在電子戰(zhàn)領(lǐng)域中,接收帶寬內(nèi)信號的信道化分離是提高偵察效果的關(guān)鍵技術(shù)之一。信道化技術(shù)可以增加接收機的偵察帶寬,提高偵察信號的測頻、測相精度,對一定頻段內(nèi)的信號實現(xiàn)有效的分離,以便后續(xù)的信號調(diào)制方式的識別、信號參數(shù)的估計等操作。本論文主要研究了在接收帶寬內(nèi)存在多個窄帶、寬帶混合信號且頻譜情況可變化情況下信號的動態(tài)信道化提取方法。論文首先研究了均勻信道化技術(shù)的實現(xiàn)方案,分析了減少混疊和盲區(qū)需要降低原形濾波器帶寬增加系統(tǒng)資源消耗的不足,提出了以頻率響應(yīng)屏蔽技術(shù)為基礎(chǔ)的改進方案,在性能不降低的條件下改進方案有效減少了計算量。根據(jù)多通道分析濾波器組將信號劃分到不同的子帶,滿足重構(gòu)條件的綜合濾波器組可將子帶信號重構(gòu)恢復(fù)的特性。當(dāng)接收范圍內(nèi)某個子信號覆蓋其中一定數(shù)量的子帶時,對相應(yīng)的子帶進行重構(gòu)可恢復(fù)出該信號。對整個接收帶寬內(nèi)的信號進行子帶分解,再分別對不同頻率范圍的子帶信號分別重構(gòu),可實現(xiàn)信號的非均勻信道化提取。為了獲得系統(tǒng)信道化分的先驗信息,本文研究了基于信號功率譜估計的頻譜檢測方法,并研究了窗函數(shù)及信號重疊率對檢測性能的影響。結(jié)合信號頻譜檢測和信號的非均勻信道化提取方法,本文給出了動態(tài)信道化的實現(xiàn)方案,并對信號的重構(gòu)函數(shù)接口進行標準化法封裝。經(jīng)仿真驗證,該方法可以有效的實現(xiàn)對不同頻域分布上的信號的分離,并對頻譜變化進行自適應(yīng)調(diào)整。最后本論文對給出的動態(tài)信道化方案在基于軟件通信體系結(jié)構(gòu)(SCA)架構(gòu)軟件無線電平臺上進行了工程實現(xiàn)。詳細給出了設(shè)計在FPGA中預(yù)處理、頻譜檢測、子帶分解等部分的實現(xiàn)與驗證。并使用C++語言編寫了上位機的數(shù)據(jù)提取程序,子信號重構(gòu)程序,人機交互界面的程序。設(shè)計了利用大氣FM廣播信號與信號發(fā)生器共同生成測試信號的測試方案,驗證了動態(tài)信道化方案的可行性。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：TN971.1
【部分圖文】：

——邐————圖２．１數(shù)字正交下變頻逡逑方法對中頻信號的帶寬進行劃分，為了方便后續(xù)對信號在不同的信道上。對于復(fù)數(shù)信號可以按照圖２．２的方式進個信道范圍被劃分為Ａ／個信道，每個子信道的寬度為２；▲逡逑

Ａ，＿ｌ”逡逑圖２．３低通形式的信道化結(jié)構(gòu)逡逑通過圖２．３的方式將不同的子帶搬移到零中頻的低通濾波器的通帶范圍，對相應(yīng)的逡逑子帶信號通過低通濾波器組濾出并根據(jù)有效的頻率范圍進行抽取［３４］，這樣每個子信道逡逑的輸出為：逡逑少＊邋Ｗ邋＝［小邋Ｗ邋］邋＊邋Ｍ？）邋Ｌｍｆｌ逡逑＝邋（２－１）逡逑／＝０逡逑＝邋Ｈｘ、ｍＤ－ｉＭ邋－邐＋邋ｐ）逡逑ｐ＝０邋ｉ＝0逡逑其中，八（叫代表了第ｋ路的子帶信號輸出，灸＝邋０，１，２，．＂，Ｍ－１；邋ｘ（／７）作為輸入信逡逑號；／＾＾；）代表低通濾波器，其通帶范圍為２７ｒ／從；Ｄ代表了對子帶信號進行抽取后的逡逑結(jié)果。利用多相分解技術(shù)有：逡逑ｘｐ（ｍ）＝ｘ（ｍＤ－ｐ）邐（２－２）逡逑ｇｐ（ｍ）邋＝邋ｈ／ＪＪ（ｍＫ＋ｐ），ｐ邋＝邋０，＼－－－Ｍ－＼邐（２－３）逡逑將其帶入公式（２－１）中有：逡逑ｙｋ邋（ｗ）邋＝邋Ｚ邋ＺＸＰ邋（ｍ－ｉＦｙ，，ｉｍ邋，，邋）Ｄｇｐ邋（／）邋２－＾ｐ逡逑ｐ＝0邋＿／＝0邐＿逡逑Ｍ－ｉＲｉ－ｒ邐廣／、１邐（２＿４）逡逑＝ｚ邋ｙ，邋ｘｐ｛ｍ￣ｉｙｉ（ｍｌ）ＤｓＰ邋－邋＾逡逑ｐ＝０邋／＝０邐／逡逑其中Ｍ邋＝邋Ｚ）Ｆ，Ｌ邋＝邋ｇ■，我們定義＝邐既可以由ｇｐ⑴內(nèi)插Ｆ倍得到。我逡逑們可以得到：逡逑（ｍ）＝邋Ｚ｛［ｘ／－ｉｍ）ｅＪＷｋｍＤｎ＼＊Ｓ＇Ｐ｛ｍ）｝－＾ＪＷｌＰ

邐ｗ邋＝Ｄ／Ｔ（：ｒ’ｐ（ｗ））逡逑ｐ—Ｑ逡逑其結(jié)構(gòu)如圖２．４所示逡逑￣ｇ°Ｗ邋｛—？邐—凡卜）逡逑ｚ－｜邋ｉ逡逑ｎＦＴ邋—＾＿＾，Ｗ逡逑ｚ＿１逡逑？邐？邐？邐ｊ－ｙ｛Ｍ－＼）ｍ逡逑＂＾＾邋ｊｐ＼￣？邋Ｓｍ－ｉ邋ｉｍ）邋｝￣￣？邐——？＾Ｗ－Ｉ邋（ｍ）逡逑圖２．４基于ＤＦＴ調(diào)制濾波器組的信道化結(jié)構(gòu)逡逑以ＤＦＴ調(diào)制濾波器組為基礎(chǔ)構(gòu)建的信道化結(jié)構(gòu)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用在工程實踐中［３１］，逡逑如上圖２．４所示。該方法將信號進行均勻的劃分，劃分方法包括奇數(shù)劃分與偶數(shù)劃分，逡逑ＤＦＴ算法的使用可以大大節(jié)約系統(tǒng)的計算量，所以這種方法被廣泛的使用在了電子探逡逑測，雷達偵察等熱門領(lǐng)域。然而該方法的缺點也同樣的明顯，當(dāng)劃分信道數(shù)量較小時只逡逑能對信道進行粗略的劃分，只適合對信號進行粗略的估計，但是當(dāng)信道的數(shù)量劃分的比逡逑較多的時候，信號跨信道這種問題就會隨之出現(xiàn)。與此同時，伴隨著電子通信技術(shù)的發(fā)逡逑展

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本文編號：2807537