带通欠采样定理在软件无线电中的应用

带通欠采样定理在软件无线电中的应用

一、带通欠采样定理在软件无线电中的应用(论文文献综述)

周磊[1](2019)在《中频数字化接收机的硬件研究与实现》文中提出无线电接收机对硬件的依赖性很强,但是其信号的适应能力却比较差,并且它的识别能力也比较弱,而数字化接收机不仅可以较好地满足上述要求,还可以实现全景自动识别接收功能。数字化接收机需要将AD转换器尽可能的靠近接收天线,将模拟信号转换为数字信号,因为现阶段还很难对射频信号进行直接采样,所以中频数字化是目前数字化接收机普遍采用的设计方案。本论文针对某侦查干扰系统的技术指标要求和实际情况,提出了一种中频数字化接收机的整体设计方案,中频信号经过转换后,直接进行AD采样,采样的数据经过数字下变频以及数字解调后传至上位机实现中频数字化接收机功能。系统采用模块化设计,由信道模块、数字信号处理模块和控制模块组成,信道模块通过对接收信号的滤波、放大和混频后得到中频信号后送至数字信号处理模块。数字信号处理模块设计了基于FPGA的中频模拟信号解调电路、高速AD采样电路,实现了信号的模数转换、数字正交下变频以及滤波抽取功能,而DSP处理器则完成了基带信号数据的数字解调和抽样判断功能。控制模块实现了对系统控制、数据存储以及与上位机的交互功能。本文重点设计了频率合成器和数字信号处理模块,并对所设计的模块进行了功能验证和性能测试,数据表明该模块满足中频数字化接收机的技术指标要求,并可应用与某侦查干扰系统。

柴晋强[2](2020)在《基于USRP的U/V段无线电信号频谱检测系统研究》文中研究指明国际电联(ITU)发布的《无线电规则》指出:“无线电频谱是有限的自然资源,它们必须得到合理、高效和经济的使用”。由于无线电通信技术的迅速发展,U/V频段的供需矛盾日益突出。为了科学的提高无线电频谱资源的使用效率,需要使用先进的监测系统,维护电磁环境秩序,使有限的频谱资源得到合理使用,保证无线电通信畅通。本文主要研究了软件无线电中的采样理论和正交变换,结合无线电频谱监测的具体需求设计了监测系统的整体框架。本系统使用软件无线电设备USRP-2920作为系统的硬件平台,利用装有USRP驱动的LabVIEW开发环境对软件平台进行设计,实现无线电信号的采集与存储、频谱图与瀑布图显示、异常信号的触发与报警等功能。本文主要对软件平台进行了模块化设计。其中,无线电信号采集模块通过编程实现对USRP内置FPGA的控制,实现对硬件平台参数的设置,并通过循环结构不断获取基带数据,实现对无线电信号的采集。频谱图与瀑布图显示模块利用FFT功率谱和PSD子VI对时域正交数据做快速傅里叶变换,得到信号的频谱信息,并通过波形图进行绘制与显示。数据存储模块采用生产者消费者模式,通过文件操作对采集到的数据进行同步存储。触发与报警模块利用基本电平触发检测子VI对波形图中幅值大于设置门限的信号数据完成触发并进行报警,并对异常信号的频率进行实时确定。语音监听模块通过正交解调获取调制信号的时域波形,并可通过驱动声卡播放音频信号。远程操作模块将软件平台通过Web发布工具发布至浏览器,通过Web实现对系统的远程操作与控制。本系统可实现对50MHz2.2GHz无线电信号的监测,最大实时处理带宽达20MHz。文章最后对频谱监测系统进行了测试与验证。经测试本系统各功能模块均可工作正常,系统对异常检测信号的频率监测误差比较低,系统可长时间运行稳定。

席巾荣[3](2020)在《适用于雷达信号的高效信道化技术研究》文中指出随着通信技术在通信对抗等领域的应用不断深入,信号环境变得愈发复杂。数字信道化技术有助于在复杂的信号环境中完成信号的侦查截获等多种处理,它作为软件无线电的关键技术,可以将输入信号中的不同频率分量分开处理,从而提取子带信号以便后续处理。本文将信道化分析与综合模块应用于数字射频存储(DRFM)系统,在信道化结构的中间部分对信号进行不同类型的调制处理,最终达到精确干扰效果。本文研究数字信道化结构与数字射频存储系统结构的设计,主要内容如下:研究了数字信道化技术相关的基础理论。详细阐述了宽带信号处理的基本理论,推导了多速率信号处理及数字滤波器组等的数学原理与高效实现结构,介绍了数字下变频的结构理论。考虑到传统下变频技术在实际应用时存在的缺陷,实现了一种适用于雷达信号的并行下变频结构,将其作为前端处理部分可以有效降低系统处理速率,从而放宽了对数字处理器件的限制。给出了适用于雷达信号的高效数字信道化结构的具体设计方案及各模块的详细分析,将频率响应遮蔽技术与信道化技术结合后,利用奇偶分离处理的方式设计了信道化结构的分析与综合模块。在不影响重构效果的前提下对结构进行优化,采用了多相分解及恒等结构来简化滤波器。仿真结果表明,优化后的结构降低了整体的运算复杂度与资源占用率,增强了设计灵活性与信号的实时处理能力,不仅适用于不同带宽的混合信号,而且重构性能也得到了显着提升。研究了DRFM技术的一般实现原理与具体结构,提出一种基于所研究的信道化结构的DRFM系统设计方案,通过近似重构的信道化结构实现雷达信号的精确干扰。最终证明该结构不仅能够降低信号处理速率,并且可以实现同时对信号中的不同分量进行不同的干扰调制处理,由此产生灵活多变的干扰信号。该DRFM系统可以有效分离同时到达的多种信号,能够实现信号的宽带接收及实时针对处理,大幅提升了干扰的有效性。

