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

1、頻譜監(jiān)測是對特定頻段內(nèi)信號的載頻、能量、調(diào)制類型等技術參數(shù)的測量，監(jiān)測后端通常需要數(shù)字解調(diào)器將監(jiān)測到的信號譯碼。高性能的頻譜監(jiān)測技術與高可靠性的數(shù)字解調(diào)技術是當前研究的熱點課題。本文圍繞基于FFB結構的單速率濾波器組數(shù)字信道化技術和基于CAZAC序列的同步技術開展工作，實現(xiàn)了數(shù)字調(diào)制信號的頻譜監(jiān)測與并行解調(diào)。
　　首先，對現(xiàn)階段頻譜監(jiān)測技術、數(shù)字信道化技術和數(shù)字解調(diào)技術的研究進行了總結，并對虛擬儀器的發(fā)展做簡單介紹。從而引出了本文

2、所研究數(shù)字調(diào)制信號頻譜監(jiān)測與并行解調(diào)在軟件自定義的虛擬儀器平臺上研究和實現(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)的基礎理論。分別介紹了數(shù)字信道化實現(xiàn)頻譜監(jiān)測和時域重疊信號分離的原理，它的2種頻帶劃分方式，及它們的優(yōu)缺點對比;單速率帶通濾波器組的特點;數(shù)字調(diào)制信號的幾種基本類型，它們的調(diào)制解調(diào)方法，以及可以實現(xiàn)通用解調(diào)接收機的正交解調(diào)的理論。
　　接著，研究了實現(xiàn)數(shù)字信道化和數(shù)字解調(diào)的

3、關鍵技術。分析了利用DFT來實現(xiàn)數(shù)字信道化的合理性，進而研究了基于STFT的數(shù)字信道化的方法和它的性能。同時研究了可以實現(xiàn)更窄過渡帶寬、更高旁瓣抑制比、更優(yōu)頻率選擇性、更低計算復雜度的信道化的FFB(FastFilter Bank)帶通濾波結構，并通過與FFT的比較，確保了FFB的性能的優(yōu)越性。進一步研究出了低延時的FFB結構，當它的濾波特性和普通FFB結構一樣時，延時數(shù)和計算復雜度都更低，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練序列的同步算法。對基于CAZAC序列的同步技術進行了研究和分析，設計了CAZAC序列，可實現(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)在虛擬儀器平臺上的實現(xiàn)。分析了系統(tǒng)的軟件模塊組成，并實現(xiàn)了各個子模塊，包括數(shù)字信道化模塊、時間同步模塊、頻率同步模塊、星座圖解映射模塊和用戶界面模塊。研究了相關算法的高效FPGA實現(xiàn)方案，采用低延時的FFB結構，采用濾波器來代替互相關器，采用CORDIC算