零中频宽带数字接收机的设计

零中频宽带数字接收机的设计

一、零中频宽带数字接收机方案的设计(论文文献综述)

马莉[1](2021)在《多通道宽带高动态射频接收机设计与验证》文中认为在通信、雷达、电子对抗等领域,同频干扰作为天线获取目标信号时的主要干扰之一,严重时将损坏接收机。同频自干扰射频对消技术,相对于传统的同频干扰抑制技术,其器件成本低、结构简单、更易于工程化实现。论文基于以该技术为核心的研究项目,对其中的同频干扰接收电路进行设计与测试,其中高动态是射频接收电路面临的主要难题。主要工作内容包括:第一,根据多通道宽带高动态射频接收电路的总体需求,完成射频接收通道指标制定和分配。首先,根据应用场景分析、功能介绍,提炼出射频电路的总体需求,确定干扰信号输出功率需保持恒定,并且在对消完成后,同时输入的干扰信号、目标信号在电路输出时仍需具有高动态性。然后,通过电路系统接收架构的分析确定射频接收电路采用二次变频的超外差架构。最后,结合超外差架构特点和系统需求对射频接收通道电路的输出功率、噪声系数、非线性、杂散抑制等关键指标进行详细地分析和总结,并由此进一步分析出接收通道各级单元电路的指标分配原则。第二,根据多通道宽带高动态射频接收电路的指标分配原则,完成射频接收电路的设计与实现。首先,根据射频接收电路指标分配原则,确定3条射频接收通道电路结构并对其进行优化设计。然后通过指标实现分析,从理论上验证了方案的可行性。最后,根据电路结构设计绘制原理图和PCB板,并完成电路调试。第三,搭建多通道宽带高动态射频接收电路的测试环境,完成射频接收电路的性能测试。3条接收通道在30MHz~3GHz的广频率覆盖下,可实现干扰信号的接收动态范围为-56.5~-16.5d Bm,输出功率恒定为-15d Bm。在干扰信号为-56.5d Bm、目标信号功率为-121.5d Bm时,输出信号的瞬时动态范围仍为65d Bm。结果表明,射频接收电路的整体性能达到设计要求。论文设计和实现了一种多通道宽带高动态射频接收电路,构建了频率覆盖范围为30~3000MHz的3条接收通道,可支持信号最大带宽为400MHz。论文验证了多通道宽带高动态射频接收电路实现的可行性,对同频自干扰射频对消技术的研究起到了硬件支撑的作用。

周磊[2](2019)在《中频数字化接收机的硬件研究与实现》文中研究说明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。

刘倩[3](2020)在《小型X波段天气雷达接收前端设计与实现》文中进行了进一步梳理随着科技的飞速发展,雷达在军用和民用的各个行业中的作用也越来越重要,小到生活中的车辆导航,大到军用毫米波相控阵雷达等。雷达的形式越来越多样,应用领域也越来越广,更新换代速度越来越快。但是,不管雷达种类怎么变化,接收机始终是雷达重要的组成部分。雷达接收机主要作用是将天线接收到的探测目标反射回来的微弱的回波信号滤除干扰、放大、变频等处理,最终提取有用的目标回波信息。天气雷达接收机主要是将大气反射回来的微弱射频信号滤波、放大、下变频等处理后送到终端信号处理器中。近几年,随着突发性的灾害天气发生频率增加,对区域面内机动能力高、小型化程度高、分辨力高、探测精度高、动态范围大的小型天气雷达的应用需求也逐渐增大,那么在研制一款X波段小型化天气雷达时对接收机的要求也越来越高,其性能优劣将直接影响整部雷达的探测能力。本论文主要针对工作中X波段小型天气雷达的设计,在某小型X波段天气雷达总体指标要求的基础上进行设计研究。在深入分析天气雷达接收机的基本结构,接收机关键器件的功能以及接收机主要技术指标的基础上,根据X波段小型天气雷达中接收机的总体指标要求,综合考虑产品使用环境、器件成本、质量、批产工艺等方面各个因素,合理制定设计方案和选择元器件,制造出符合整机指标要求的接收前端。具体工作内容如下:1.梳理接收前端的技术指标,并完成了接收前端整体指标分配。将前端分为接收通道模块和频率源模块两个大的部分,分别对这两个模块进行指标分配、理论研究和计算仿真。2.针对接收机小型化和维修性的要求,确定接收通道和频率源两个模块的结构布局,同时兼顾系统的可靠性、电磁兼容性等要求。确定了小型X波段天气雷达接收前端的技术路线、研制方案。3.根据设计和仿真的结果,确定工程实施方案,并开展各个功能模块电路图和PCB电路的详细设计,并对接收前端指标进行测试验证。4.对课题进行了总结,分析研制中存在的不足,并对后续设计和改进方向提出了思路。本文研究的小型化X波段接收前端各项指标均符合要求,设计完成后在整机上进行了联调和使用,在使用过程中持续发现不足,并对以后设计改进提供方向。

