混合數(shù)字信號(hào)分離與下變頻及其FPGA驗(yàn)證
發(fā)布時(shí)間:2021-01-04 00:06
隨著通信技術(shù)的發(fā)展,各種通信系統(tǒng)數(shù)量眾多,有限的頻譜資源導(dǎo)致不同通信系統(tǒng)之間的頻譜混疊問題日益嚴(yán)重。直接數(shù)字下變頻技術(shù)可以分離頻譜不混疊的信號(hào),但是對(duì)于頻譜混疊的信號(hào)無法處理,如何分離頻譜混疊信號(hào)是本文需要解決的問題。問題的解決對(duì)于提高通信系統(tǒng)的頻譜利用率以及解決目前頻譜資源緊缺問題具有很大的價(jià)值。本文嘗試將固定點(diǎn)獨(dú)立分量分析FastICA算法與直接數(shù)字下變頻DDC技術(shù)相結(jié)合,提出一種可行的用于頻譜混疊信號(hào)分離的方案,即對(duì)接收的頻譜混疊信號(hào)先使用FastICA算法將有用信號(hào)從混疊信號(hào)中分離出來,再使用直接數(shù)字下變頻降低信號(hào)采樣率。本文詳細(xì)介紹了獨(dú)立分量分析算法的原理,給出了FastICA算法的詳細(xì)步驟,論述了直接數(shù)字下變頻器的實(shí)現(xiàn)架構(gòu)及其關(guān)鍵模塊NCO,CIC,HBF,FIR的原理與設(shè)計(jì)方法。結(jié)合北斗二代衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的信號(hào)解擴(kuò)后有用信號(hào)頻段內(nèi)的強(qiáng)干擾的案例,在MATLAB平臺(tái)Simulink環(huán)境下搭建了獨(dú)立分量分析算法,直接數(shù)字下變頻器,以及兩者級(jí)聯(lián)的整體系統(tǒng),并進(jìn)行了系統(tǒng)整體仿真與分析。MATLAB仿真結(jié)果滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)后,在FPGA平臺(tái)上對(duì)獨(dú)立分量分析算法,直接數(shù)字下變頻器,以及兩...
【文章來源】:東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:101 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
MATLAB平臺(tái)上兩路激勵(lì)信號(hào)的時(shí)域,頻域波形圖;
東南大學(xué)碩士學(xué)位論文只有 500Hz,過高的采樣率無法在一幀數(shù)據(jù)中顯示信號(hào)的包絡(luò)。規(guī)定一幀數(shù)據(jù)幀數(shù)據(jù)的時(shí)域波形圖時(shí),對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行 400 倍抽取,以顯示信號(hào)包絡(luò)。顯的是一個(gè)窄帶信號(hào),需要截取關(guān)鍵部分頻段顯示,值得注意的是此時(shí)得到的真實(shí)的頻譜,原因是 400 倍抽取后采樣率降為 40.78KHz,時(shí)域采樣點(diǎn)數(shù)為 1頻率分辨率需要對(duì)時(shí)域采樣序列大量補(bǔ) 0。真實(shí)的信號(hào)頻譜見圖 4.20。
圖 4.3 MATLAB 平臺(tái)上兩路激勵(lì)信號(hào)的時(shí)域,頻域波形圖理后兩路激勵(lì)信號(hào)一幀數(shù)據(jù)的時(shí)域,頻譜波形圖。注意后續(xù)關(guān)于FastICA算數(shù)據(jù)。經(jīng)過相同的操作可以得到兩路混合信號(hào)的時(shí)域,頻域波形圖如圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展計(jì)劃的實(shí)施——冉承其在第二屆中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會(huì)上的報(bào)告[J]. 數(shù)字通信世界. 2011(06)
碩士論文
[1]獨(dú)立分量分析算法的FPGA設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 楊開勇.華南理工大學(xué) 2012
[2]定點(diǎn)參考獨(dú)立分量分析算法的FPGA實(shí)現(xiàn)[D]. 王佑鋒.大連理工大學(xué) 2008
[3]高效窄帶FIR濾波器的設(shè)計(jì)與研究[D]. 宗志毅.哈爾濱工程大學(xué) 2003
本文編號(hào):2955752
【文章來源】:東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:101 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
MATLAB平臺(tái)上兩路激勵(lì)信號(hào)的時(shí)域,頻域波形圖;
東南大學(xué)碩士學(xué)位論文只有 500Hz,過高的采樣率無法在一幀數(shù)據(jù)中顯示信號(hào)的包絡(luò)。規(guī)定一幀數(shù)據(jù)幀數(shù)據(jù)的時(shí)域波形圖時(shí),對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行 400 倍抽取,以顯示信號(hào)包絡(luò)。顯的是一個(gè)窄帶信號(hào),需要截取關(guān)鍵部分頻段顯示,值得注意的是此時(shí)得到的真實(shí)的頻譜,原因是 400 倍抽取后采樣率降為 40.78KHz,時(shí)域采樣點(diǎn)數(shù)為 1頻率分辨率需要對(duì)時(shí)域采樣序列大量補(bǔ) 0。真實(shí)的信號(hào)頻譜見圖 4.20。
圖 4.3 MATLAB 平臺(tái)上兩路激勵(lì)信號(hào)的時(shí)域,頻域波形圖理后兩路激勵(lì)信號(hào)一幀數(shù)據(jù)的時(shí)域,頻譜波形圖。注意后續(xù)關(guān)于FastICA算數(shù)據(jù)。經(jīng)過相同的操作可以得到兩路混合信號(hào)的時(shí)域,頻域波形圖如圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展計(jì)劃的實(shí)施——冉承其在第二屆中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會(huì)上的報(bào)告[J]. 數(shù)字通信世界. 2011(06)
碩士論文
[1]獨(dú)立分量分析算法的FPGA設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 楊開勇.華南理工大學(xué) 2012
[2]定點(diǎn)參考獨(dú)立分量分析算法的FPGA實(shí)現(xiàn)[D]. 王佑鋒.大連理工大學(xué) 2008
[3]高效窄帶FIR濾波器的設(shè)計(jì)與研究[D]. 宗志毅.哈爾濱工程大學(xué) 2003
本文編號(hào):2955752
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