岳黎冬[4](2020)在《中频信号采集及处理模块研制》文中研究表明随着现代无线通信技术和微电子技术的发展,软件无线电广泛运用于卫星、雷达、民用无线通信、遥感探测等领域,因此对软件无线电系统中的中频信号数字化的需求不断扩大。此外,PXIe总线作为PCIe总线在仪器仪表领域的扩展,因其高速率、高效率和高可靠性广泛运用于模块化仪器中。因此针对中频信号采集需求,本文研制了一款基于PXIe的中频信号采集及处理模块,完成对中频信号的采集、处理、传输和存储。本文首先根据中频信号采集及处理模块的功能和技术指标提出系统总体设计方案并对涉及到的相关理论进行介绍与分析。硬件设计方案中,中频信号采集及处理模块以Xilinx K7系列FPGA为主控芯片,使用ADC芯片AD9690和时钟芯片AD9524完成中频信号的采集,使用数字步进衰减器HMC540和运放LMH6554构成信号调理电路实现信号调理,使用DDR3 SDRAM实现高速数据缓存,使用PXIe接口将板卡与上位机连接实现高速数据传输。逻辑设计方案中,高速数据接收模块使用JESD204B IP核接收ADC发送的采样数据,信号处理模块完成对采样数据的数字下变频处理,高速数据缓存模块使用MIG IP核完成DDR3 SDRAM的读写逻辑设计,高速数据传输模块使用XDMA IP核完成命令的PIO读写和数据的DMA传输。软件设计方案中,使用Win Driver设计PXIe驱动程序,使用Visual Studio和QT设计上位机程序,实现由上位机通过调用PXIe驱动程序下发参数命令来控制板卡进行数据采集传输。通过以上软硬件设计,完成中频信号采集及处理模块的研制,实现对模拟输入中频信号的采集、处理、传输和存储功能。本文最后对中频信号采集及处理模块进行系统测试,测试结果表明板卡能实现数据采集、处理、传输和存储,达到技术指标要求。

周文海[5](2020)在《基于软件无线电的通信信号盲检测与识别技术试验研究》文中认为在现代通信系统中,非协作通信系统广泛应用于军事与民用领域,通信信号盲检测与识别技术在非协作通信系统中占有重要的地位。软件无线电因其良好的灵活性、实时性和可移植性而被广泛应用于通信、雷达等领域。本论文主要围绕在非协作通信环境下构建基于软件无线电的通信信号盲检测与识别系统所涉及的关键技术展开研究,具体包括软件无线电技术以及通信信号盲检测、盲源分离、参数分析等内容,通过搭建系统试验平台对所设计的技术方案进行验证。首先介绍软件无线电技术基础内容,软件无线电信号接收平台是后续信号处理环节实现的基础。其次针对通信信号的存在性检测问题,研究了基于功率谱分析、基于循环谱分析以及基于时频分析的三种信号盲检测方法,通过仿真实验对比分析了这三种信号检测算法在不同信噪比条件下对单一信号和多分量信号的检测性能。然后为了解决线性瞬时混合模型下的正定和超定盲源分离问题,对FastICA算法进行研究。本文在基于负熵最大化的FastICA算法基础上,提出了一种基于四阶累积量联合对角化的FastICA改进算法。该算法首先对观测信号构造四阶累积量矩阵,并对此矩阵进行联合对角化获得初次分离信号,然后利用FastICA算法实现信号的二次分离。仿真结果表明,本文的FastICA改进算法能够在保证分离精度的前提下,降低运算的迭代次数,进而加快算法的收敛速度。接着对通信信号的参数分析技术进行研究,包括信号的基本参数估计以及信号的调制类型识别。研究了通信信号的码元速率、载波频率以及信噪比的估计方法,并通过仿真实验验证了这些方法的有效性。通过对信号的瞬时特征参数进行分析并优化,采用了一种基于决策树的调制识别算法来实现对AM、DSB、VSB、LSB、USB、FM、2ASK、4ASK、2FSK、4FSK、2PSK、4PSK共12种常用的模拟与数字调制信号的调制类型识别。仿真结果表明,在信噪比大于15dB的条件下,该算法的整体正确识别率达到90%以上。最后搭建系统试验平台并进行测试,通过软件无线电设备对接收信号进行采集,利用计算机软件完成信号采集数据的盲检测、盲源分离以及参数分析。测试结果符合预期目标,验证了该系统试验平台的可行性。