王宁[4](2020)在《模拟器射频通道设计与实现》文中研究表明雷达目标模拟器作为雷达的模拟测试平台,用于验证雷达载荷的功能以及主要指标,实现对雷达载荷的地面测试,其主要过程是接收由雷达发射的射频激励信号,经过内部各个功能模块处理后,产生一个对应的存储了雷达目标相关信息的回波信号,从而实现回波模拟。相比于传统的外场实地检测,雷达目标模拟器节省了大量人力、物力、财力,除此之外它还能够根据具体的功能指标需求进行编程,使其更加便捷、灵活、高效。作为雷达目标模拟器的重要组成部分,射频收发前端起着关键的作用,它像一座桥梁,连接起天线端和数字处理模块,根据功能可将其划分为接收机和发射机,其设计的合理与否会直接影响到整个系统的性能。本论文所研究的射频收发通道,主要应用于X波段射频信号的接收以及对雷达目标模拟器中频模块所传递的信号进行处理和发射,旨在攻克小体积、宽频带、宽输出动态范围等关键技术。本设计的主要研究内容包括:对常用的接收机和发射机架构进行分析和比较,根据雷达目标模拟器射频模块的相关技术指标作出合理的选择,构建系统实现方案;设计射频收发通道的具体方案,根据指标进行关键器件选型,并利用仿真软件进行链路仿真,验证方案的可行性;介绍射频传输线的相关理论,从阻抗匹配、信号完整性、电磁屏蔽等方面考虑,根据射频收发通道的具体方案,对PCB和屏蔽腔体进行设计,完成硬件实现;对硬件电路进行组装和调试,测试射频收发模块的各关键指标,分析结果并提出改进方向。最终经过测试,所设计的射频收发通道可以准确的收发X波段范围内的射频信号。接收通道将功率在-30dBm+10dBm内的射频信号下变频后传送到中频处理模块,然后经过基带板、中频板处理后,将功率在-30dBm0dBm内的中频信号传送到射频发射通道,最终输出功率范围为-110dBm+10dBm,调节步进1dB。

林巨征[5](2020)在《基于FPGA的全数字接收机研究与验证》文中指出随着无线通信技术的发展,数据的传输速率越来越高,信号带宽越来越宽,2G、3G、LTE、5G等制式的移动通信网络将在较长的一段时间内维持共存,给网络的设计、建设和优化带来了许多挑战。为了提高通信系统的灵活性,软件无线电的方法逐渐应用起来,有利于设计小型化、性能强的通信设备,可应对多种制式、多种频段共存的难题。本文基于软件无线电的原理,研究并验证一种基于FPGA的全数字接收机,从原理和结构出发介绍了全数字接收机与传统模拟接收机的不同。给出了一种基于FPGA的全数字接收机的采样方案,通过MATLAB对接收系统做仿真分析,在Vivado软件中开发FPGA的数字射频信号处理,并上板验证了该全数字接收机。本文研究的主要内容包括:1、基于高速比较器实现的PWM采样。在FPGA集成的Ser Des差分接口的基础上,产生一路参考信号作为PWM采样的参考电压,通过差分接口的高速比较器将模拟射频信号量化成数字信号,替代外置的高速模数转换器,具有高集成度的特点。此外还研究了双通道PWM的多电平采样。2、参考信号对PWM采样效果的影响。参考信号的类型、频率、幅度都是影响PWM采样效果的关键因素,重点分析了参考信号频率与PWM谐波的关系。结合运放、低通滤波器等模块生成参考信号,并通过FPGA实现参考信号频率的动态切换。3、PWM数字信号处理。设计实现可调频的并行数字下变频模块,进一步分析PWM量化规律,结合梳状滤波器原理,提出重建基带信号的译码算法,通过MATLAB仿真验证了算法的可行性,并在FPGA中实现。4、FPGA实验验证。基于Xilinx FPGA开发平台验证双通道PWM多电平采样和参考信号频率动态切换,并采集FPGA处理后的数据,导入VSA软件计算相关指标,与MATLAB仿真结果对比,验证接收机链路的可行性。

田飞翔[6](2020)在《面向应急信息广域发布的宽带并行软件接收机技术研究》文中研究指明短波通信是应急通信的重要手段,具有天波传输和地波传输两种传输方式。天波传输利用电离层反射进行传输,传输距离能达到上千公里,可以实现应急信息广域发布。由于电离层天波传输的非稳态性,短波天波传输的通信窗口变化较快。在一天内不同时刻,短波可通频率点变化范围大,单一频率通信极有可能造成无法正常接收的问题。为此,本文提出了一种短波宽带并行软件接收机的方案,与目前广泛使用的短波窄带接收机相比,可以实时采集短波频段内的宽带信号,在同一时刻可以获取多路短波应急信息。具体研究内容如下:1.对宽带并行接收的基本原理进行了研究,包括信号采样、信号抽取、多相滤波等。同时,在基于低通滤波器组的信道化结构的基础上,对多相DFT(Discrete Fourier Transformation)数字信道化结构进行了推导,获得了多相DFT数字信道化结构的数学模型,并对该结构进行了仿真。结果表明,该结构能够准确对宽带信号进行数字信道化处理。2.对短波宽带并行软件接收机的系统方案进行了设计。该系统由宽带信号采集和数字信道化处理两部分组成。宽带信号采集部分通过软件无线电平台实现,数字信道化处理部分通过CPU+GPU的异构平台实现。在采集到6 MHz的宽带信号的基础上,通过CPU+GPU的异构平台对该段宽带信号进行数字信道化处理,共获得2048路子信道,各个子信道的带宽为2.929 KHz,并且邻道抑制比能够达到80 d B。3.对短波宽带并行软件接收机各个功能模块的具体实现进行了设计。根据多相DFT数字信道化结构,数字信道化处理部分包括数据抽取、多相滤波、DFT等模块。对各个模块可并行执行的部分进行分析后,设计了Open CL(Open Computing Language)并行处理算法,并且将其与CPU串行处理所需的时间进行对比。结果表明,Open CL并行处理算法与CPU串行处理算法相比具有较高的处理效率。4.对宽带并行软件接收机进行了系统测试。首先,通过短波电台实时发送语音信号进行实际测试,接收端处理完成后,对宽带信号采集部分以及数字信道化处理部分的处理结果进行了分析,并将这两个部分的处理时间进行对比。结果表明,接收机系统可以实时从宽带信号中获取多路信号。其次,通过生成宽带测试信号对接收机的邻道抑制比进行了测试,测试结果满足系统指标要求。最后,在系统信道划分方式的基础上,提出了提高盲区覆盖率的信道划分方式,并将改进后的接收机系统与原系统进行了对比测试。结果表明,改进后的信道划分方式能够有效提高系统盲区接收覆盖率。

