基于單速率濾波器組數(shù)字信道化技術(shù)的并行數(shù)字解調(diào)系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、頻譜監(jiān)測(cè)是對(duì)特定頻段內(nèi)信號(hào)的載頻、能量、調(diào)制類(lèi)型等技術(shù)參數(shù)的測(cè)量，監(jiān)測(cè)后端通常需要數(shù)字解調(diào)器將監(jiān)測(cè)到的信號(hào)譯碼。高性能的頻譜監(jiān)測(cè)技術(shù)與高可靠性的數(shù)字解調(diào)技術(shù)是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)課題。本文圍繞基于FFB結(jié)構(gòu)的單速率濾波器組數(shù)字信道化技術(shù)和基于CAZAC序列的同步技術(shù)開(kāi)展工作，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字調(diào)制信號(hào)的頻譜監(jiān)測(cè)與并行解調(diào)。
　　首先，對(duì)現(xiàn)階段頻譜監(jiān)測(cè)技術(shù)、數(shù)字信道化技術(shù)和數(shù)字解調(diào)技術(shù)的研究進(jìn)行了總結(jié)，并對(duì)虛擬儀器的發(fā)展做簡(jiǎn)單介紹。從而引出了本文

2、所研究數(shù)字調(diào)制信號(hào)頻譜監(jiān)測(cè)與并行解調(diào)在軟件自定義的虛擬儀器平臺(tái)上研究和實(shí)現(xiàn)的重要意義。
　　然后，介紹了數(shù)字信道化、單速率濾波器組、數(shù)字調(diào)制和正交數(shù)字解調(diào)的基礎(chǔ)理論。分別介紹了數(shù)字信道化實(shí)現(xiàn)頻譜監(jiān)測(cè)和時(shí)域重疊信號(hào)分離的原理，它的2種頻帶劃分方式，及它們的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比;單速率帶通濾波器組的特點(diǎn);數(shù)字調(diào)制信號(hào)的幾種基本類(lèi)型，它們的調(diào)制解調(diào)方法，以及可以實(shí)現(xiàn)通用解調(diào)接收機(jī)的正交解調(diào)的理論。
　　接著，研究了實(shí)現(xiàn)數(shù)字信道化和數(shù)字解調(diào)的

3、關(guān)鍵技術(shù)。分析了利用DFT來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字信道化的合理性，進(jìn)而研究了基于STFT的數(shù)字信道化的方法和它的性能。同時(shí)研究了可以實(shí)現(xiàn)更窄過(guò)渡帶寬、更高旁瓣抑制比、更優(yōu)頻率選擇性、更低計(jì)算復(fù)雜度的信道化的FFB(FastFilter Bank)帶通濾波結(jié)構(gòu)，并通過(guò)與FFT的比較，確保了FFB的性能的優(yōu)越性。進(jìn)一步研究出了低延時(shí)的FFB結(jié)構(gòu)，當(dāng)它的濾波特性和普通FFB結(jié)構(gòu)一樣時(shí)，延時(shí)數(shù)和計(jì)算復(fù)雜度都更低，從而節(jié)約了硬件資源。介紹了目前主流的同步算法，

4、并著重介紹了基于訓(xùn)練序列的同步算法。對(duì)基于CAZAC序列的同步技術(shù)進(jìn)行了研究和分析，設(shè)計(jì)了CAZAC序列，可實(shí)現(xiàn)大頻偏信道環(huán)境下的同步，并仿真了其同步性能。
　　最后，完成了系統(tǒng)在虛擬儀器平臺(tái)上的實(shí)現(xiàn)。分析了系統(tǒng)的軟件模塊組成，并實(shí)現(xiàn)了各個(gè)子模塊，包括數(shù)字信道化模塊、時(shí)間同步模塊、頻率同步模塊、星座圖解映射模塊和用戶界面模塊。研究了相關(guān)算法的高效FPGA實(shí)現(xiàn)方案，采用低延時(shí)的FFB結(jié)構(gòu)，采用濾波器來(lái)代替互相關(guān)器，采用CORDIC算