姚冲[6](2020)在《基于带通采样的信号采样与重构方法研究》文中提出软件无线电是基于通用的硬件平台上用软件来实现各种通信模块一种射频通信技术。相比传统无线电功能单一,开发成本高等问题,软件化可以重构升级加快通信模块的开发速度,降低开发成本,便于调试和维护。近年来,采样精度和速率的提高促进了数字采样技术的进步,从而使带通采样在软件无线电接收机中得到了广泛的应用。然而,带通采样时有用信号混叠和镜像混叠问题影响了同一平台上多频段和多模式信号的接收。因此在软件无线电的接收机中研究多路信号和多频段信号无混叠接收具有很好的理论和应用价值。本文基于带通采样,研究了软件无线电接收机中有用信号和多频段信号的抗混叠技术,实现了带通信号的无混叠接收。首先,为解决三路带通信号混叠问题,提出了一种延时可调的三阶带通采样结构,通过设计数字抗混叠滤波器,可实现对三路带通信号的无混叠接收。给出了仿真实现结果,并对信号进行重构,分析了抗混叠性能,三路带通信号经过抗混叠滤波器后,信号输出信噪比可在28dB以上。该方法解决了带通采样中多信号混叠问题,增加了采样频率选择范围,可以减少硬件负担,提高了软件无线电的灵活性。其次,由于镜像混叠限制了带通采样接收机的灵活性。针对镜像混叠问题,改进了二阶带通采样结构,提出了一种简化的增益模型替换常规抗混叠滤波器,通过频域中RF信号所处不同位置调节复增益来抑制镜像混叠。所提出的算法更易于实现,并且无论RF信号的位置如何,都可以实现无混叠接收。仿真结果表明,可以通过同一接收机接收收0.5-6GHz附近任意位置的带通信号,并且可以将镜像混叠抑制近30 dB,提高了接收机的可扩展性。最后,在远程医疗监控的短距离无线通信中,不同的医学数据测量设备具有不同的无线传输模式。这里设计了一种多标准接收器,可以适应不同的医学数据测量设备。使用二阶带通采样来设计抗混叠滤波器,可以实现多路信号无混叠接收。同时,减轻了采样频率的限制。该设计提高了远程医疗监控系统中的多标准接收器的灵活性,并且具有节省频谱资源,便于频谱规划等优点。

郭栋[7](2020)在《低成本中频数字化气象传真接收机设计与实现》文中认为无线气象传真图像播报使用短波无线电播发,因其传播覆盖领域广,播放效率高等特点,成为目前海上船舶获取气象实时信息的重要手段。气象图传真广播几乎涵盖了世界各地的海域,船舶在行驶过程中应用无线气象传真机,可以接收各地区气象部门发布的海域天气情况、气象预告和警报等有用的海洋气象信息,这对于提高海洋航行安全系数、选择最佳航行航线等方面都具备重要意义。本文根据现有气象传真机在硬件成本、接收机性能以及数字化集成等方面存在的缺陷,结合近几年软件无线电发展应用趋势和实际的应用情况,论文提出了一种低成本中频数字化气象传真接收机的设计方案。中频信号经过滤波放大等处理后,使用ADC对中频信号欠采样,采集数据经过数字低通滤波、数字下变频及软件信号解调后将数据存入共享缓存区,使用单片机对缓存区的数据进一步处理,生成气象图像通过网络上传,实现低成本中频数字化气象传真接收机。系统根据功能设计分为三个模块,射频前端模块、模数转换与数字处理模块、系统控制模块。射频前端模块主要是将接收到的短波信号进行一次混频后,滤波放大,将信号搬移到合适的频带上。模数转换与数字处理模块实现了对中频信号的模数转换、数字正交下变频及数字信号解调等功能。系统主控模块设计了基于Cortex M7核的微处理器最小系统电路、存储扩展电路以及网络通信等,单片机运行Free RTOS嵌入式操作系统,实现对整个系统的任务控制,图像数据处理存储及与上位机的数据命令交互。论文重点讨论了低成本中频数字化气象传真接收机的设计原理、各个模块的关键技术,完成了系统各模块的软硬件设计,并对各个模块的功能进行了验证和整体联机调试,本文设计的低成本中频数字化气象传真接收机的满足性能要求,验证了本文气象传真机设计方案的正确性。

高冉馨,李敏,孙跃,韩哲[8](2019)在《软件雷达可靠性安全防护方法研究》文中进行了进一步梳理当前软件无线电技术具有硬件通用化、功能软件化、动态可重构等一系列优势,而目前雷达系统参数相对固定,对于复杂的应用环境无法适应,传统雷达生存能力面临挑战。随着软件雷达概念的提出,其越来越多被应用到工程中,但是其安全性却无法得到保障。文章对软件雷达的特性进行深入研究,提出一种软件雷达可靠性安全防护方法,有效提高软件雷达的安全性能。