徐小勇[7](2020)在《基于全相位FFT高精度接收机算法原理与应用》文中研究说明随着科学技术的发展,数字信号处理技术也越来越成熟。在20世纪80年代,接收机体系中衍生出了以数字信号处理电路为主要特征的数字接收机。由于数字接收机灵敏度好、精度高、抗干扰能力强、稳定性好,该技术在通信、雷达、导航系统、电子对抗系统、数字电视机、手机等领域广泛应用。数字接收机的关键技术就是实现对信号频率和相位的测量。很多数字接收机都使用FFT算法进行频率和相位的测量。为了获取更高的测量精度,本文旨在以全相位FFT算法为理论依据,实现对信号的频率和相位进行测量。本文的主要工作内容如下:(1)本文首先对传统FFT与全相位FFT算法进行了分析。通过对两种算法原理的推导以及建模仿真。指出了FFT算法在测量频率和相位时的不足之处,FFT算法在测量过程中存在着频谱泄露以及测量相位会导致误差“扩散”。FFT要得到信号相位的测量结果,就必须先求出信号的频率,而信号的频率也只能通过估计得到,这就可能导致误差的扩大。同时提出了使用全相位FFT算法作为数字接收机的核心算法。全相位FFT能够很好的抑制频谱泄露,通过对全相位FFT的理论推导,它的谱幅值为传统FFT的平方,而这种平方关系是对于每一根谱线都存在,信号能量能就更多的集中在主谱线上。在MATLAB仿真结果中发现,全相位FFT比传统FFT能更好的抑制频谱泄露。全相位FFT还能够通过谱峰搜索直接获取信号的相位。(2)无论是全相位FFT还是传统FFT,都需要进行频率校正才能测出信号的频率,因此对频率测量所需要的频谱校正法进行了探究。最终选择了FFT/全相位FFT综合相位差法作为频率测量的校正方法。对于比值法和能量校正法,它们的校正算法都依赖于旁谱线,一旦信号含有多个频率成分,测量结果就会出现极大的误差,并不适用于本论文的频率校正。全相位FFT相位差法校正精度最高,但是计算量远大于传统FFT和FFT/全相位FFT相位差法。FFT/全相位FFT综合相位差法的精度只是略低于全相位FFT相位差法,但是计算量却小了很多。通过MATLAB仿真分析,在对同一个信号进行测量时,FFT/全相位FFT法比全相位法校正时间要少30%。(3)本文设计了一种基于全相位FFT算法测量系统的实现方式,并且基于Xilinx的VIRTEX 7开发板搭建了实验平台。VIRTEX 7开发板和ADC采样模块完成数据的采集与采样。然后将采样后的数据通过PCIE接口发送到PC端。在MATLAB中完成对数据的处理,最终得到信号的频率和相位。在采样点数N取1024时,用此平台对频率为100 MHz1.2GHz连续信号和脉冲信号进行了测试,最后的测量误差都不超过1MHz。

陈峰[8](2020)在《宽带程控接收机的研究和设计》文中指出随着无线通信的快速发展,为了满足极大传输数据量的需求,通信系统使用的频段越来越高,占用的频谱越来越宽,传输的信道也越来越复杂。为了获取新一代通信系统的信道参数,必须使用多通道宽带的测试系统。针对宽带射频信道测试,本文研究并设计了一款工作频段为900 MHz~18.1 GHz的宽带程控接收机。本文的主要工作如下:1、确定了宽带程控接收机的结构。根据测试系统的指标要求,本文确定采用零中频结构结合超外差结构的接收机架构,可以直接复用正交解调模块,具有结构简明、易于实现等特点;根据系统指标,完成各模块芯片选型,利用EDA软件进行建模仿真,验证了方案的可行性。2、解决了宽带接收机镜像频率干扰、边带抑制、高动态范围等关键技术问题。采用合理的规划频段、适当的腔体滤波器,使得混频器的镜像干扰均落在滤波器通带外,大幅度抑制了镜像干扰频率分量;通过调谐正交解调器IQ两路的直流偏差、幅度偏差和相位偏差,使得边带抑制超过30 d Bc;采用分级增益控制方法,合理分配射频通路以及中频通路的增益,利用自动增益控制算法(AGC),提高了接收机的动态范围。3、完成了宽带程控接收机的原理图版图设计,编写了上位机控制软件以及DSP底层驱动软件,完成了接收机的加工与测试工作。实现了上位机软件对接收机各功能的完全程控,对接收机各个模块进行了全面的技术指标测试,测试结果满足指标要求。本文的宽带程控接收机的频带范围是900 MHz~18.1 GHz,接收带宽为200 MHz,灵敏度可以达到-110 d Bm,边带抑制超过30 d Bc,为新一代通信系统的信道测量提供了便利性,有着广阔的应用前景。

