遙測中頻數(shù)字接收機關鍵技術的研究.pdf

1、隨著軟件無線電技術的快速發(fā)展和集成電路制造水平的提高,中頻數(shù)字接收機能夠在多種通信體制中工作,一些通信任務由軟件承擔,可以靈活地進行開發(fā),成為科研技術人員關注的重點。本文研究的重心是中頻數(shù)字接收機在遙測領域的應用,故而又有其特殊性。
　　本文從遙測中頻數(shù)字接收機入手,重點研究分析了數(shù)字下變頻、載波同步和位同步技術三個關鍵技術。利用多相濾波正交變換和多速率信號處理技術的結合實現(xiàn)了數(shù)字下變頻器功能,在充分分析鎖相環(huán)基本原理的基礎上，設

2、計了數(shù)字鎖相環(huán)來實現(xiàn)載波同步功能,利用過零檢測技術完成了位同步功能,結果證明系統(tǒng)完全可以工作在遙測接收機工作范圍。
　　從接收端輸入的射頻信號經(jīng)過帶通采樣變成中頻信號,其高速采樣數(shù)據(jù)流加重了后續(xù)信號處理器件的負擔,巨大的數(shù)據(jù)量難以保證實時處理的要求,因此有必要對該中頻信號進行降頻和抽取降速處理。多相濾波正交變換不需要正交本振,結構簡單,易于實現(xiàn);積分梳狀濾波器級聯(lián)半帶濾波器后可實現(xiàn)任意整數(shù)倍的抽取,結構靈活,運算量低。
　　

3、因此,本文采取多相濾波正交變換器和抽取濾波器組組合的方式,將接收信號轉變?yōu)榛鶐盘栐龠M行后續(xù)處理。在MATLAB平臺上對各部分分別進行了性能仿真,然后在Quartus II環(huán)境編譯、時序仿真。
　　由于通信載體高速運動,信號的頻率會因為多普勒效應而產(chǎn)生偏移,因此,準確地去除頻偏,產(chǎn)生精準的本地載波信號,對于恢復原始信號是非常有必要的。本文根據(jù)實際需要設計了科斯塔斯環(huán)來完成載波同步功能。在分析模擬鎖相環(huán)基本組成原理的基礎上，將模擬域

4、映射到數(shù)字域,采用了數(shù)字鎖相環(huán)的設計方法,利用MATLAB完成了數(shù)字鎖相環(huán)的仿真,并在Quartus II環(huán)境下進行了時序仿真。
　　位同步技術是數(shù)字通信技術中非常重要和關鍵的技術,只有位同步脈沖能夠準確地對基帶碼元進行抽樣判決,恢復出原始的信號,才能保證整個系統(tǒng)的正常工作。所以搭建一個性能良好的位同步系統(tǒng)是非常重要的。遙測系統(tǒng)必然會受到來自周圍環(huán)境的大量噪聲的干擾,遙測接收機接收到的信號具備低信噪比這一特征,依靠傳統(tǒng)的位同步算法