本文關(guān)鍵詞：基于FPGA的自適應(yīng)回波干擾對(duì)消實(shí)現(xiàn)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：電子系統(tǒng)中若接收天線和發(fā)射天線同時(shí)工作,發(fā)射天線輻射的信號(hào)能量會(huì)有部分耦合回接收天線形成回波干擾�；夭ǜ蓴_的存在會(huì)降低接收端的信干噪比,從而影響系統(tǒng)的性能,嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致系統(tǒng)自激。針對(duì)這一問(wèn)題,本文研究了自適應(yīng)回波干擾對(duì)消系統(tǒng)的FPGA(Field Programmable Gate Array)實(shí)現(xiàn)。本文所研究的系統(tǒng)可適應(yīng)信道化后的16個(gè)子信道中,至少有3個(gè)子信道同時(shí)工作。利用自適應(yīng)濾波算法分別抑制每個(gè)子信道中的回波干擾,回波抑制比可達(dá)14dB以上,大大增加了收發(fā)天線之間的隔離度。首先,本文通過(guò)Matlab仿真和算法復(fù)雜度的計(jì)算,比較了三種常用的自適應(yīng)濾波算法:最小均方誤差(LMS,Least Mean Square)算法、仿射投影(AP,Affine Projection)算法和遞歸最小二乘(RLS,Recursive Least Square)算法。其中,LMS算法的復(fù)雜度最低,并且收斂性能可以滿足系統(tǒng)要求。最終本文選取了一種基于LMS算法改進(jìn)的DLMS(Delayed-LMS,系數(shù)延遲型LMS)算法用于本系統(tǒng)的回波干擾對(duì)消。該算法的復(fù)雜度和收斂性能與LMS算法相近,但更易于FPGA實(shí)現(xiàn)。然后,本文簡(jiǎn)單描述了回波干擾對(duì)消系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)。針對(duì)已有的硬件基礎(chǔ),分析了前后級(jí)模塊的數(shù)據(jù)處理過(guò)程,以及相關(guān)硬件的控制,為回波干擾對(duì)消模塊搭建了一個(gè)簡(jiǎn)單的系統(tǒng)環(huán)境。本文的設(shè)計(jì)過(guò)程和測(cè)試過(guò)程都是在這個(gè)系統(tǒng)環(huán)境下進(jìn)行的。此外,本文還討論了一種整數(shù)倍環(huán)路延遲估計(jì)方法,使回波干擾信號(hào)與估計(jì)信號(hào)能夠在時(shí)域上對(duì)齊,從而實(shí)現(xiàn)回波干擾的對(duì)消。DLMS算法的實(shí)現(xiàn)是本文的重點(diǎn)。本文對(duì)各個(gè)子模塊的FPGA實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)都進(jìn)行了詳細(xì)的描述,包含濾波模塊和更新模塊。通過(guò)調(diào)整布局布線、降低扇出等操作,使得本文設(shè)計(jì)的DLMS算法的工作頻率可達(dá)到200MHz以上。本文還介紹了一種Simulink與Modelsim的聯(lián)合仿真,可以方便快捷地更改仿真條件,通過(guò)這種聯(lián)合仿真,驗(yàn)證了本文所設(shè)計(jì)的FPGA代碼的邏輯符合預(yù)期的效果。最后,將本文設(shè)計(jì)的FPGA代碼下載到數(shù)字板中,通過(guò)chipscope軟件采集實(shí)際硬件測(cè)試中的相關(guān)信號(hào),并導(dǎo)入Matlab中計(jì)算相關(guān)參數(shù),從而驗(yàn)證了本文設(shè)計(jì)的正確性。
【關(guān)鍵詞】：回波干擾對(duì)消 自適應(yīng)濾波 DLMS FPGA
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN911.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-14
• 1.1 研究背景和意義10-11
• 1.2 研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 研究?jī)?nèi)容和結(jié)構(gòu)12-14