管淑洁[9](2020)在《超宽带零中频接收机及其误差补偿技术的研究与实现》文中认为在宽带收发架构中,基于直接下转换原理的零中频架构具有模拟电路结构简洁,功耗低,成本低等优势。但是由于自身结构和模拟器件带来的缺陷,限制了零中频结构的性能,由于支路不匹配等造成的I/Q(In-phase/quadrature)不平衡是最主要的原因之一。对于宽带多通道收发器,其I/Q不平衡将会在接收频带内随着频率变化,被称为频率相关性I/Q不平衡,同时随着带宽的增加I/Q不平衡度也会进一步恶化,此时维持I/Q平衡以及实现合理的镜像抑制水平将变得更加复杂和困难。随着雷达收发机朝着宽带/超宽带的方向发展,因此解决频率相关性I/Q不平衡变得越来越重要。本文针对I/Q不平衡引入了性能良好的补偿技术并完成了校准方案的设计和实现。在完成深入的理论研究后,本文对频率无关和频率相关性I/Q不平衡建立模型,针对窄带频率无关性I/Q不平衡设计了估计补偿方案,并将这种估计方法运用到一种宽带I/Q不平衡校准技术中,它是利用发送训练信号进行宽带I/Q不平衡误差估计并完成校准滤波器设计。为了解决这种校准方法无法消除宽带信号带内幅相起伏的问题,本文研究了一种通过最小二乘算法构建代价函数来建立补偿矩阵,完成I/Q不平衡补偿以及信道均衡的联合校准方法。在对最小二乘算法进行深入研究后,为了提高补偿方法的实时性,本文基于随机信号的某些二阶统计特性建立了一种“盲”自适应I/Q不平衡补偿滤波器,这种自适应滤波方案可以对信号的I/Q不平衡进行实时校准,并且无需利用训练信号。对宽/窄带I/Q不平衡补偿方法都进行了性能仿真验证,在仿真软件MATLAB中分别完成针对超宽带线性调频信号(Linear frequency modulation,LFM)、多音正弦信号等各种操作场景的仿真。仿真结果显示了补偿方法的镜像抑制性能良好,根据仿真结果分析了每种补偿方法在实际应用中的优势和限制。本文设计并搭建了超宽带零中频接收系统,完成了两种宽带I/Q不平衡的补偿方案的设计与实现。针对23GHz频段内的超宽带信号设计了高速数据采集方案,完成补偿参数的提取,最后完成在FPGA内校准的RTL实现。根据最后的测试结果,两种宽带I/Q不平衡校准技术可以分别实现35dB和50dB以上的全带宽镜像抑制。

刘育才[10](2020)在《动态信道化接收机设计与实现》文中认为随着软件无线电技术的发展,数字设备越来越靠近前端天线,合理的信道化技术也越来越重要。合理的信道化技术可以有效提高采集信号的测频、测相精度。由于工作环境的特殊性,数字接收机所接收到的信号往往为非合作性信号,经常与设计时所划分的信道不匹配,因此接收到的信号有可能跨越多个设计信道。本论文设计并实现了一种接收带宽中存在多个不同带宽信号时的动态信道化分离系统,完成了中频数据采集、多相正交下变频、信号综合判决、动态信道化分离等操作。论文研究内容有以下几点:1.在接收机基础理论部分,从信道化接收机的基本原理入手,对均匀信道化技术以及瞬时频率检测算法进行了数学建模与推导,分析了信号完全重构时滤波器组需要满足的条件,选定基于调制滤波器组技术的非均匀信道化方法作为本文实现架构。2.在数据采集与预处理部分,将JESD204B接口协议与实际需求相结合,分析了在此接口设计过程中需要注意的问题。改进了常规多相滤波器法实现数字下变频的结构,使其能够在FPGA工作时钟频率下处理高速数据流。详细叙述了在FPGA上实现JESD204B接口的步骤,并在Modelsim上对此接口仿真验证了实现的正确性。推导了多相数字下变频算法并给出了其实现结构,在MATLAB上验证了算法的正确性。3.在动态信道化算法部分,基于余弦调制滤波器组原理设计了信号重构滤波器组的原型滤波器,并给出滤波器组的仿真验证图。利用各个信道间子信号是稀疏的,并且在同一时刻各个子信道噪声来自与同一个宽带信号,给出了一种采用信号时域自相关的动态门限调整方法,能针对多通道信号动态的调节判决门限值并快速检测出信号的有无。在此方法的基础上结合相位测频,实现对信号所在信道的判决。结合信号综合判决算法与分析-综合滤波结构给出了一种便于实现的动态信道划分方法。4.在FPGA实现部分,设计了数字接收机硬件平台,对整个系统所采用的体系架构简要说明。根据实际需求指标,确定了FPGA+FMC子卡+CPU的硬件结构,给出了硬件原理框图并分析了FPGA与ADC芯片的选型依据。给出了在FPGA中的总体设计和实现的顶层框图以及各个子模块实现结构与实现方法,包括信号均匀信道化部分的各个模块、信号综合判决部分、信号动态重构部分,最后描述了FPGA上各个模块的实现步骤,并采用MATLAB与Modelsim验证了实现的正确性。经过仿真验证与FPGA上测试,该实现方法能够对宽带信号内不同带宽的子带信号进行信道化处理,并且能有效接收带宽不同的跨信道信号。

