基于FPGA的混合信號識別方法研究與仿真實現(xiàn)
本文關(guān)鍵詞:基于FPGA的混合信號識別方法研究與仿真實現(xiàn),,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著通信技術(shù)的高速發(fā)展,通信環(huán)境的日益復(fù)雜,各調(diào)制信號之間的混疊現(xiàn)象也越來越頻繁了。因此,混合信號識別作為干擾抑制技術(shù)和混合信號分離技術(shù)的前置工作無論在軍用還是民用領(lǐng)域都顯得尤為重要。本文首先從MPSK和16QAM的調(diào)制方式入手,將信號源分為單信號、對稱混合信號以及非對稱混合信號三大類共15種信號模型;然后介紹了混合信號全采樣序列星座圖特點和定時抽樣序列弱信號特點;接下來提取了5個全采樣序列星座圖參數(shù)用來完成對稱混合信號識別和調(diào)制方式識別的工作,提取了2個定時抽樣序列弱信號參數(shù)用來完成弱信號的檢測工作,并討論了后續(xù)弱信號數(shù)量估計的方法;接著針對FPGA進行了算法優(yōu)化并完成了算法移植;最后,完成了Xilinx Virtex5開發(fā)平臺的硬件實現(xiàn)工作。本文在研究過程中首先利用Matlab仿真驗證了識別算法的可行性,然后使用ModelSim功能仿真驗證了算法移植到FPGA的可行性,最后配合ChipScope軟件完成硬件實現(xiàn)的結(jié)果測試,證明硬件實現(xiàn)的準(zhǔn)確性。本文提出了一種適用于FPGA的運算復(fù)雜度小、資源消耗少且識別性能較為優(yōu)異的混合信號識別算法。經(jīng)過算法仿真驗證、功能仿真驗證以及硬件實現(xiàn)測試證明在SNR不小于15dB時,識別算法可正確識別各種信號模型,當(dāng)SNR略低于15dB時,識別算法仍可識別絕大多數(shù)信號模型。
【關(guān)鍵詞】:混合信號 調(diào)制識別 弱信號檢測 現(xiàn)場可編程門陣列
【學(xué)位授予單位】:西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TN911.7
【目錄】:
- 摘要6-7
- ABSTRACT7-10
- 第1章 緒論10-14
- 1.1 研究背景10-11
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
- 1.3 本文的主要內(nèi)容和章節(jié)安排12-14
- 第2章 混合信號星座圖與頻譜基本理論14-22
- 2.1 混合信號模型介紹14-15
- 2.2 混合信號全采樣序列星座圖原理15-18
- 2.3 混合信號定時抽樣序列弱信號原理18-21
- 2.4 本章小結(jié)21-22
- 第3章 混合信號識別方案設(shè)計22-38
- 3.1 過采樣方案設(shè)計22
- 3.2 全采樣序列星座圖識別方案22-29
- 3.2.1 全采樣序列星座圖識別方案參數(shù)提取23-28
- 3.2.2 全采樣序列星座圖識別方案流程28-29
- 3.3 定時抽樣序列弱信號識別方案29-34
- 3.3.1 不同調(diào)制方式定時抽樣序列的星座圖區(qū)域劃分29-30
- 3.3.2 定時抽樣序列弱信號識別方案參數(shù)提取30-33
- 3.3.3 定時抽樣序列弱信號識別方案流程33-34
- 3.4 混合信號調(diào)制識別方案總述34-36
- 3.4.1 混合信號調(diào)制識別方案總流程34-35
- 3.4.2 混合信號識別方案性能分析35-36
- 3.4.3 與傳統(tǒng)高階累積量識別方法的對比36
- 3.5 本章小結(jié)36-38
- 第4章 基于FPGA的混合信號識別方案硬件實現(xiàn)38-64
- 4.1 模塊劃分及時序關(guān)系簡述38-40
- 4.2 硬件實現(xiàn)模塊設(shè)計詳述40-58
- 4.2.1 ADC采樣模塊40
- 4.2.2 時鐘及復(fù)位管理模塊40-41
- 4.2.3 全采樣序列星座圖識別參數(shù)計算模塊41-44
- 4.2.4 定時抽樣序列計算模塊44-46
- 4.2.5 定時抽樣序列歸一化模塊46-48
- 4.2.6 序列yi提取模塊48-51
- 4.2.7 定時抽樣序列弱信號識別參數(shù)計算模塊51-57
- 4.2.8 判決器模塊57-58
- 4.3 混合信號識別方案的FPGA整體功能仿真58-60
- 4.4 混合信號識別方案的FPGA硬件測試60-63
- 4.4.1 FPGA的資源使用情況61-62
- 4.4.2 硬件測試結(jié)果62-63
- 4.5 本章小結(jié)63-64
- 結(jié)論與未來的工作64-65
- 致謝65-66
- 參考文獻66-69
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果69
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