李志晋[9](2019)在《PXIe中频数字化仪研制》文中进行了进一步梳理无线通信技术的迅猛发展,推动了软件无线电技术在无线通信领域的广泛应用。由于现代集成电路发展水平有限,且使用高带宽、高采样率ADC器件对射频信号直接采样的成本过高,因此对中频数字化技术的要求不断增大。此外,目前市场上中频数字化仪需要结合配套的软硬件平台才能使用,存在一定的技术封锁,导致严重的可扩展性差和难以进行深层次开发的问题。针对以上问题,本文研制一种基于中频带通采样理论的中频数字化仪,从而实现对中频信号数字化,且满足中频数字化仪软硬件接口通用化和固件完全可重构化需求。本文首先对中频数字化仪中涉及的关键技术进行介绍和分析,根据中频数字化仪的功能需求确定了主要技术指标,完成了中频数字化仪的总体方案设计。对于中频数字化仪硬件设计,选用AD9690单通道ADC芯片和HMC7044高速时钟芯片实现中频信号的采样;设计双变压器结构单端转差分电路实现对中频信号的差分变换;采用两片512MB DDR3 SDRAM内存颗粒作为中频数字化仪的高速数据缓存;选用XDMA IP核配合FPGA内部集成的PCI Express端点硬核实现高速数据传输设计。在中频数字化仪固件逻辑设计中,高速数据接收模块完成对ADC和时钟芯片的寄存器控制以及对JESD204B接口数字数据的接收、解帧和解包;高速数据缓存模块完成基于MIG IP核的DDR3 SDRAM读写控制逻辑设计;高速数据传输模块完成基于XDMA的PXI Express数据传输逻辑设计。通过以上设计,完成中频数字化仪研制,实现对中频信号的采样、缓存和传输功能。最后,对中频数字化仪的功能和性能进行了测试,包括总谐波失真、无杂散动态范围、信噪比、信纳比和有效位数的测试,并完成JESD204B接口协议和带通采样理论的硬件平台验证。

蔡敏[10](2019)在《宽频带数字接收机设计与关键技术研究》文中进行了进一步梳理当代社会,频谱资源日益紧张,宽频带、兼容性将是未来接收机的发展趋势。宽频带数字接收机的设计对芯片和器件的要求比较高,在早期很难实现。直到软件无线电的快速发展,为宽频带数字接收机提供了技术上的支撑。不同的解调方式能在同一软件无线电平台上实现,因此,用不同调制方式发射的信息都能用同一接收机接收,极大地增强了接收机的兼容性,使其适用性更好。现场可编程门阵列(field-programmable gate array,FPGA)在大型的系统开发上对信号的数字处理有着其特有的优势。本文基于软件无线电设计了一种宽频带数字接收系统,采用零中频的结构提高了系统的频宽,抑制了镜像频率,结构简单。本文采用零中频的接收机结构进行设计,并对其中的关键技术进行了研究,主要包括数字下变频技术、解调中的载波同步技术和位同步技术。数字下变频通过CIC滤波器和混频来实现,载波同步采用的是COSTAS环法来实现的,位同步是通过锁相环来实现的。然后对数字接收系统进行了研究与设计,采用模块化的思想来实现整个系统的设计。主要有射频前端和数字信号处理,主要对数字部分进行了研究和设计,数字部分包括本振模块、环路解调模块、位同步模块和差分解码模块等。最后对各模块和系统进行了FPGA实现。本文的主要贡献如下:(1)本系统中,采用DQPSK解调技术,其频谱利用率较高,通用性强还能避免相位模糊。同时对解调模块中的鉴相器进行了改进,用符号函数代替了滤波后的乘法运算,节省了系统资源,将鉴相增益从1/4提高到21/2,提高了鉴相器的灵敏度。(2)环路滤波器既要滤除信号中的高频分量,又要调节数字锁相环的参数,因此,解调中的环路滤波器性能的好坏会直接影响解调模块的性能,本文对环路滤波器的不同参数设置进行了对比,通过对比选出系统性能较好的参数进行环路滤波器的设计。(3)宽频带意味着频谱范围较宽,采样频率变化跨度较大,而采样率的变化可以通过滤波器组来实现,通过不同的滤波器可以实现任意倍数的变化,CIC滤波器可以实现抽取和内插,抽取和内插的交替使用可以实现分数倍的改变,使得采样率变化非常灵活且易实现。本文对频率为8MHz、采样率为40MSPS的输入信号进行5倍抽取,使其采样率降低到8MSPS,然后与频率为2MHz的载波进行混频得到基带信号。该系统的采样率不仅能够实现整数倍的改变还能实现分数倍改变,在实际的数字通信系统中有一定的参考价值和意义。

二、带通欠采样定理在软件无线电中的应用(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、带通欠采样定理在软件无线电中的应用(论文提纲范文)