二、零中频宽带数字接收机方案的设计(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、零中频宽带数字接收机方案的设计(论文提纲范文)

(1)多通道宽带高动态射频接收机设计与验证(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 研究工作与贡献
    1.3 论文结构与安排
第二章 射频接收机与高动态电路的研究现状
    2.1 射频接收机电路常用结构
        2.1.1 超外差接收机
        2.1.2 零中频接收机
        2.1.3 低中频接收机
        2.1.4 数字中频接收机
        2.1.5 射频接收机结构比较
    2.2 高动态射频接收电路介绍
        2.2.1 高动态特性介绍
        2.2.2 高动态电路研究现状
    2.3 本章小结
第三章 多通道宽带高动态射频接收电路需求与分析
    3.1 应用场景与射频电路系统分析
        3.1.1 应用场景分析
        3.1.2 射频电路系统总体指标分析
        3.1.3 射频电路系统结构分析
    3.2 射频电路指标分析
        3.2.1 接收通道指标分析
        3.2.2 接收通道指标分配分析
    3.3 本章小结
第四章 多通道宽带高动态射频接收电路设计与实现
    4.1 射频电路总体设计
    4.2 接收通道结构优化设计
    4.3 接收通道指标实现分析
        4.3.1 低频段(80~730MHz)链路指标实现分析
        4.3.2 高频段(330~3000MHz)链路指标实现分析
        4.3.3 直采(30~480MHz)链路指标实现分析
    4.4 PCB设计与调试
        4.4.1 PCB设计
        4.4.2 射频电路调试
    4.5 本章小结
第五章 多通道宽带高动态射频接收电路测试与验证
    5.1 射频电路测试与分析
        5.1.2 环境搭建
        5.1.3 接收通道关键指标测试与分析
    5.2 系统测试
    5.3 本章小结
第六章 结束语
    6.1 本文贡献
    6.2 下一步工作的建议
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间的研究成果

(2)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

(3)小型X波段天气雷达接收前端设计与实现(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 概述
    1.2 天气雷达接收机技术的发展
    1.3 本文的主要工作
    1.4 本文的结构安排
第二章 天气雷达接收前端方案设计
    2.1 接收机结构分类
        2.1.1 零中频接收机
        2.1.2 超外差式接收机
        2.1.3 镜频抑制接收机
        2.1.4 数字接收机
    2.2 频率合成技术分类
        2.2.1 直接模拟频率合成
        2.2.2 直接数字频率合成
        2.2.3 锁相环频率合成
    2.3 接收前端指标要求
        2.3.1 接收通道模块具体指标
        2.3.2 频率源模块具体指标
    2.4 接收前端总体方案
    2.5 小结
第三章 接收前端系统设计
    3.1 接收通道指标分解与设计仿真
        3.1.1 增益
        3.1.2 噪声系数
        3.1.3 灵敏度
        3.1.4 线性动态范围
        3.1.5 射频带宽及带外抑制
        3.1.6 镜频抑制度
        3.1.7 中频滤波器带宽及带外抑制
        3.1.8 通道抗烧毁功率
        3.1.9 接收通道模块指标满足情况
    3.2 频率源指标分解与设计仿真
        3.2.1 相位噪声
        3.2.2 杂波抑制
        3.2.3 谐波抑制
        3.2.4 频率源模块指标满足情况
    3.3 小型化设计
    3.4 电磁兼容性设计
    3.5 小结
第四章 接收前端电路设计
    4.1 电路设计总体要求
    4.2 接收通道电路设计
        4.2.1 射频通道电路设计
        4.2.2 中频通道电路设计
    4.3 频率源电路设计
        4.3.1 晶振电路设计
        4.3.2 功分电路设计
        4.3.3 240MHz频率源电路设计
        4.3.4 点频源电路设计
    4.4 小结
第五章 测试结果与分析
    5.1 接收前端实物图
    5.2 接收前端测试结果及分析
        5.2.1 接收通道测试及结果
        5.2.2 频率源测试及结果
        5.2.3 测试结果分析
    5.3 小结
第六章 总结
    6.1 本文的主要贡献
    6.2 下一步的工作展望
致谢
参考文献

