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多采样率数字信号处理及其MATLAB仿真

万方数据多采样率数字信号处理及其MATLAB仿真作者:黄硕, 魏亚楠, 安永丽作者单位:唐山钢铁股份有限公司,唐山,063016刊名:科技资讯英文刊名:SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION年,卷(期):2009,(23)引用次数:0次1.杨小牛.楼才义.徐建良软件无线电原理与应用 20052.李忠琦.凌翔.胡剑浩软件无线电架构研究[期刊论文]-电信科学 2007(7)3.尹健华试论软件无线电技术及其应用[期刊论文]-企业技术开发(学术版) 2007(8)1.学位论文赵启敏中频采样技术的分析与研究2004该课题结合数字软件化雷达的研制,研究了数字软件化雷达中频采样技术的实现以及对雷达主要技术指标的影响.该论文针对传统模拟相参正交采样技术存在的不足,论述了基于A/D变换和数字下变频的中频采样方法,并在此基础上设计了中频采样数据采集卡,并对该硬件进行了调试和试验,试验结果证明,中频采样技术比传统模拟相参正交采样技术更具优势,较好的解决了传统模拟相参正交采样中存在的幅相误差问题,以及该采集卡具有小的孔径抖动,可以满足中频采样的要求.该论文在中频采样技术中首先研究了数据采集技术对雷达性能的影响,接着根据目前数字下变频器件自身的限制不能适应高速数据流的问题,详细研究了利用欠采样技术的镜频加数字下变频实现解调的方法,以及一种利用多速率信号处理技术将抽取和滤波提前的数字下变频的高效结构,通过仿真证明此两种方法都能较好的解决硬件本身限制与高速数据流不匹配的问题,并通过分析得出此数字下变频的高效结构的运算量大大低于传统数字下变频的运算量.此外该论文还着重讨论了孔径抖动对雷达各项性能的影响.2.期刊论文张明珊.孟利民.ZHANG Ming-shan.MENG Li-min基于频域采样技术的软件无线电接收机-浙江工业大学学报2005,33(1)目前软件无线电面临的一个难题是如何对高工作频带内的射频信号进行直接模/数转换.利用频域采样技术提出了一种接收信号进行处理的方法,并用数学理论证明了它的可行性,最后还给出了软件无线电接收机模型.其关键思想是提取接收信号的频域成份,然后在频域中对信号进行处理.这种方法大大降低了A/D转换器的要求,从而使得实现软件无线电接收机成为可能,对当前微电子工艺下的软件无线电系统设计带来很大的理论意义和实用价值,而且克服了传统Rake接收机的一些缺点,特别适合于多径丰富的无线环境.3.学位论文杨清海软件无线电的功能实现20011992年,JeoMitola提出了软件无线电的概念,很快引起了国际通信界的关注。

软件无线电结构的关键是在尽可能靠近天线的地方使用宽带A/D和D/A变换器,将尽可能多的无线电功能用软件来定义,从而实现电台在各种网络中的通用性及电台功能升级换代的连续性,软件无线电已成为无线通信的一个主要发展方向。

特别是近年来,软件无线电已经不再仅仅局限于军事方面,在GSMMOU会议中,软件无线电被描述成GSM继续发展进步的基础,甚至被称为第三代(3G)全球移动通信实现的技术基础。

本文主要探讨软件无线电思想在接收机设计中的应用,论证了系统硬件实现方案和软件实现方案。

重点讨论了用到的信号采样技术和数字信号处理技术,包括多速率信号处理、FIR滤波器的多相结构、低通滤波、免混频正交解调和信号的带通采样技术。

最后优化了解调算法,利用我们的试验平台实现了AM、FM、SSB和ASK、FSK、PSK信号解调。

4.学位论文洪亮高速并行交替采样ADC系统的研究与实现2009模数转换器(ADC)是数字信号处理系统的关键组成部分,广泛应用于通信、雷达、测试仪器等领域。

随着超宽带雷达技术研究的深入和软件无线电技术的发展,对ADC的速度和精度的要求越来越高,ADC已经成为现代信号处理的瓶颈。

在给定的工艺下,ADC工作的最大采样速率受限于它的分辨率,单片ADC芯片很难同时满足高速高精度的要求,而并行交替采样ADC(TIADC)结构是突破这一瓶颈的有效方法之一。

这种方法在前端利用M片采样率为fs/M的ADC并行交替采样,在后端进行拼接使得整个系统的采样率达到fs。

然而受到制造工艺的局限,通道失配误差如偏置误差、增益误差、时间偏差和带宽失配误差的存在,将严重降低系统的信纳比(SINAD)和无杂散动态范围(SFDR)。

本论文主要包括三方面的工作。

首先,深入研究了并行交替采样技术,对TIADC结构的通道失配误差进行了全面的分析,特别是对带宽失配误差进行了建模分析,给出了四种通道失配误差联合作用于信号的信号频谱,以及系统设计时误差的容忍范围。

其次,通过合理的近似,提出了通道失配误差的测量算法和联合校正算法,其中关键的是时间偏差和带宽失配误差的联合估算与校正,它是在周期非均匀采样信号完美重构基础上提出来的,并通过仿真验证了算法的有效性。

