基于数字信道化接收机对雷达信号的时频分析

本文主要研究应用多相滤波技术的信追化接收机建摸,推导了基于多相滤波器的信道化接收机数学模型,并由此模型设计了一个16信道模拟系统。通过仿真实验验证了信道化接收机对雷达信号的检测与分析能力。     

高效非均匀数字信道化及信号重建技术

针对宽带接收机接收信号多,且信号在频谱上呈现非均匀分布的情况,提出了基于多 相离散傅里叶变换(DFT)滤波器组和信号重建的高效非均匀数字信道化的设计方法。该数字 信道化结构由分析 和综合两部分组成,采用同一组原型滤波器系数,通过对原型低通滤波器的优化设计提高其 带外衰减性能,以利用平行结构正交镜像滤波器组重建信号。与常用的并行数字下变频、多 级多相DFT滤波器组两种非均匀数字信道化方法运算量比较,该方法在信号重建失真很小的 情况下具有高效性和可行性。     

多相滤波数字信道化的FPGA实现

以多相滤波为基础,结合均匀滤波器组,采用50％重叠的子信道划分,提出了一种数字信道化实现方法,解决了高速实时处理与FPGA处理速度之间的矛盾,克服了信道化接收机的接收盲区。基于FPGA,提出了短波宽带数字信道化的设计思路和实现方法。仿真结果表明,该设计有较强的实用性和通用性。     

一种基于多相滤波的宽带数字信道化改进算法

对基于多相滤波技术的实信号结构模型及其优缺点进行了分析,针对存在盲区的问题,采用降低抽取率的方法对原多相滤波算法进行了改进,建立了无盲区信道化接收机模型。分别对两种结构模型进行了仿真实验,实验结果验证了改进算法及其模型的可行性和有效性。利用该改进算法可实现对信号的全概率截获。     

应用于TTNT信号的树形信道化数字接收机

在确定频点参数的情况下,采用信道化接收机能够准确高效地实现对跳频信号的接收,其中树形结构接收机既保证信道间具有一定独立性,同时结构灵活。将该结构应用于战术目标瞄准网络技术（TTNT）数据链信号的接收,设计了TTNT信号非均匀分布的16个跳频频点的树形多级结构数字化接收机。分析了该结构的运算量大小,并通过仿真实验验证了该结构的可行性。仿真结果表明,树形多级级联结构相对于多相离散傅里叶变换（DFT）滤波器组结构运算量有所增加,但结构灵活,能够有效地分离出TTNT不同频点的信号,实用性更强。     

JTIDS信号宽带接收方法及其FPGA实现

为了实现对联合战术信息分发系统(JTIDS)信号的宽带接收,设计了一种基于多相滤波器的信道化接收方法。该方法通过对JTIDS的模拟信道和数字信道进行合理划分,将宽带接收转化为多个窄带接收,然后再结合多相滤波器进行跳频频点检测,以实现全概率的JTIDS信号宽带接收。给出了此信道化接收模型的现场可编程门阵列(FPGA)实现方案,并对仿真和硬件测试结果进行对比分析。仿真与FPGA测试结果表明,该接收模型可以精确实时地接收JTIDS宽带信号。     

基于复多相滤波器组的信道化接收机

本文讨论了多相滤波器实现信道化接收机的原理,并结合复解析滤波器具有负频率分量为零、冲激响应函数实部和虚部有90°相移的特点,给出一种基于复解析滤波器组的信道化接收机的实现方案。最后通过Matlab对调幅(AM)信号的解调仿真验证了该接收机设计的正确性和可行性。     

一种适用于频谱监测的高效中频信道化结构

针对软件无线电接收机对空中通信信号进行监测搜索的过程中频率分辨率与搜索速度 的矛盾,在分析中频信道化技术原理的基础上,设计了一种适用于频谱监测的信道化结构 ,通过Simulink建模仿真验证了此种结构可以无误差地还原输入信号频谱,根据实际项目需 要,利用Xilinx 集成设计工具Sysgen进行快速设计并最终在FPGA中实现了八信道的信道化 结构。该设计方法可以大大加快信道化接收机的硬件实现速度,具有一定的工程实际应用价值。     