(4)模拟器射频通道设计与实现(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文的工作内容与结构安排
第二章 射频通道的基本理论和技术指标
    2.1 雷达目标模拟器的基本理论
        2.1.1 基本雷达方程
        2.1.2 点目标回波信号模型
    2.2 接收机前端基础
        2.2.1 接收机经典架构
        2.2.2 接收机主要性能指标
    2.3 发射机前端基础
        2.3.1 发射机经典架构
        2.3.2 发射机主要性能指标
    2.4 本章小结
第三章 射频收发通道的设计
    3.1 射频接收通道的设计
        3.1.1 设计方案
        3.1.2 关键器件选型
        3.1.3 方案可行性验证
    3.2 射频发射通道的设计
        3.2.1 设计方案
        3.2.2 关键器件选型
        3.2.3 方案可行性验证
    3.3 本章小结
第四章 射频收发通道的硬件实现
    4.1 PCB走线阻抗匹配设计
        4.1.1 传输线
        4.1.2 渐近线
        4.1.3 拐角走线
    4.2 PCB层叠结构设计
    4.3 PCB版图设计
        4.3.1 电源以及数字控制信号
        4.3.2 PCB版图
    4.4 屏蔽腔体设计
    4.5 本章小结
第五章 射频收发通道的组装调试与测量
    5.1 测试仪器及实物
        5.1.1 测试仪器
        5.1.2 射频收发通道模块
    5.2 关键指标测试
        5.2.1 端口驻波比测试
        5.2.2 接收通道功率传输测试
        5.2.3 发射通道输出功率上限测试
        5.2.4 发射通道输出功率下限测试
        5.2.5 功率控制步进及功率准确度测试
        5.2.6 相位噪声测试
    5.3 本章小结
第六章 全文总结与展望
致谢
参考文献

(5)基于FPGA的全数字接收机研究与验证(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 研究现状与分析
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 研究内容与论文结构
第二章 无线接收机的原理与理论基础
    2.1 引言
    2.2 无线通信接收机概述
        2.2.1 模拟接收机设计
        2.2.2 全数字接收机设计
    2.3 全数字接收机的采样技术
        2.3.1 Delta-Sigma采样技术
        2.3.2 PFM采样技术
        2.3.3 PWM采样技术
    2.4 全数字接收机的信号处理技术
        2.4.1 数字下变频
        2.4.2 信号滤波与降采样
    2.5 本章小结
第三章 全数字接收机的方案设计
    3.1 引言
    3.2 全数字接收机的整体方案
        3.2.1 全数字接收机的需求分析
        3.2.2 全数字接收机的链路设计
    3.3 全数字接收机的采样方案设计
        3.3.1 PWM量化与采样
        3.3.2 PWM多电平量化
    3.4 参考信号产生方案设计
        3.4.1 参考信号产生与最佳频率
        3.4.2 参考信号频率的动态切换
    3.5 数字信号处理方案设计
        3.5.1 并行数字下变频
        3.5.2 PWM数字信号处理
    3.6 全数字接收机系统仿真
        3.6.1 单通道PWM仿真
        3.6.2 双通道PWM仿真
    3.7 本章小结
第四章 全数字接收机的实现
    4.1 引言
    4.2 硬件平台概述
        4.2.1 FPGA芯片与硬件平台
        4.2.2 外围电路模块
    4.3 全数字接收机的采样实现
        4.3.1 基于Ser Des的 PWM采样
        4.3.2 基于Ser Des的 PWM多电平
    4.4 全数字接收机的FPGA实现
        4.4.1 参考信号产生与控制模块
        4.4.2 并行数字下变频模块
        4.4.3 PWM信号译码模块
        4.4.4 模块整合与时序分析
    4.5 本章小结
第五章 全数字接收机测试与分析
    5.1 引言
    5.2 硬件测试方案
    5.3 全数字接收机的性能测试与分析
        5.3.1 PWM采样验证
        5.3.2 FPGA数字信号处理验证
        5.3.3 PWM多电平采样验证
        5.3.4 参考信号频率动态配置验证
    5.4 本章小结
总结与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件

(6)面向应急信息广域发布的宽带并行软件接收机技术研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
注释表
第1章 绪论
    1.1 应急通信概述
        1.1.1 应急通信应用场景
        1.1.2 应急通信技术手段分析
    1.2 软件无线电概述
        1.2.1 软件无线电简介
        1.2.2 信道化软件无线电接收机的国内外研究现状
    1.3 课题研究背景及目的
    1.4 论文研究工作与内容安排
第2章 宽带并行接收基本原理
    2.1 基于软件无线电的数字接收机
    2.2 软件无线电基本原理
        2.2.1 奈奎斯特采样定理
        2.2.2 信号的正交解调
    2.3 多相DFT数字信道化结构相关原理
        2.3.1 整数倍抽取原理
        2.3.2 多相抽取滤波结构
        2.3.3 基于低通滤波器组的信道化结构
        2.3.4 多相DFT数字信道化结构原理及推导
    2.4 多相DFT数字信道化结构MATLAB仿真
    2.5 本章小结
第3章 短波宽带并行软件接收机系统设计
    3.1 总体方案设计
    3.2 系统硬件
        3.2.1 软件无线电设备SDRplay
        3.2.2 GPU平台
    3.3 GPU实现数字信道化处理的分析
        3.3.1 GPU信道化处理方案
        3.3.2 系统技术指标与可行性分析
        3.3.3 多相滤波结构的原型低通滤波器设计
    3.4 本章小节
第4章 短波宽带并行软件接收机各模块的设计与实现
    4.1 OpenCL开发环境
        4.1.1 OpenCL框架
        4.1.2 OpenCL平台模型
        4.1.3 OpenCL程序设计流程
        4.1.4 OpenCL同步操作
    4.2 短波宽带并行软件接收机的主要功能模块
    4.3 SDRplay宽带信号采集部分方案设计
    4.4 数据预处理模块设计及实现
        4.4.1 数据预处理模块处理思路
        4.4.2 OpenCL实现数据预处理模块
    4.5 多相滤波模块设计及实现
        4.5.1 多相滤波模块处理思路
        4.5.2 OpenCL实现多相滤波模块
    4.6 DFT模块设计及实现
        4.6.1 DFT模块处理思路
        4.6.2 OpenCL实现DFT模块
    4.7 其他功能模块的设计及实现
        4.7.1 各信道数据的复指数相乘
        4.7.2 宽带信号采集部分与信道化处理部分间的数据传递
    4.8 本章小节
第5章 系统测试及结果分析
    5.1 测试方案设计
    5.2 测试结果及分析
        5.2.1 宽带信号采集部分测试结果
        5.2.2 信道化处理部分测试结果
        5.2.3 系统实时性分析
        5.2.4 邻道抑制比测试
        5.2.5 提高盲区接收覆盖率测试
    5.3 本章小结
第6章 论文总结与展望
    6.1 论文总结
    6.2 未来展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果