(1)中频数字化接收机的硬件研究与实现(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题建立的背景和意义
    1.2 国内外研究现状及发展趋势
        1.2.1 国外研究情况
        1.2.2 国内研究情况
    1.3 本论文的内容及安排
第二章 中频数字化接收机的理论基础
    2.1 信号采样的基本理论
        2.1.1 奈奎斯特采样
        2.1.2 带通信号采样
    2.2 多率信号处理
    2.3 高效数字滤波理论
        2.3.1 半带滤波器
        2.3.2 有限长单位冲激响应滤波器
        2.3.3 积分梳状滤波器
    2.4 数字混频正交变化理论
    2.5 本章小结
第三章 中频数字化接收机的总体设计
    3.1 接收机的技术指标
    3.2 接收机的基本组成
        3.2.1 中频数字化接收的设计
        3.2.2 接收机的工作过程
    3.3 本章小结
第四章 频率合成器电路设计
    4.1 频率合成器的原理
        4.1.1 直接数字式频率合成器
        4.1.2 锁相环路频率合成器
    4.2 频率合成器电路详细设计
        4.2.1 一本振及外围电路设计
        4.2.2 一本振锁相环路设计
        4.2.3 二本振单元电路的设计
        4.2.4 设计经验及结论
    4.3 硬件测试
        4.3.1 测试使用仪器
        4.3.2 测试过程及结果
    4.4 本章小结
第五章 数字信号处理电路设计
    5.1 数字信号处理电路设计思路
    5.2 数字信号处理电路设计方案
    5.3 AD采样电路的设计
        5.3.1 ADC器件选择
        5.3.2 AD6645主要特点
        5.3.3 AD6645内部结构及工作原理
        5.3.4 AD采样电路原理图设计
        5.3.5 设计经验及结论
    5.4 数字下变频电路设计
        5.4.1 变频器件的选择
        5.4.2 下变频器的结构及工作原理
        5.4.3 数字下变频电路设计
        5.4.4 设计经验及结论
    5.5 数字信号处理
    5.6 硬件测试
        5.6.1 测试硬件及测试设备
        5.6.2 测试过程及结果
    5.7 本章小结
第六章 总结与展望
参考文献
致谢

(2)基于USRP的U/V段无线电信号频谱检测系统研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文研究内容及章节安排
2 软件无线电平台相关理论及关键技术
    2.1 软件无线电基本概念
    2.2 软件无线电中的采样理论
        2.2.1 允许过渡带混叠的采样理论
        2.2.2 软件无线电采样结构
    2.3 多率信号处理技术
    2.4 软件无线电中的正交信号变换
    2.5 本章小结
3 频谱监测系统硬件平台
    3.1 系统需求分析
    3.2 USRP硬件平台分析
        3.2.1 USRP母板
        3.2.2 USRP子板
    3.3 系统整体结构设计
    3.4 本章小结
4 无线电频谱监测系统软件平台设计
    4.1 LabVIEW软件开发平台
    4.2 无线电信号采集模块设计
    4.3 频谱图及瀑布图显示模块
        4.3.1 快速傅里叶变换
        4.3.2 频谱图及瀑布图绘制与显示模块
        4.3.3 频谱扫描算法设计
    4.4 数据存储模块
        4.4.1 数据存储模块
        4.4.2 数据读取模块
    4.5 解调及语音监听模块
        4.5.1 信号解调一般模型
        4.5.2 模拟调制信号解调算法
        4.5.3 语音监听模块设计
    4.6 异常信号触发与报警模块
    4.7 远程操作控制模块设计
    4.8 本章小结
5 无线电信号监测系统实现与测试
    5.1 系统前面板设计
    5.2 监测系统功能测试
        5.2.1 系统连接测试
        5.2.2 系统功能模块测试
    5.3 监测系统性能测试
    5.4 本章小结
6 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间所取得的研究成果
致谢

(3)适用于雷达信号的高效信道化技术研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 课题背景与研究意义
        1.1.1 软件无线电
        1.1.2 信道化技术
        1.1.3 数字射频存储技术
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 数字信道化技术
        1.2.2 数字射频存储技术
    1.3 本文主要内容及章节安排
第二章 宽带信号处理基本理论
    2.1 信号采样
        2.1.1 奈奎斯特采样
        2.1.2 带通采样
    2.2 信号量化
    2.3 数字滤波器
    2.4 多速率数字信号处理理论
        2.4.1 信号抽取
        2.4.2 信号内插
        2.4.3 对等结构
        2.4.4 多相滤波
        2.4.5 采样率的有理数转换
    2.5 数字滤波器组
        2.5.1 数字滤波器组的基本概念
        2.5.2 多通道滤波器组的结构
        2.5.3 多通道滤波器组的频域特性
    2.6 数字下变频技术
    2.7 本章小结
第三章 高效的宽带雷达信号数字信道化技术研究
    3.1 多路并行数字下变频
        3.1.1 实现数字下变频的基本方法
        3.1.2 多路并行数字下变频部分的设计方法
    3.2 频率响应遮蔽技术与信道化方法
        3.2.1 现有的数字信道化方法
        3.2.2 频率响应遮蔽技术基本结构
    3.3 高效信道化结构的方案设计
        3.3.1 DFT滤波器组的改进
        3.3.2 高效信道化结构的方案设计
        3.3.3 高效信道化结构中的各模块分析
    3.4 高效信道化结构的性能仿真
        3.4.1 单频信号性能仿真
        3.4.2 跳频信号性能仿真
        3.4.3 算法对比分析
    3.5 本章小结
第四章 基于数字信道化的DRFM系统
    4.1 传统DRFM的工作原理
        4.1.1 DRFM的结构
        4.1.2 DRFM的数据存储方式
        4.1.3 DRFM的数据量化方式
        4.1.4 DRFM的性能指标
    4.2 DRFM中信道化与通信系统中信道化的差别
    4.3 基于数字信道化技术的DRFM系统结构设计
        4.3.1 基于数字信道化接收的DRFM系统
        4.3.2 基于数字信道化接收与发射的DRFM系统
        4.3.3 基于高效数字信道化结构的DRFM系统中的干扰信号调制
    4.4 基于高效数字信道化结构的DRFM系统性能仿真
        4.4.1 单频信号性能仿真
        4.4.2 复合信号性能仿真
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
参考文献
致谢
作者简介

