本文關(guān)鍵詞：基于USRP的信號(hào)源參數(shù)估計(jì)方法研究與實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：信號(hào)參數(shù)估計(jì)是信號(hào)處理研究領(lǐng)域的重要內(nèi)容,其不僅是軍事信息化不可缺少的一環(huán),也關(guān)乎到通信、定位、地震監(jiān)測(cè)等民用科技的各個(gè)層面。在日益復(fù)雜的電磁環(huán)境中,要更有效的利用信號(hào),如何準(zhǔn)確獲取信號(hào)源的特征參數(shù)就顯得尤為重要。在廣大學(xué)者對(duì)信號(hào)參數(shù)估計(jì)方法理論研究日漸成熟的同時(shí),如何有效地實(shí)現(xiàn)信號(hào)參數(shù)估計(jì)亦成為一個(gè)值得研究的課題。本文對(duì)信號(hào)頻率和波達(dá)方向(Direction of Arrival,DOA)的估計(jì)方法進(jìn)行了研究分析,并在通用軟件無線電設(shè)備(Universal Software Radio Peripheral,USRP)平臺(tái)上進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)和驗(yàn)證,進(jìn)而提供了一種有效可行的信號(hào)參數(shù)估計(jì)實(shí)現(xiàn)方案。本文主要工作包括以下幾個(gè)方面:(1)對(duì)USRP軟件無線電平臺(tái)的硬件結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究,并且對(duì)基于該平臺(tái)的低中頻收發(fā)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析,詳細(xì)說明了信號(hào)在USRP上的具體處理流程。另外,介紹了本文實(shí)驗(yàn)平臺(tái)另一個(gè)重要組成部分——GNU Radio軟件工具包。對(duì)GNU Radio在計(jì)算機(jī)端的基帶信號(hào)處理機(jī)制和重要模塊進(jìn)行了說明。(2)研究了信號(hào)參數(shù)估計(jì)基礎(chǔ)理論,對(duì)信號(hào)源兩個(gè)重要的參數(shù),即頻率和波達(dá)方向估計(jì)的原理和常用的估計(jì)方法進(jìn)行了分析和對(duì)比。在信號(hào)頻率估計(jì)方面,分析對(duì)比了經(jīng)典功率譜估計(jì)方法、基于參數(shù)模型的估計(jì)方法、基于MVDR濾波的估計(jì)方法和基于信號(hào)子空間的估計(jì)方法。在信號(hào)方位角估計(jì)方面,對(duì)空間譜和DOA估計(jì)的概念進(jìn)行了解釋和說明,并對(duì)干涉儀測(cè)向原理進(jìn)行了介紹和分析。(3)利用USRP平臺(tái)和計(jì)算機(jī)完成了對(duì)信號(hào)頻率估計(jì)的實(shí)現(xiàn),并對(duì)不同的估計(jì)方法進(jìn)行了驗(yàn)證和對(duì)比。另外,在平臺(tái)上進(jìn)行信號(hào)波達(dá)方向估計(jì)實(shí)驗(yàn),并對(duì)估計(jì)結(jié)果進(jìn)行了誤差分析和校正。(4)通過對(duì)信號(hào)頻率估計(jì)和信號(hào)波達(dá)方向估計(jì)的實(shí)現(xiàn),探索了一種基于USRP平臺(tái)的信號(hào)參數(shù)估計(jì)方案。
【關(guān)鍵詞】：信號(hào)參數(shù)估計(jì) 信號(hào)頻率 DOA USRP GNU Radio
【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】：2016
【分類號(hào)】：TN911.7
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 緒論9-13
• 1.1 研究目的及意義9-10
• 1.2 研究現(xiàn)狀及背景10-11
• 1.3 本文主要工作及內(nèi)容安排11-13
• 第二章 USRP和GNURadio軟件無線電平臺(tái)13-28
• 2.1 平臺(tái)簡介13-14
• 2.2 USRP硬件平臺(tái)14-23
• 2.2.1 硬件構(gòu)成14-18
• 2.2.1.1 ADC和DAC15-16
• 2.2.1.2 FPGA16-17
• 2.2.1.3 前端子板17-18
• 2.2.2 USRP的收發(fā)結(jié)構(gòu)18-23
• 2.2.2.1 低中頻接收機(jī)18-21
• 2.2.2.2 低中頻發(fā)射機(jī)21-23
• 2.3 GNU Radio軟件平臺(tái)23-26
• 2.3.1 平臺(tái)介紹23-25
• 2.3.2 常用的模塊和包25-26
• 2.4 本章小結(jié)26-28
• 第三章 信號(hào)參數(shù)估計(jì)的基礎(chǔ)理論28-48
• 3.1 信號(hào)源頻率估計(jì)28-40
• 3.1.1 經(jīng)典功率譜估計(jì)方法29-30
• 3.1.2 基于參數(shù)模型的估計(jì)方法30-33
• 3.1.3 基于MVDR濾波的估計(jì)方法33-35
• 3.1.4 基于信號(hào)子空間的估計(jì)方法35-37
• 3.1.5 仿真分析37-40
• 3.2 信號(hào)源波達(dá)方向估計(jì)40-46
• 3.2.1 陣列接收信號(hào)模型40-43
• 3.2.2 空間譜與DOA估計(jì)43-44
• 3.2.3 干涉儀測(cè)向44-45
• 3.2.4 仿真分析45-46
• 3.3 本章小結(jié)46-48
• 第四章 基于USRP的信號(hào)源頻率估計(jì)48-64
• 4.1 硬件平臺(tái)搭建48-50
• 4.2 基帶數(shù)字信號(hào)處理50-56
• 4.2.1 發(fā)射端信號(hào)流圖50-52
• 4.2.2 接收端信號(hào)流圖52-54
• 4.2.3 實(shí)現(xiàn)算法模塊54-56
• 4.3 估計(jì)效果及分析56-63
• 4.3.1 BT59
• 4.3.2 周期圖59-60
• 4.3.3 AR60-61
• 4.3.4 MVDR61-62
• 4.3.5 MUSIC62-63
• 4.4 本章小結(jié)63-64
• 第五章 基于USRP的信號(hào)波達(dá)方向估計(jì)64-75
• 5.1 硬件平臺(tái)搭建64-66
• 5.2 基帶數(shù)字信號(hào)處理66-69
• 5.2.1 接收端信號(hào)流圖66-67
• 5.2.2 相位差測(cè)量67-68
• 5.2.3 實(shí)現(xiàn)算法模塊68-69
• 5.3 估計(jì)效果及分析69-74
• 5.3.1 估計(jì)效果69-71
• 5.3.2 誤差分析及校正71-74
• 5.4 本章小結(jié)74-75
• 第六章 全文總結(jié)與展望75-77
• 6.1 本文工作總結(jié)75
• 6.2 進(jìn)一步工作展望75-77
• 致謝77-78
• 參考文獻(xiàn)78-81
• 攻碩期間取得的研究成果81-82

【相似文獻(xiàn)】

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