基于單比特和近似核FFT的瞬時測頻算法及FPGA實現.pdf

1、數字接收機雖然具有處理信息靈活和可同時提取多種信號參數的特點，但單信道實現瞬時測頻接收機相同的帶寬十分困難，通常采用信道化的方法又會增加設備的規(guī)模，同時龐大的數據運算量也難以實現實時或近實時的信號處理能力，數字濾波、FFT、相關等各種常規(guī)數字運算均涉及大量乘法運算，嚴重制約了電子戰(zhàn)接收機的響應時間。本文研究以適當降低數字接收機性能為代價，換取接收機帶寬和信號實時處理能力，其中，利用降低信號量化位數的單比特接收機和簡化常規(guī)FFT的近似核F

2、FT是較好的解決方案。本文基于單比特和近似核FFT，能滿足電子戰(zhàn)實時或近實時的測頻要求。首先介紹了單比特測頻算法的原理，研究了基于近似核的FFT快速測頻算法，并通過系統(tǒng)硬件實現驗證了算法的有效性。論文主要工作如下：
　　(1)分析了單比特數字接收機作為一種特殊的寬帶接收機形式，具有帶寬大、實時處理能力強大、高靈敏度和體積小等眾多優(yōu)點，在電子戰(zhàn)環(huán)境中具有重要的應用前景。單比特接收機顯著優(yōu)點在于它以適當降低動態(tài)范圍作為代價，換取瞬時帶

3、寬的增加，信號處理速度近實時。
　　(2)基于DFT理論和FFT算法，研究了基于近似核FFT的快速測頻算法，分析了量化位數和近似核數的關系，給出64點高階近似核，近似核函數的值實部和虛部都能表示為二進制數。在硬件實現時，只需要加法器、移位寄存器和反相器，同時能有效提高單比特數字接收機和低階近似核FFT的動態(tài)范圍。
　　(3)采用按頻率抽取(DIF)的基-2FFT結構，給出了基于64點高階近似核FFT算法原理和FPGA硬件實現