最優(yōu)化實現(xiàn)結(jié)構(gòu),同時給出了各個子模塊的邏輯結(jié)構(gòu)與實現(xiàn)要點。并且在上位機實現(xiàn)了頻譜分析界面軟件,完成了頻譜參數(shù)動態(tài)配置與分析結(jié)果可視化顯示。第三,驗證了系統(tǒng)實現(xiàn)方案。利用軟件無線電平臺及相關(guān)設(shè)備,對數(shù)字中頻系統(tǒng)和上位機界面軟件進行了詳細的功能測試,從整體上對信號頻譜分析系統(tǒng)的關(guān)鍵性能進行了硬件測試與分析,較為全面地驗證了實現(xiàn)方案的合理性與可行性。結(jié)果表明,論文實現(xiàn)了一種基于軟件無線電的模數(shù)混合型頻譜分析儀,它能對1MHz~4GHz頻率范圍、30MHz帶寬的信號進行頻譜測量,能完成5Hz~60kHz頻率分辨率可調(diào)分析。論文采用了模塊化、參數(shù)化的設(shè)計方式,并結(jié)合上位機軟件,使得整個系統(tǒng)可調(diào)、可控且可重構(gòu),為頻譜分析儀的進一步探索提供了參考。
【關(guān)鍵詞】：信號頻譜分析 軟件無線電 多速率信號處理 離散頻譜校正
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM935.21

【共引文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 孫英俠;李亞利;寧宇鵬;;頻譜分析原理及頻譜分析儀使用技巧[J];國外電子測量技術(shù);2014年07期

2 龐振貴;;電子測量儀器知識產(chǎn)權(quán)情況分析[J];電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)境試驗;2014年04期

3 高進;;頻譜分析儀在產(chǎn)品檢測中的應(yīng)用探討[J];移動通信;2014年15期

4 劉璇;趙越;曲晟明;;基于超外差頻譜儀的脈沖信號測試方法研究[J];現(xiàn)代電子技術(shù);2015年01期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 趙潤生;大型機電設(shè)備現(xiàn)場輻射騷擾測試技術(shù)研究[D];蘇州大學;2013年

2 余兵才;軟件化頻譜分析儀的設(shè)計與實現(xiàn)[D];南昌大學;2014年

3 林雁華;基于包絡(luò)跟蹤的高效率Doherty功率放大器設(shè)計[D];華東交通大學;2011年

4 柴欣;高鐵GSM-R系統(tǒng)電磁環(huán)境測試及干擾分析應(yīng)用研究[D];西安科技大學;2014年

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本文編號：934139