(4)中频信号采集及处理模块研制(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题来源和研究的目的及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 软件无线电技术研究现状
        1.2.2 总线接口技术研究现状
        1.2.3 中频信号采集及处理模块研究现状
    1.3 主要研究内容及论文结构
第2章 模块总体设计
    2.1 主要功能与技术指标
    2.2 系统总体方案设计
        2.2.1 系统硬件总体设计方案
        2.2.2 系统逻辑设计总体方案
        2.2.3 系统软件设计总体方案
    2.3 中频信号采集及处理的相关理论
        2.3.1 采样定理
        2.3.2 数字下变频理论
        2.3.3 PCIe总线标准
    2.4 本章小结
第3章 硬件电路设计
    3.1 ADC高速采集电路设计
        3.1.1 ADC芯片选型
        3.1.2 ADC高速采集电路设计方案
    3.2 信号调理电路设计
    3.3 高速时钟电路设计
        3.3.1 高速时钟芯片选型
        3.3.2 高速时钟电路设计方案
    3.4 FPGA模块电路设计
        3.4.1 FPGA芯片选型
        3.4.2 FPGA配置电路设计
    3.5 PXIe高速传输接口电路设计
    3.6 电源系统设计
    3.7 电磁兼容设计
    3.8 本章小结
第4章 逻辑与软件设计
    4.1 逻辑总体设计方案
    4.2 JESD204B高速串行接口接收逻辑设计
        4.2.1 JESD204B协议标准
        4.2.2 JESD204B接口接收逻辑设计
    4.3 信号处理模块逻辑设计
    4.4 DDR3 SDRAM存储逻辑设计
        4.4.1 DDR3 SDRAM控制时序
        4.4.2 DDR3 SDRAM读写逻辑设计
    4.5 PXIe高速数据传输模块逻辑设计
    4.6 PXIe驱动程序设计
    4.7 上位机软件设计
    4.8 本章小结
第5章 系统测试与结果分析
    5.1 测试内容概述
    5.2 硬件功能测试
        5.2.1 信号调理电路带宽测试
        5.2.2 数据采集功能测试
        5.2.3 JESD204B接口接收功能测试
        5.2.4 DDR3 SDRAM读写功能测试
        5.2.5 信号处理模块功能测试
        5.2.6 PXIe接口功能测试
    5.3 动态性能测试
    5.4 本章小结
结论
参考文献
附录
致谢

(5)基于软件无线电的通信信号盲检测与识别技术试验研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
缩略词表
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 软件无线电技术
        1.2.2 信号盲检测
        1.2.3 信号盲源分离
        1.2.4 信号参数分析
    1.3 本论文的主要内容及章节安排
第二章 软件无线电技术基础
    2.1 引言
    2.2 软件无线电理论
        2.2.1 信号采样理论
        2.2.2 数字变频理论
        2.2.3 整数倍抽取理论
    2.3 软件无线电基本结构
        2.3.1 射频低通采样SDR结构
        2.3.2 射频带通采样SDR结构
        2.3.3 宽带中频带通采样SDR结构
    2.4 软件无线电接收机结构模型
        2.4.1 单通道软件无线电接收机
        2.4.2 并行多通道软件无线电接收机
    2.5 本章小结
第三章 信号盲检测方法研究
    3.1 引言
    3.2 信号模型
    3.3 基于功率谱分析的检测算法
        3.3.1 功率谱密度的计算
        3.3.2 算法描述
    3.4 基于循环谱分析的检测算法
        3.4.1 循环自相关和循环谱相关
        3.4.2 循环谱密度的计算
        3.4.3 算法描述
    3.5 基于时频分析的检测算法
        3.5.1 短时傅里叶变换和谱图
        3.5.2 恒虚警检测门限
        3.5.3 算法描述
    3.6 性能分析
        3.6.1 单一信号仿真
        3.6.2 多分量信号仿真
    3.7 本章小结
第四章 FastICA盲源分离算法研究
    4.1 引言
    4.2 盲源分离模型
    4.3 信号预处理
        4.3.1 零均值处理
        4.3.2 白化处理
    4.4 FastICA盲源分离算法
        4.4.1 基于负熵最大化的FastICA算法
        4.4.2 基于四阶累积量联合对角化的FastICA改进算法
        4.4.3 仿真分析
    4.5 本章小结
第五章 通信信号参数分析
    5.1 引言
    5.2 通信信号的瞬时信息
        5.2.1 信号的瞬时信息提取
        5.2.2 瞬时相位解折叠
    5.3 信号的参数估计
        5.3.1 码元速率估计
        5.3.2 载波频率估计
        5.3.3 信噪比估计
    5.4 基于瞬时信息特征的信号调制类型识别
        5.4.1 基于瞬时信息的特征参数
        5.4.2 特征参数的优化
        5.4.3 基于决策树的调制识别算法
        5.4.4 仿真结果
    5.5 本章小结
第六章 系统试验平台搭建和测试
    6.1 引言
    6.2 系统试验平台搭建
        6.2.1 试验平台设备
        6.2.2 计算机对中频数字化仪的控制程序设计
    6.3 系统试验平台测试
        6.3.1 测试流程
        6.3.2 结果分析
    6.4 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 全文总结
    7.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果