(7)基于全相位FFT高精度接收机算法原理与应用(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究工作的背景与意义
    1.2 国内外研究历史与现状
    1.3 本论文的结构安排
第二章 全相位FFT及其相关技术研究
    2.1 数字接收机及其相关技术
        2.1.1 信号采样定理
        2.1.2 数字接收机前端
        2.1.2.1 超外差接收机
        2.1.2.2 零中频接收机
        2.1.3 数字接收机实现方案
        2.1.3.1 FFT数字接收机
        2.1.3.2 频率信道化数字接收机
        2.1.3.3 单比特数字接收机
    2.2 全相位FFT与 FFT分析方法
        2.2.1 离散数字信号处理带来的问题
        2.2.2 传统FFT与全相位FFT
    2.3 本章小结
第三章 全相位FFT频谱分析技术研究
    3.1 常用的频谱校正法
    3.2 能量重心频谱校法
        3.2.1 基于传统FFT能量重心频谱校正法
        3.2.2 基于全相位FFT能量重心频谱校正法
    3.3 比值频谱校正法
        3.3.1 基于传统FFT比值频谱校正法
        3.3.2 基于全相位FFT的比值频谱校正法
    3.4 比值校正法和能量校正法仿真分析
        3.4.1 单频点信号仿真分析
        3.4.2 多频点信号仿真分析
    3.5 相位差频谱校正法
        3.5.1 基于传统FFT相位差频谱校正法
        3.5.2 全相位FFT时移相位差频谱校正法
        3.5.3 FFT/全相位FFT综合相位差频谱校正法
    3.6 几种相位差法的仿真分析
    3.7 传统FFT与全相位FFT仿真分析
    3.8 基于采样点数N的仿真分析
    3.9 本章小结
第四章 系统实现及测试结果分析
    4.1 数据采集模块
    4.2 ADC采样模块
    4.3 数据处理模块
    4.4 总体方案设计
    4.5 系统测试结果及分析
        4.5.1 信号功率测试
        4.5.2 采样点数N测试
        4.5.3 连续信号测试
        4.5.4 脉冲信号测试
    4.6 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 后续工作展望
致谢
参考文献

(8)宽带程控接收机的研究和设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文主要研究工作与论文结构安排
第二章 接收机系统原理概述与方案设计
    2.1 常见射频接收机前端架构
        2.1.1 超外差接收机
        2.1.2 零中频接收机
        2.1.3 低中频接收机
        2.1.4 数字中频接收机
        2.1.5 镜像抑制接收机
        2.1.6 各种接收机的优缺点对比
    2.2 射频接收机的主要系统指标
        2.2.1 接收机噪声系数
        2.2.2 接收机灵敏度
        2.2.3 接收机线性度
        2.2.4 接收机动态范围
    2.3 宽带程控接收机方案设计
        2.3.1 宽带程控接收机指标
        2.3.2 宽带程控接收机结构设计与分析
    2.4 宽带程控接收机链路仿真
    2.5 本章小结
第三章 宽带程控接收机射频前端模块设计
    3.1 低噪声放大器模块设计
        3.1.1 低噪放模块关键芯片选型以及设计
        3.1.2 低噪放模块版图绘制以及屏蔽腔的设计
        3.1.3 低噪放模块的调试安装与测试
    3.2 混频模块设计
        3.2.1 混频模块关键芯片选型以及设计
        3.2.2 混频模块版图绘制以及屏蔽腔的设计
        3.2.3 混频模块的调试安装与测试
    3.3 解调模块设计
        3.3.1 解调模块关键芯片选型以及设计
        3.3.2 解调模块版图绘制以及屏蔽腔的设计
        3.3.3 解调模块的调试安装与测试
    3.4 基带电源模块设计
        3.4.1 基带电源模块关键芯片选型以及设计
        3.4.2 基带电源模块的调试安装
    3.5 接收机关键问题及解决方法
    3.6 本章小结
第四章 接收机控制程序以及AGC算法的设计
    4.1 接收机上位机的设计
    4.2 自动增益控制算法的编写
    4.3 本章小节
第五章 宽带程控接收机实物调试与整机测试
    5.1 接收机整机实物制作与安装
    5.2 接收机整机相关参数测试
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 本文工作总结
    6.2 后续工作展望
致谢
参考文献
作者介绍

