寬帶數(shù)字接收機(jī)算法與仿真研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代戰(zhàn)爭對(duì)雷達(dá)性能要求的不斷提高以及數(shù)字處理技術(shù)的日臻成熟，數(shù)字陣列雷達(dá)成為了雷達(dá)發(fā)展的主流。寬帶數(shù)字接收機(jī)因具有大寬帶、大動(dòng)態(tài)范圍、多信號(hào)并行處理、寬帶信號(hào)實(shí)時(shí)處理的能力，成為目前數(shù)字陣列雷達(dá)的重要組成部分。軟件無線電技術(shù)有效解決了之前數(shù)字接收機(jī)普遍存在精度較低、功耗較大等問題?；谲浖o線電的數(shù)字中頻接收機(jī)不但能夠節(jié)約開發(fā)成本，并且具有更高的靈活性和通用性，使得系統(tǒng)能以最小的代價(jià)來完成改進(jìn)升級(jí)。以現(xiàn)在的平臺(tái)來說，限制數(shù)字接收機(jī)發(fā)

2、展的主要因素是高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）和后續(xù)數(shù)字信號(hào)處理器速度。
　　在寬帶數(shù)字接收機(jī)中， ADC是非常重要的器件，天線接收的射頻信號(hào)通過ADC轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。作為系統(tǒng)模數(shù)變換的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，對(duì)整個(gè)接收機(jī)的信號(hào)處理起著至關(guān)重要的作用。ADC的最大采樣率限制了接收機(jī)的最大處理帶寬，而且ADC的分辨率也直接影響接收機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍。目前高速的ADC一般動(dòng)態(tài)范圍比較小，不能夠滿足雷達(dá)接收機(jī)對(duì)大帶寬大動(dòng)態(tài)范圍的要求，所以需要使用多片ADC進(jìn)行并行采

3、樣，以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的實(shí)時(shí)處理。目前一般采用的多通道數(shù)字中頻處理方案，將寬帶模擬信號(hào)帶寬劃分為多通道進(jìn)入接收機(jī)，用多個(gè)較低速率的ADC并行采樣，在數(shù)字域調(diào)制至基帶，再還原寬帶信號(hào)的完整帶寬，這樣既能保證高采樣率又能保證高精度。
　　本文以多通道數(shù)字接收機(jī)為背景，首先介紹了數(shù)字接收機(jī)中涉及到的軟件無線電理論,提出了寬帶多通道接收方案，重點(diǎn)研究了接收機(jī)通道技術(shù)，介紹了信道化和寬帶合成技術(shù)，并且以單通道為例進(jìn)行方案設(shè)計(jì)與仿真。
　　接著

4、，介紹了接收機(jī)多通道均衡算法，重點(diǎn)介紹了頻域算法和基于傅里葉變換的通道均衡技術(shù)。為優(yōu)化擬合效果，對(duì)基本頻域算法加以修正，采用加權(quán)的最小二乘擬合法并詳細(xì)討論了某些因素對(duì)算法性能的影響
　　最后，研究了接收機(jī)ADC時(shí)鐘抖動(dòng)問題，從理論上分析了時(shí)鐘抖動(dòng)對(duì)采樣信號(hào)的影響，針對(duì)正弦信號(hào)、基帶線性調(diào)頻信號(hào)、中頻線性調(diào)頻信號(hào)三種情況，推導(dǎo)出時(shí)鐘抖動(dòng)對(duì)ADC輸出信噪比的影響公式，并給出利用ADC測量抖動(dòng)的方法，最后通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證理論的正確性和可