• 第二章 回波干擾對(duì)消系統(tǒng)簡(jiǎn)介及其關(guān)鍵指標(biāo)14-17
• 2.1 回波干擾對(duì)消系統(tǒng)簡(jiǎn)介14-15
• 2.2 系統(tǒng)關(guān)鍵指標(biāo)15-17
• 第三章 自適應(yīng)回波干擾對(duì)消算法研究及仿真17-28
• 3.1 自適應(yīng)算法實(shí)現(xiàn)研究17-23
• 3.1.1 LMS算法17-19
• 3.1.2 AP算法19-21
• 3.1.3 RLS算法21-22
• 3.1.4 算法的比較22-23
• 3.2 DLMS算法及其在回波干擾對(duì)消中的應(yīng)用23-27
• 3.2.1 DLMS算法原理23-24
• 3.2.2 DLMS算法在回波干擾對(duì)消中的應(yīng)用與仿真24-27
• 3.3 本章小節(jié)27-28
• 第四章 回波干擾對(duì)消系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)28-38
• 4.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介28-29
• 4.2 FPGA系統(tǒng)設(shè)計(jì)29-34
• 4.2.1 AD模塊和DA模塊的數(shù)據(jù)處理29-32
• 4.2.2 信道化和逆信道化的設(shè)計(jì)32-34
• 4.3 射頻端的控制34-35
• 4.4 環(huán)路延遲的估計(jì)35-36
• 4.4.1 環(huán)路延遲估計(jì)的原理35-36
• 4.4.2 環(huán)路延遲估計(jì)的實(shí)現(xiàn)36
• 4.5 回波信道的模擬36-37
• 4.6 本章小結(jié)37-38
• 第五章 回波干擾對(duì)消算法的FPGA程序設(shè)計(jì)38-53
• 5.1 對(duì)消模塊的總體結(jié)構(gòu)38-39
• 5.2 配置模塊的設(shè)計(jì)39-40
• 5.3 控制模塊的設(shè)計(jì)40-43
• 5.3.1 控制時(shí)序的產(chǎn)生40-42
• 5.3.2 RAM的讀寫(xiě)42-43
• 5.4 DLMS算法的詳細(xì)設(shè)計(jì)43-49
• 5.4.1 DLMS算法的結(jié)構(gòu)44-45
• 5.4.2 濾波模塊45-48
• 5.4.3 更新模塊48-49
• 5.5 系統(tǒng)優(yōu)化49-51
• 5.6 本章小節(jié)51-53
• 第六章 代碼仿真與硬件測(cè)試53-72
• 6.1 Simulink與Modelsim的聯(lián)合仿真53-58
• 6.1.1 仿真平臺(tái)53-54
• 6.1.2 控制模塊的Modelsim仿真54-55
• 6.1.3 系統(tǒng)仿真55-58
• 6.2 硬件測(cè)試58-70
• 6.2.1 測(cè)試平臺(tái)58-60
• 6.2.2 環(huán)路延遲測(cè)試60-62
• 6.2.3 環(huán)路增益測(cè)試62-63
• 6.2.4 系統(tǒng)功能和指標(biāo)測(cè)試63-70
• 6.3 本章小結(jié)70-72
• 第七章 總結(jié)與展望72-74
• 7.1 全文工作總結(jié)72
• 7.2 后續(xù)工作展望72-74
• 致謝74-75
• 參考文獻(xiàn)75-78
• 攻碩期間取得的研究成果78-79

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 錢(qián)銳;ICS無(wú)線數(shù)字直放站的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2011年

2 饒睿楠;自適應(yīng)對(duì)消的收發(fā)隔離技術(shù)[D];西安電子科技大學(xué);2006年

3 陳文博;DAB直放站多徑回波抵消系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D];上海交通大學(xué);2008年

  本文關(guān)鍵詞：基于FPGA的自適應(yīng)回波干擾對(duì)消實(shí)現(xiàn)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：401276