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基于FPGA平台数字信道化接收机的开发与研制

作　者: 李汉波
导　师: 郭万有；陈矛
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 信道化数字接收机 FPGA 数字下变频
分类号: TN851
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 67次
引　用: 1次
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内容摘要

数字信道化接收机是一种具有截获概率大、测频精度高、动态范围大,灵敏度高等优点的侦察接收机,在复杂的电磁环境中,具有极好的处理多个同时到达信号的能力。FPGA在速度、体积方面和设计的灵活性上,都能适应现代电子战信号处理系统的要求,基于FPGA的数字信道化接收机能够充分发挥FPGA硬件资源丰富的特点,并且易于实现并行处理,从而大幅度提高系统的处理速度。本文研究的内容来源于某射频干涉定位系统信号处理领域内的一个预研专题。针对数字信道化接收机的FPGA实现,本文对相关的技术进行了研究,这其中包括：信号采样理论、数字下变频原理、数字正交混频技术,信号抽取理论等。在此基础上对高速数据流数字下变频器的设计以及实现进行了专门的阐述并给出了相关的仿真报告。最后结合系统要求,在现有硬件平台上进行了数字信道化接收机的FPGA实现,并通过系统仿真及调试验证了方案的正确性。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章绪论  7-11
  1.1 研究背景及意义  7
  1.2 数字接收机的研究概括及发展趋势  7-9
  1.3 本文主要研究的工作  9-11
第二章数字接收机相关理论  11-21
  2.1 数字接收机的典型模型  11-12
  2.2 信号采样理论  12-14
    2.2.1 Nyquist采样定理  12
    2.2.2 带通(窄带信号)采样定理  12-14
  2.3 数字下变频器的相关理论  14-21
    2.3.1 正交数字下变频器原理  15
    2.3.2 数字正交混频技术  15-17
    2.3.3 高效的数字低通滤波器  17
    2.3.4 信号的抽取  17-19
    2.3.5 多相抽取滤波  19-21
第三章 FPGA技术特点分析及应用介绍  21-27
  3.1 FPGA特点介绍及发展回顾  21-23
  3.2 发挥FPGA优势设计数字系统  23-24
  3.3 FPGA技术发展分析  24-27
第四章数字下变频器的设计  27-41
  4.1 高速数据流下变频器的设计  27-32
    4.1.1 数字控制振荡器(NCO)  27
    4.1.2 采样频率的选取  27-29
    4.1.3 用Matlab进行仿真  29-32
  4.2 高速数据流下变频器的实现  32-41
    4.2.1 高数据流数字下变频器结构  32-39
    4.2.2 用FPGA进行仿真  39-41
第五章信道化数字接收机的FPGA实现  41-59
  5.1 硬件平台结构介绍  41-42
  5.2 高速A/D采样模块设计介绍  42-44
  5.3 FPGA芯片的选取及介绍  44-46
  5.4 实现方法及模块介绍  46-59
    5.4.1 频率测量技术及方案选择  46-47
    5.4.2 信道化模型  47-50
    5.4.3 低通滤波器设计及通道仿真  50-51
    5.4.4 实现方案及测试结果  51-59
第六章结论与展望  59-61
致谢  61-63
参考文献  63-66

基于FPGA平台数字信道化接收机的开发与研制

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