一种宽频带可配置数字射频调制的实现方法

针对航空电子系统能力提升和体积重量功耗的矛盾,提出了一种宽频带可配置数字射频调制的设计与实现方法,使用数字信号处理的方法实现调制和上变频,将数字化推进到天线接口单元。首先,对比分析了3种发射信道的实现架构;其次,基于数字射频调制信道架构设计了宽频带可配置发射信道;然后,针对宽频带可配置数字射频调制在实现过程遇到的问题,一一给出了解决方法,即N次谐波调制技术、多相采样降速技术、最优本振选择方法。实现结果表明,相比传统二次发射信号的产生方案,本设计能够产生高质量的射频发射信号,幅度误差仅为1.7%RMS(Percent Root Mean Square),相位误差小于1°,误差向量幅度(EVM)仅为2.345%RMS,并具有宽频带优良的谐杂波抑制能力。     

基于FPGA的高速DUC设计与高效实现

提出了一种基于FPGA实现高速数字上变频（DUC）的方法。该方法采用一种新的多相内插滤波器的高效实现结构,利用多相内插滤波器中各分支滤波器间系数的特点,使多相内插滤波器消耗的乘法器数量减少一半;并采用一种并行结构的数控振荡器（NCO）,可产生高数据率的上变频本振信号。利用该方法为某雷达中频回波模拟器设计了DUC模块,其输出数字中频信号的数据率可达1.2 Gsample/s,只消耗了少量资源,满足项目需求。     

理想低通欠采样定理的结合应用分析

通过分析模拟频率与数字频率的对应关系,对含低频和不交叠窄带频率成分的信号推导得出对该类信号采样所需的最低采样率,提出了确定采样频率最小值的方法,改进了数字滤波器所对应的奈氏带宽。该方法可在不失真的情况下降低采样率,减少信号处理时间。     

基于分布式算法的高阶FIR滤波器及其FPGA实现

随着FPGA技术的稳步提高,FPGA替代其他技术用于实现高速信号处理已经变得切实可行。针对高阶FIR滤波器十分消耗FPGA硬件资源的问题,提出了一种采用基于位级联的多查找表分布式算法,并以一个32阶8位低通FIR滤波器为例,验证了所提出的方法。仿真结果表明,采用这种方法大大减少了FPGA硬件资源的耗费。     

应用于宽频率范围的小卫星通信侦察信号处理方案

针对日益增强的小卫星平台搭载电子侦察载荷的需求,提出一种应用于宽频率范围的通信侦察信号处理方案,在一片集成度较低的FPGA中完成信号数字下变频、频谱分析、数据存储和传输等复杂功能。通过在FPGA中进行滤波器、存储器复用等办法,充分利用现有FPGA的资源,减少器件数量,实现了平台对载荷小型化、低功耗、功能全、效率高的要求。试验结果验证了该设计的实用性。     

一种子带分频段信道估计算法

针对当前高速率通信中信道阶数很长导致信道估计和均衡困难的问题,利用子带 滤波器组近似完全重构的特点,提出一种在子带内进行分频段信道估计、在全频带综合信道 参数的估计方法。该方法较全频带信道估计收敛速度快,收敛误差小,能很好适应恶劣的信 道情况。虽然总的计算量大于全频带信道估计,但由于采用并行计算,所以能大大减少运算 时间。仿真试验表明,在重构误差足够小的情况下,子带数目越多,收敛越快,收敛残差比 全频带信道估计小5 dB左右。     

基于混合滤波器组的时间交替采样技术

时间交替采样技术对通道失配误差十分敏感,而基于混合滤波器组的采样技术降低了对通道失配误差的敏感,但前端模拟分析滤波器的稳定性难于设计限制了其工程应用。结合时间交替和混合滤波器组采样技术,提出了一种易于工程实现的基于混合滤波器组的时间交替采样技术。仿真结果表明,该技术能显著提高采样系统的精度。     

一种数字中频接收机的设计与实现

介绍了一种数字中频接收机的设计,对接收机的各个组成部分进行了原理分析和推导,包括可变带宽滤波器、ADC、基于多相滤波器的数字正交变换、抽取滤波器设计、基带信号处理单元设计,得出样机的各样性能参数。     

基于SKA1-low的数字波束形成技术

为配合我国参与平方公里射电阵（SKA）项目,深入理解数字波束形成条件下的射电干涉观测和相应数据处理算法,提出了基于多相滤波器组信道化数字移相波束形成和基于分数阶时延滤波器数字波束形成两个技术算法,前者使用互相关法求解相移量来提高波束指向精度,后者是传统算法与射电观测理论的有效结合。首先,详细介绍了算法的理论推导并分析了它们的优缺点;然后,通过仿真实验验证了这两个算法的正确性,仿真结果表明基于多相滤波器组信道化数字移相波束形成算法相比传统算法具有一定的优越性;最后,分析了不同阶数时延滤波器对波束形成的影响并得出了相应结论。这些仿真结果及结论可为从事SKA项目的科研人员提供参考。