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

【摘要】：信號參數(shù)估計是信號處理研究領(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)測等民用科技的各個層面。在日益復(fù)雜的電磁環(huán)境中,要更有效的利用信號,如何準(zhǔn)確獲取信號源的特征參數(shù)就顯得尤為重要。在廣大學(xué)者對信號參數(shù)估計方法理論研究日漸成熟的同時,如何有效地實現(xiàn)信號參數(shù)估計亦成為一個值得研究的課題。本文對信號頻率和波達(dá)方向(Direction of Arrival,DOA)的估計方法進(jìn)行了研究分析,并在通用軟件無線電設(shè)備(Universal Software Radio Peripheral,USRP)平臺上進(jìn)行了實現(xiàn)和驗證,進(jìn)而提供了一種有效可行的信號參數(shù)估計實現(xiàn)方案。本文主要工作包括以下幾個方面:(1)對USRP軟件無線電平臺的硬件結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究,并且對基于該平臺的低中頻收發(fā)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析,詳細(xì)說明了信號在USRP上的具體處理流程。另外,介紹了本文實驗平臺另一個重要組成部分——GNU Radio軟件工具包。對GNU Radio在計算機端的基帶信號處理機制和重要模塊進(jìn)行了說明。(2)研究了信號參數(shù)估計基礎(chǔ)理論,對信號源兩個重要的參數(shù),即頻率和波達(dá)方向估計的原理和常用的估計方法進(jìn)行了分析和對比。在信號頻率估計方面,分析對比了經(jīng)典功率譜估計方法、基于參數(shù)模型的估計方法、基于MVDR濾波的估計方法和基于信號子空間的估計方法。在信號方位角估計方面,對空間譜和DOA估計的概念進(jìn)行了解釋和說明,并對干涉儀測向原理進(jìn)行了介紹和分析。(3)利用USRP平臺和計算機完成了對信號頻率估計的實現(xiàn),并對不同的估計方法進(jìn)行了驗證和對比。另外,在平臺上進(jìn)行信號波達(dá)方向估計實驗,并對估計結(jié)果進(jìn)行了誤差分析和校正。(4)通過對信號頻率估計和信號波達(dá)方向估計的實現(xiàn),探索了一種基于USRP平臺的信號參數(shù)估計方案。
【關(guān)鍵詞】：信號參數(shù)估計 信號頻率 DOA USRP GNU Radio
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(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13-28
• 2.1 平臺簡介13-14
• 2.2 USRP硬件平臺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18-21
• 2.2.2.2 低中頻發(fā)射機21-23
• 2.3 GNU Radio軟件平臺23-26
• 2.3.1 平臺介紹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 信號參數(shù)估計的基礎(chǔ)理論28-48
• 3.1 信號源頻率估計28-40
• 3.1.1 經(jīng)典功率譜估計方法29-30
• 3.1.2 基于參數(shù)模型的估計方法30-33
• 3.1.3 基于MVDR濾波的估計方法33-35
• 3.1.4 基于信號子空間的估計方法35-37
• 3.1.5 仿真分析37-40
• 3.2 信號源波達(dá)方向估計40-46
• 3.2.1 陣列接收信號模型40-43
• 3.2.2 空間譜與DOA估計43-44
• 3.2.3 干涉儀測向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的信號源頻率估計48-64
• 4.1 硬件平臺搭建48-50
• 4.2 基帶數(shù)字信號處理50-56
• 4.2.1 發(fā)射端信號流圖50-52
• 4.2.2 接收端信號流圖52-54
• 4.2.3 實現(xiàn)算法模塊54-56
• 4.3 估計效果及分析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的信號波達(dá)方向估計64-75
• 5.1 硬件平臺搭建64-66
• 5.2 基帶數(shù)字信號處理66-69
• 5.2.1 接收端信號流圖66-67
• 5.2.2 相位差測量67-68
• 5.2.3 實現(xiàn)算法模塊68-69
• 5.3 估計效果及分析69-74
• 5.3.1 估計效果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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本文編號：475160