(9)超宽带零中频接收机及其误差补偿技术的研究与实现(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文主要工作及安排
第二章 射频接收机架构
    2.1 超外差接收机架构
    2.2 射频直接采样接收机结构
    2.3 零中频接收机架构
    2.4 频率无关的IQ不平衡
    2.5 频率相关的IQ不平衡
    2.6 小结
第三章 IQ不平衡估计和补偿算法研究
    3.1 窄带IQ不平衡补偿方法
    3.2 时域有限脉冲响应补偿法
    3.3 最小二乘矩阵求逆法
    3.4 共轭自适应滤波法
    3.5 小结
第四章 性能仿真和分析
    4.1 窄带校准方法性能仿真分析
        4.1.1 不平衡参数估计精度仿真分析
        4.1.2 校准性能仿真分析
    4.2 宽带校准方法性能仿真与分析
        4.2.1 对多音信号和宽带线性调频信号的IQ不平衡设置
        4.2.2 时域有限脉冲响应补偿法的仿真性能分析
        4.2.3 最小二乘矩阵求逆法的仿真性能分析
        4.2.4 共轭自适应滤波法的仿真性能分析
    4.3 小结
第五章 超宽带零中频接收与校准方案实现
    5.1 超宽带零中频接收与校正系统
    5.2 主要模块的设计和配置
        5.2.1 射频信号产生模块
        5.2.2 模拟正交下变频模块
        5.2.3 模数转换(ADC)
        5.2.4 控制模块
    5.3 测试结果分析
        5.3.1 校准参数数值计算
        5.3.2 频率选择性IQ不平衡校准结果分析
    5.4 小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的学术成果
致谢

(10)动态信道化接收机设计与实现(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 滤波器组技术的发展历程
        1.2.2 信道化接收机技术研究现状
    1.3 论文研究内容与章节安排
第2章 动态信道化接收机理论基础
    2.1 引言
    2.2 数字信道化技术原理
    2.3 信号完全重构滤波器组原理
    2.4 信号瞬时频率检测方法
    2.5 接收机功能指标
    2.6 本章小结
第3章 数据采集与预处理模块设计
    3.1 引言
    3.2 数据采集模块设计
        3.2.1 JESD204B链路协议
        3.2.2 JESD204B接口设计
        3.2.3 JESD204B接口仿真与验证
    3.3 多相数字正交下变频算法研究
        3.3.1 多相数字下变频技术推导及改进
        3.3.2 数字下变频MATLAB仿真
    3.4 本章小结
第4章 动态信道化技术算法分析与设计
    4.1 引言
    4.2 基于滤波器组的信道化方法
        4.2.1 基于原型滤波器的调制滤波器组
        4.2.2 重构滤波器组算法设计
    4.3 信号检测与跨信道处理技术
        4.3.1 基于时域自相关的自适应门限检测算法
        4.3.2 信道判决与跨信道信号检测
        4.3.3 时域信号检测算法仿真实验
    4.4 动态信道化实现方案
    4.5 MATLAB仿真验证
    4.6 本章小结
第5章 动态信道化接收机FPGA实现
    5.1 引言
    5.2 总体实现架构设计
        5.2.1 射频前端实现方案
        5.2.2 数字硬件平台实现方案
        5.2.3 信号处理流程方案
        5.2.4 FPGA与 ADC芯片选型
    5.3 数字下变频模块FPGA实现
        5.3.1 两相数据分离模块实现
        5.3.2 直接数字频率产生模块实现
        5.3.3 低通滤波器模块实现
        5.3.4 数据定点截位模块实现
        5.3.5 测试验证
    5.4 动态信道化接收机FPGA实现
        5.4.1 分析滤波部分实现
        5.4.2 信号综合判决模块实现
        5.4.3 信号动态重构模块实现
    5.5 系统测试与验证
    5.6 本章小结
结论
致谢
参考文献

四、零中频宽带数字接收机方案的设计(论文参考文献)

  • [1]多通道宽带高动态射频接收机设计与验证[D]. 马莉. 电子科技大学, 2021(01)
  • [2]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)
  • [3]小型X波段天气雷达接收前端设计与实现[D]. 刘倩. 电子科技大学, 2020(03)
  • [4]模拟器射频通道设计与实现[D]. 王宁. 电子科技大学, 2020(07)
  • [5]基于FPGA的全数字接收机研究与验证[D]. 林巨征. 华南理工大学, 2020(02)
  • [6]面向应急信息广域发布的宽带并行软件接收机技术研究[D]. 田飞翔. 重庆邮电大学, 2020(02)
  • [7]基于全相位FFT高精度接收机算法原理与应用[D]. 徐小勇. 电子科技大学, 2020(07)
  • [8]宽带程控接收机的研究和设计[D]. 陈峰. 东南大学, 2020(01)
  • [9]超宽带零中频接收机及其误差补偿技术的研究与实现[D]. 管淑洁. 安徽大学, 2020(07)
  • [10]动态信道化接收机设计与实现[D]. 刘育才. 成都理工大学, 2020(04)

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零中频宽带数字接收机的设计
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