(6)基于带通采样的信号采样与重构方法研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文主要研究工作
    1.4 本文结构
2 软件无线电理论知识
    2.1 软件无线电接收机模型
    2.2 采样理论
    2.3 数字滤波技术
    2.4 本章小结
3 三阶带通抗混叠滤波器
    3.1 三阶带通采样结构
    3.2 抗混叠滤波器设计
    3.3 仿真结果
    3.4 信号重构性能
    3.5 本章小结
4 基于二阶带通采样的镜像抗混叠
    4.1 射频信号的带通采样
    4.2 抗混叠方法
    4.3 仿真结果
    4.4 本章小结
5 基于二阶带通采样的远程医疗监控系统的多标准接收机设计
    5.1 多标准接收机
    5.2 混叠分析与约束条件
    5.3 多标准接收机的仿真结果
    5.4 硬件测试
    5.5 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(7)低成本中频数字化气象传真接收机设计与实现(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 国内外气象传真机的发展现状
        1.2.1 国内气象传真接收机发展概况
        1.2.2 国外气象传真接收机发展概况
    1.3 论文的主要研究内容及章节安排
第2章 系统结构与方案设计
    2.1 气象传真的通信过程及信号采样解调
        2.1.1 气象传真通信过程及原理
        2.1.2 窄带信号采样理论
        2.1.3 FSK气象传真信号解调方法
    2.2 常见接收机体系结构及性能分析
        2.2.1 超外差结构
        2.2.2 直接变频结构
        2.2.3 射频直采结构
        2.2.4 中频带通采样结构
    2.3 气象传真机软件平台的选择
        2.3.1 常见的嵌入式操作系统
        2.3.2 气象传真机采用的嵌入式系统
    2.4 低成本中频数字化气象传真接收机的整体设计方案
        2.4.1 射频前端模块
        2.4.2 模数转换与数字处理模块
        2.4.3 系统控制模块
        2.4.4 接收机性能指标及成本控制
    2.5 本章小结
第3章 气象传真机系统硬件设计
    3.1 系统硬件电路方案设计
    3.2 射频前端模块电路设计
        3.2.1 阻抗匹配电路
        3.2.2 频带选择电路
        3.2.3 低噪声高频放大电路
        3.2.4 混频电路
        3.2.5 本振电路
        3.2.6 自动增益控制电路
        3.2.7 中频滤波及放大电路
        3.2.8 电源网络设计
    3.3 模数转换与数字处理模块
        3.3.1 抗混叠滤波与信号调理电路
        3.3.2 模数转换器及外围电路
        3.3.3 FPGA及外围电路
        3.3.4 电源网络设计
    3.4 系统控制模块
        3.4.1 STM32F769处理器及外围电路
        3.4.2 存储器电路
        3.4.3 通信接口电路
        3.4.4 电源网络设计
    3.5 本章小结
第4章 气象传真机系统软件设计
    4.1 系统软件整体设计方案
    4.2 数字信号处理软件设计
        4.2.1 ADC控制器软件设计
        4.2.2 FIR低通滤波器设计
        4.2.3 数字下变频软件设计
        4.2.4 FSK信号解调
        4.2.5 双口RAM共享存储区的数据交互
    4.3 系统主控软件设计
        4.3.1 嵌入式操作系统平台搭建
        4.3.2 STM32系统主控软件初始化
        4.3.3 系统控制软件设计
    4.4 本章小结
第5章 系统调试及功能验证
    5.1 系统模块功能验证
        5.1.1 射频前端模块功能验证
        5.1.2 网络通信测试
        5.1.3 存储器读写测试
        5.1.4 FPGA与 STM32 之间的数据通信测试
    5.2 系统整体功能测试
    5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢

(8)软件雷达可靠性安全防护方法研究(论文提纲范文)

0 引言
1 软件无线电技术
    1.1 软件无线电概述
    1.2 软件无线电体系框架
    1.3 软件无线电中的信号采样
2 软件无线电在雷达中的应用
3 软件无线电面临的安全问题
4 软件雷达安全防护方法
5 小结

