基于信道化分解的高精細(xì)寬帶實時頻譜分析技術(shù)研究與實現(xiàn).pdf

1、寬帶實時頻譜分析技術(shù)為通信、雷達(dá)、遙感等系統(tǒng)的正常工作提供了重要的保障。如何在寬頻帶條件下檢測分析更為精細(xì)的頻譜一直是頻譜分析領(lǐng)域研究的重點?；趥鹘y(tǒng)硬件、軟件結(jié)構(gòu)的頻譜檢測平臺，已經(jīng)難以滿足人類的需要。數(shù)字信道化頻譜分析系統(tǒng)通過對接收頻帶進(jìn)行劃分，平衡了在頻譜分析過程中同時對實時分析帶寬和頻率分辨率的需要，為在寬頻帶下獲得高精細(xì)頻譜提供了有力的技術(shù)支持，其對抽取因子進(jìn)行巧妙利用，實現(xiàn)了高效的濾波結(jié)構(gòu)，有效降低了對片內(nèi)資源的消耗。因此，

2、研究信道化分解對頻譜分析技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步有著重要的理論及實踐意義。
　　本文在當(dāng)前廣泛應(yīng)用的全數(shù)字中頻結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，引入信道化分解技術(shù)對接收數(shù)據(jù)進(jìn)行信道化處理并得到頻譜信息。在實現(xiàn)過程中，對各項理論技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的分析，包括數(shù)據(jù)采樣理論、數(shù)字下變頻處理技術(shù)、信道化多相濾波處理技術(shù)、頻譜分析技術(shù)等。具體來說：
　　1、在設(shè)計數(shù)據(jù)采集板的同時對低通采樣定理、帶通采樣定理及其優(yōu)缺點進(jìn)行詳細(xì)分析;
　　2、在數(shù)字下變頻處理部分中對

3、異步信號處理、數(shù)字信號混頻、抗混疊高效抽取濾波器組三個模塊的設(shè)計仿真及FPGA硬件實現(xiàn)進(jìn)行了研究，重點說明了抗混疊高效抽取濾波組模塊的級聯(lián)結(jié)構(gòu)并確定了級聯(lián)梳狀濾波器組（CIC濾波器組）與半帶濾波器組（HB濾波器組）的抽取比例，多種抽取比例搭配滿足用戶在不同需求下的測試要求;
　　3、在信道化多相濾波處理模塊中首先對信道化多相濾波算法進(jìn)行數(shù)學(xué)推導(dǎo)并構(gòu)建System Generator仿真實現(xiàn)結(jié)構(gòu)，其次對雙路補償信道化多相濾波進(jìn)行FP

4、GA硬件實現(xiàn)，數(shù)據(jù)經(jīng)信道化分解作用后，分組依次進(jìn)入DSP進(jìn)行傅立葉變換以得到所需的頻譜信息，使DSP在處理大量的頻譜數(shù)據(jù)的同時保證系統(tǒng)的實時性，提高頻譜分析效率;
　　4、在結(jié)果分析部分對中頻處理系統(tǒng)及各個子模塊進(jìn)行驗證，并對所得頻譜信息進(jìn)行分析。
　　經(jīng)最終結(jié)果分析，中頻模塊可實現(xiàn)的實時頻譜分析帶寬為40MHz~20KHz，當(dāng)實時分析帶寬為20KHz時，頻率分辨率可達(dá)1.25Hz，實際處理結(jié)果表明采用基于信道化分解技術(shù)的頻