寬帶數(shù)字接收機算法與仿真研究
發(fā)布時間:2017-05-05 07:16
本文關鍵詞:寬帶數(shù)字接收機算法與仿真研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著現(xiàn)代戰(zhàn)爭對雷達性能要求的不斷提高以及數(shù)字處理技術的日臻成熟,數(shù)字陣列雷達成為了雷達發(fā)展的主流。寬帶數(shù)字接收機因具有大寬帶、大動態(tài)范圍、多信號并行處理、寬帶信號實時處理的能力,成為目前數(shù)字陣列雷達的重要組成部分。軟件無線電技術有效解決了之前數(shù)字接收機普遍存在精度較低、功耗較大等問題;谲浖䶮o線電的數(shù)字中頻接收機不但能夠節(jié)約開發(fā)成本,并且具有更高的靈活性和通用性,使得系統(tǒng)能以最小的代價來完成改進升級。以現(xiàn)在的平臺來說,限制數(shù)字接收機發(fā)展的主要因素是高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)和后續(xù)數(shù)字信號處理器速度。在寬帶數(shù)字接收機中,ADC是非常重要的器件,天線接收的射頻信號通過ADC轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。作為系統(tǒng)模數(shù)變換的轉(zhuǎn)折點,對整個接收機的信號處理起著至關重要的作用。ADC的最大采樣率限制了接收機的最大處理帶寬,而且ADC的分辨率也直接影響接收機的動態(tài)范圍。目前高速的ADC一般動態(tài)范圍比較小,不能夠滿足雷達接收機對大帶寬大動態(tài)范圍的要求,所以需要使用多片ADC進行并行采樣,以實現(xiàn)信號的實時處理。目前一般采用的多通道數(shù)字中頻處理方案,將寬帶模擬信號帶寬劃分為多通道進入接收機,用多個較低速率的ADC并行采樣,在數(shù)字域調(diào)制至基帶,再還原寬帶信號的完整帶寬,這樣既能保證高采樣率又能保證高精度。本文以多通道數(shù)字接收機為背景,首先介紹了數(shù)字接收機中涉及到的軟件無線電理論,提出了寬帶多通道接收方案,重點研究了接收機通道技術,介紹了信道化和寬帶合成技術,并且以單通道為例進行方案設計與仿真。接著,介紹了接收機多通道均衡算法,重點介紹了頻域算法和基于傅里葉變換的通道均衡技術。為優(yōu)化擬合效果,對基本頻域算法加以修正,采用加權(quán)的最小二乘擬合法并詳細討論了某些因素對算法性能的影響最后,研究了接收機ADC時鐘抖動問題,從理論上分析了時鐘抖動對采樣信號的影響,針對正弦信號、基帶線性調(diào)頻信號、中頻線性調(diào)頻信號三種情況,推導出時鐘抖動對ADC輸出信噪比的影響公式,并給出利用ADC測量抖動的方法,最后通過仿真實驗驗證理論的正確性和可行性。
【關鍵詞】:寬帶數(shù)字接收機 寬帶合成 通道均衡算法 ADC
【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】:TN957.5
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第一章 緒論10-16
- 1.1 課題背景及研究意義10-11
- 1.2 寬帶數(shù)字接收機的發(fā)展機現(xiàn)狀11-15
- 1.2.1 軟件無線電技術的發(fā)展11-12
- 1.2.2 數(shù)字接收機的發(fā)展狀況12-15
- 1.3 本文工作及論文結(jié)構(gòu)介紹15-16
- 第二章寬帶多通道接收機技術研究16-31
- 2.1 軟件無線電技術16-20
- 2.1.1 信號采樣理論16-17
- 2.1.2 數(shù)字下變頻技術17-20
- 2.2 寬帶多通道技術20-30
- 2.2.1 寬帶多通道接收方案框圖20-21
- 2.2.2 信道化技術21-24
- 2.2.3 寬帶合成技術24-27
- 2.2.3.1 頻域加窗法24
- 2.2.3.2 頻域消去法24-25
- 2.2.3.3 綜合濾波器法25-27
- 2.2.4 仿真27-30
- 2.3 本章小結(jié)30-31
- 第三章 單通道數(shù)字中頻接收方案設計31-40
- 3.1 系統(tǒng)設計指標要求31
- 3.2 系統(tǒng)方案設計31-35
- 3.2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計31-32
- 3.2.2 采樣率設計32
- 3.2.3 NCO設計32-33
- 3.2.4 抽取方案設計33-35
- 3.3 方案仿真35-39
- 3.4 本章小結(jié)39-40
- 第四章 接收機通道均衡算法40-57
- 4.1 通道均衡時域算法40-42
- 4.2 通道均衡頻域算法42-51
- 4.2.1 基本算法42-45
- 4.2.2 基本算法的改進45-47
- 4.2.3 頻域算法性能分析47-51
- 4.3 基于傅里葉變換的通道均衡技術51-56
- 4.3.1 算法原理51-52
- 4.3.2 算法性能分析52-56
- 4.4 本章小結(jié)56-57
- 第五章 接收機ADC時鐘抖動問題分析57-68
- 5.1 ADC轉(zhuǎn)換技術57-58
- 5.2 時鐘抖動定義58-59
- 5.3 時鐘抖動對采樣信號的影響59-63
- 5.3.1 時鐘抖動對正弦信號的影響59-60
- 5.3.2 時鐘抖動對基帶線性調(diào)頻信號的影響60-62
- 5.3.3 ADC 時鐘抖動對中頻線性調(diào)頻信號的影響62-63
- 5.4 簡單相干法測量時鐘抖動63-64
- 5.5 仿真實驗64-67
- 5.6 本章小結(jié)67-68
- 第六章 總結(jié)與展望68-69
- 致謝69-70
- 參考文獻70-72
- 攻讀碩士學位期間取得的成果72-73
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 王飛雪,王新春,雍少為,郭桂蓉;帶通信號采樣定理和全數(shù)字式正交檢波器的設計[J];電子科學學刊;1999年03期
中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 李艷平;高速時鐘信號抖動的ADC測量技術研究[D];電子科技大學;2009年
本文關鍵詞:寬帶數(shù)字接收機算法與仿真研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號:345929
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