(9)PXIe中频数字化仪研制(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题来源和研究的目的及意义
    1.2 国内外发展现状分析
        1.2.1 无线通信技术国内外研究现状
        1.2.2 中频数字化仪国内外研究现状
        1.2.3 ADC接口技术国内外研究现状
    1.3 主要研究内容及论文结构
第2章 总体方案设计
    2.1 关键技术介绍与分析
        2.1.1 带通采样定理
        2.1.2 JESD204B接口
    2.2 技术指标与需求分析
    2.3 总体方案设计
        2.3.1 系统总体方案
        2.3.2 核心器件选型和介绍
    2.4 本章小结
第3章 硬件电路设计
    3.1 总体硬件电路设计方案
    3.2 前端数据采样模块
        3.2.1 ADC模拟前端电路设计
        3.2.2 ADC高速采集电路设计
    3.3 高速时钟模块
        3.3.1 高速时钟芯片选型
        3.3.2 高速时钟设计方案
    3.4 FPGA主控模块
        3.4.1 FPAG I/O引脚分配
        3.4.2 FPAG配置
    3.5 DDR3 SDRAM高速缓存模块
    3.6 PXIe接口模块
    3.7 系统电源模块
        3.7.1 系统电源设计
        3.7.2 ADC电源设计
    3.8 本章小结
第4章 固件设计与仿真验证
    4.1 总体固件逻辑设计方案
    4.2 高速数据接收模块
        4.2.1 高速数据接收配置逻辑
        4.2.2 高速数据接收逻辑
    4.3 高速数据缓存模块
        4.3.1 DDR3控制时序
        4.3.2 DDR3读写逻辑设计
    4.4 高速数据传输模块
    4.5 本章小结
第5章 功能测试与结果分析
    5.1 中频数字化仪测试
        5.1.1 测试平台搭建
        5.1.2 硬件电路测试
    5.2 系统功能测试
        5.2.1 数据采集功能测试
        5.2.2 DDR3 SDRAM读写功能测试
        5.2.3 带通采样功能测试
    5.3 系统性能测试
        5.3.1 总谐波失真和无杂散动态范围测试
        5.3.2 信噪比和信纳比测试
        5.3.3 有效位数测试
    5.4 本章小结
结论
参考文献
附录
致谢

(10)宽频带数字接收机设计与关键技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 软件无线电的国内外发展及趋势
        1.2.2 数字接收机发展现状及趋势
    1.3 本文内容与结构说明
第2章 系统原理及关键技术研究与分析
    2.1 接收机的基本结构
        2.1.1 超外差接收
        2.1.2 零中频接收机
    2.2 多速率信号处理
        2.2.1 奈奎斯特采样定理
        2.2.2 抽取
        2.2.3 内插
    2.3 数字滤波器
        2.3.1 FIR滤波器
        2.3.2 积分梳状滤波器
    2.4 数字解调
        2.4.1 正交调解调
        2.4.2 四相移相键控(QPSK)解调
    2.5 本章小结
第3章 数字接收机设计与关键技术
    3.1 数字接收系统的设计
    3.2 DQPSK解调
    3.3 载波同步
        3.3.1 平方环法
        3.3.2 科斯塔斯(COSTAS)环法
        3.3.3 鉴相器
        3.3.4 环路滤波器
        3.3.5 载波信号模块
    3.4 位同步
    3.5 差分解码
    3.6 本章小结
第4章 数字接收系统的FPGA实现
    4.1 数字接收系统方案设计
    4.2 载波信号模块
    4.3 下变频模块的实现
        4.3.1 CIC滤波器
        4.3.2 FIR低通滤波器
        4.3.3 混频器
    4.4 DQPSK解调模块实现
    4.5 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 展望
参考文献
附录
作者攻读学位期间的科研成果
致谢

四、带通欠采样定理在软件无线电中的应用(论文参考文献)

  • [1]中频数字化接收机的硬件研究与实现[D]. 周磊. 南京邮电大学, 2019(03)
  • [2]基于USRP的U/V段无线电信号频谱检测系统研究[D]. 柴晋强. 中北大学, 2020(11)
  • [3]适用于雷达信号的高效信道化技术研究[D]. 席巾荣. 西安电子科技大学, 2020(05)
  • [4]中频信号采集及处理模块研制[D]. 岳黎冬. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
  • [5]基于软件无线电的通信信号盲检测与识别技术试验研究[D]. 周文海. 电子科技大学, 2020(07)
  • [6]基于带通采样的信号采样与重构方法研究[D]. 姚冲. 中国矿业大学, 2020(01)
  • [7]低成本中频数字化气象传真接收机设计与实现[D]. 郭栋. 哈尔滨工程大学, 2020(05)
  • [8]软件雷达可靠性安全防护方法研究[A]. 高冉馨,李敏,孙跃,韩哲. 第三届智能电网会议论文集——智能用电, 2019
  • [9]PXIe中频数字化仪研制[D]. 李志晋. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
  • [10]宽频带数字接收机设计与关键技术研究[D]. 蔡敏. 南华大学, 2019(01)

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带通欠采样定理在软件无线电中的应用
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