【摘要】：軟件無(wú)線電(Software-defined radio,SDR)的概念最早是在軍事通信領(lǐng)域中提出來(lái)的�，F(xiàn)如今,軟件無(wú)線電在雷達(dá)、電子戰(zhàn)、導(dǎo)航等無(wú)線電工程的其他相關(guān)領(lǐng)域中也有著重要的應(yīng)用。多速率信號(hào)處理是軟件無(wú)線電實(shí)現(xiàn)數(shù)字化信號(hào)處理的關(guān)鍵,它為軟件無(wú)線中采樣之后的數(shù)據(jù)流進(jìn)行降速處理提供了理論依據(jù)。濾波器組是多速率信號(hào)處理的核心,因此對(duì)濾波器組的研究對(duì)于軟件無(wú)線電來(lái)說(shuō)具有極其重要的意義。隨著軟件無(wú)線電和多速率信號(hào)處理技術(shù)的不斷發(fā)展,濾波器組的研究的方向也開始向非均勻化和窄過(guò)渡帶化轉(zhuǎn)變。本文針對(duì)窄過(guò)渡帶濾波器組的復(fù)雜度過(guò)高和濾波器組的非均勻化的問(wèn)題,研究低復(fù)雜度窄過(guò)渡帶非均勻?yàn)V波器組及其FPGA(Field programmable gata array)硬件實(shí)現(xiàn),具體研究?jī)?nèi)容如下:首先,介紹濾波器組的相關(guān)基礎(chǔ)理論,分析濾波器組和綜合濾波器組的基本結(jié)構(gòu),推導(dǎo)基于多相結(jié)構(gòu)的分析濾波器組和綜合濾波器組,并且利用MATLAB進(jìn)行仿真驗(yàn)證,然后對(duì)基于多相結(jié)構(gòu)濾波器組和濾波器組的基本結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度進(jìn)行對(duì)比與分析。其次,針對(duì)窄過(guò)渡帶濾波器組的復(fù)雜度過(guò)高的問(wèn)題,利用頻率響應(yīng)屏蔽(Frequencyresponse masking,FRM)技術(shù)和基于復(fù)指數(shù)調(diào)制(Complex exponential modulation,CEM)FRM技術(shù),改進(jìn)分析濾波器組結(jié)構(gòu),推導(dǎo)基于FRM的分析濾波器組和基于CEM FRM分析濾波器組,并且利用MATLAB驗(yàn)證其正確性,然后通過(guò)進(jìn)行結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度對(duì)比與分析,可以看出所推導(dǎo)的兩種分析濾波器組結(jié)構(gòu)在復(fù)雜度方面的優(yōu)勢(shì)。針對(duì)非均勻?yàn)V波器組中信號(hào)重構(gòu)的問(wèn)題,利用FRM技術(shù)改進(jìn)綜合濾波器組,推導(dǎo)基于CEM FRM的動(dòng)態(tài)綜合濾波器組結(jié)構(gòu),利用該結(jié)構(gòu)與分析濾波器組結(jié)合實(shí)現(xiàn)低復(fù)雜度窄過(guò)渡帶非均勻?yàn)V波器組。最后,對(duì)低復(fù)雜度分析濾波器組進(jìn)行工程實(shí)現(xiàn)。利用System Generator完成基于多相結(jié)構(gòu)的分析濾波器組和推導(dǎo)的基于FRM的分析濾波器組的FPGA硬件設(shè)計(jì),并且進(jìn)行仿真驗(yàn)證,生成Verilog代碼,完成設(shè)計(jì)綜合和設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn),并且對(duì)FPGA中各項(xiàng)資源進(jìn)行對(duì)比與分析。
【圖文】：

模塊 5.1 基于多相結(jié)構(gòu)的分析濾波器組結(jié)構(gòu)硬件實(shí)現(xiàn)原分析濾波器組結(jié)構(gòu)主要包含以下幾個(gè)模塊：取模塊器組模塊塊線框內(nèi)的部分搭建分析濾波器組系統(tǒng)，子濾波抽取。假定輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)放大和中頻變頻兩個(gè)，并且假定輸入信號(hào)經(jīng)過(guò) ADC 之后輸出為 12塊和抽取模塊，這兩個(gè)模塊在輸入接口 Gatewple 和 Delay 模塊來(lái)完成，，DownSample 的 Sam

第 5 章 低復(fù)雜度分析濾波器組 FPGA 實(shí)現(xiàn)利用 MATLAB 設(shè)計(jì)原型低通濾波器來(lái)得到它的系的系數(shù)進(jìn)行 32 位量化，系數(shù)量化之后成為 32 位二進(jìn)行多相分解導(dǎo)入 FIR Compiler 5.0 模塊中即可。6 位，需要注意的是，每個(gè)子濾波器的輸入信號(hào)的所以為了保證輸出信號(hào)的精度，需要對(duì)不同位寬的其中一路子濾波器的輸出全精度位寬作為標(biāo)準(zhǔn)，如標(biāo)準(zhǔn)的多，那么就對(duì)這一組輸出信號(hào)進(jìn)行左移位處
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN713;TN791

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本文編號(hào)：2707230