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短波接收机前端强干扰噪声自适应对消实现

作　者: 饶玮
导　师: 王殊
学　校: 华中科技大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 短波通信接收机阻塞自适应抵消 LMS算法功率放大器
分类号: TN851
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 52次
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内容摘要

短波通信由于其结构简单、成本低等优点,目前仍广泛使用于军用通信中。在舰船之间的短波通信中,通常舰船上会有多个接收天线和发射天线。接收天线常为宽带全向天线,两者同时工作时,经耦合作用接收天线将收到发射天线的发射信号。该信号对接收天线为干扰信号,由于空间距离限制,使得接收天线中干扰信号功率较大。这样会造成接收机阻塞,使得接收机信噪比大大降低,严重影响了短波通信性能,必须对这样的强噪声加以消除。目前采用的全模拟闭环系统消除存在一些不足之处,随着数字器件高速发展,希望能采用数字方式进行噪声消除。本文采用自适应干扰抵消器结构来进行强干扰噪声消除,结合目前数字器件发展水平,提出了数字模拟相结合的方案。FPGA器件数字计算能力强大,本系统核心的自适应计算部分采用FPGA进行实现,具体采用的是Xilinx公司的XUPV2P开发板,其中自适应算法采用的是计算量最小的LMS算法。与纯数字自适应干扰抵消器相比,本方案最大的不同之处在于自适应计算部分中的数字滤波器输出必须转换为模拟信号,经功率放大后与接收信号完成抵消。系统工作在整个短波频带内,干扰噪声最高功率能达到10W,故要求功率放大器在较宽频带内能实现较高增益,且增益平坦。LMS算法在FPGA上实现时有一些具体问题需要考虑,本文对这些问题进行分析并给出了解决方法。由于本系统性能要求较高,本文作为初步实现,降低了对部分性能指标的要求。通过软硬件实现与调试实现了强干扰噪声消除的目的,经测试能够满足本文预订指标要求。最后还指出了进一步提高性能需采取的措施。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-6
目录  6-8
1 绪论  8-13
  1.1 研究问题提出  8-10
  1.2 背景知识介绍  10-11
  1.3 课题研究的意义  11-12
  1.4 论文内容安排  12-13
2 设计要点介绍  13-28
  2.1 系统要求与解决方案  13-14
  2.2 自适应干扰抵消器原理  14-20
  2.3 功率放大器设计  20-24
  2.4 模拟滤波器设计  24-26
  2.5 本章小结  26-28
3 系统硬件实现  28-43
  3.1 整体硬件设计  28-29
  3.2 模拟子板实现  29-37
  3.3 AD、DA子板实现  37-41
  3.4 电源子板实现  41-42
  3.5 本章小结  42-43
4 系统软件实现  43-53
  4.1 软件实现概述  43-45
  4.2 滑动平均滤波  45-47
  4.3 自适应计算的实现  47-52
  4.4 本章小结  52-53
5 系统调试及测试结果  53-58
  5.1 系统调试  53
  5.2 整机测试结果  53-57
  5.3 本章小结  57-58
6 总结与展望  58-59
致谢  59-60
参考文献  60-63

短波接收机前端强干扰噪声自适应对消实现

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