最后,设计了一个基于并行交替采样技术的12bit420MSPS的高速数据采集系统,该系统由两片12bit210MSPS的AD9430组成。

其中,结合系统设计进行的信号完整性分析对高速电路的设计具有一定的指导意义。

5.期刊论文王宏.刘丽.宋晓峰.WANG Hong.LIU Li.SONG Xiaofeng基于频域采样技术的软件无线电接收机-现代电子技术2006,29(23)目前软件无线电面临的一个难题是如何对高工作频带内的射频信号进行直接模/数转换.利用频域采样技术提出了一种接收信号进行处理的方法,并用数学理论证明了他的可行性,最后还给出了软件无线电接收机模型.其关键思想是提取接收信号的频域成份,然后在频域中对信号进行处理.这种方法大大降低了A/D转换器的要求,对当前微电子工艺下的软件无线电系统设计有很大的理论意义和实用价值,而且克服了传统Rake接收机的一些缺点,特别适合于多径丰富的无线环境.6.学位论文李裕多信道软件无线电接收机实现技术研究2003软件无线电的基本思想是将宽带A/D及D/A尽可能靠近天线,将无线电台的各种功能在一个开放性、模块化的通用硬件平台上尽可能多的用软件来实现.软件无线电已成为移动通信中的关键技术之一.本文主要研究了软件无线电接收机中的相关理论及实现方案并进行了相应的系统仿真.本文首先深入讨论了软件无线电接收机的基本理论:采样技术、多速率信号处理和调制解调算法.在此基础上研究了下变频技术和带通采样技术在并行多信道接收机中的应用,提出了利用CIC,HBF和FIR级联设计下变频器的方案,并完成了系统仿真.然后深入研究了多相滤波技术在信道化接收机中的应用,推导和建立了实信号接收机的数学模型,给出了真实信道中心频率和带宽的计算公式,简要分析了算法复杂度,最后完成了基于此模型的4信道软件无线电接收机的系统仿真.本文所建立的两个系统作为后续研究的基础平台,可以利用其移植各种通信系统,并分析系统性能,具有一定的应用价值.7.学位论文徐建良软件无线电理论与实践1999该文通过对软件无线电的深入研究,提出了理想的软件无线电结构以及随器件技术发展而能逐步实现的三种折衷的软件无线电结构,提出并论证了实现软件无线电的具体方法和数学模型,从而构筑起整个软件无线电理论与实践的框架,为软件无线电的工程实现和进一步研究奠定了坚实的基础.其中,射频宽开采样技术和内插上变频技术是当前实现软件无线电的关键,也是这一研究领域首次提出的新思想,同时,对多速率数字信号处理与正交检测技术应用于软件无线电进行了详细的论述,另外,还对正交调制方法进行了介绍,这些技术将对软件无线电的发展产生积极的影响.该文最后是根据上核定是论所研制的对射频直接进行采样的软件无线电试验平台以验证理论的正确性和可行性.8.学位论文曹丽君软件无线电在直放站中的应用研究2008传统无线电系统对硬件依赖性强,而且信号的适应能力很差,软件无线电的出现改变了这种局面。

其基本思想就是让A/D、D/A尽可能靠近天线,把硬件作为无线通信的基本平台,让尽可能多的无线通信功能用软件来实现,这样无线通信系统具有很好的通用性和灵活性,使系统的更新和升级变的更加方便。

受目前器件水平的限制,现阶段尚无法对射频直接采样,而只能在中频进行采样,再利用数字信号处理技术来完成中频模块的设计。

论文讨论了软件无线电技术在直放站中的应用。

首先从阐述软件无线电的理论基础出发,对数字上/下变频技术、多速率采样技术、几种常用的数字滤波器进行了分析和探讨。

然后建立系统的实现方案,选择合适芯片设计系统的硬件电路,进而介绍了用FPGA实现中频信号处理的流程。

最后利用M盯LAB中的simulink进行系统级仿真,验证了系统方案设计的可行性,并介绍了整个系统调试的过程和结果。

9.期刊论文张沫阳.卢继华.Zhang Moyang.Lu Jihua射频带通采样技术在软件无线电电台中的应用-军民两用技术与产品2006(8)理想的软件无线电电台要求对天线接收的模拟信号经过放大后直接采样,但由于技术所限很难实现,而多采用中频采样的方法.由于中频采样增加了较多的模拟电路环节,违背了软件无线电思想的初衷,进而又提出了射频带通采样的方法.本文对这种采样方法进行了分析,并对应用这一方法的实际系统进行了介绍.10.学位论文李利软件接收机研究2002软件无线电具有极大的灵活性和适应性,是通信领域的一个研究热点.为了对软件无线电进行探索性研究,该论文主要研究软件接收机中的中频数据采集技术、数字下变频算法、几种模拟调制信号的解调算法.带通采样技术的应用使得软件无线电接收机在中频采样成为可能,该文详细讨论了软件接收机中的带通均匀采样技术及软件无线电中ADC器件的关键技术特性.数字下变频(DDC)完成下变频、抽取滤波功能,将高速宽带数据流变为低速基带数据流,以便DSP实时处理.该文提出了数字下变频的实现方案,给出了相应的算法和算法分析,特别提出了CIC滤波器与内插的二阶多项式滤波器(ISOP-InterpolatedSecond-OrderPolymomial)组合进行有效抽取滤波的设计.在AM信号的解调算法中给出了内部自动增益控制AGC的算法.对于DSB-SC信号解调特别地提出了抑制载波双边带调幅信号(DSB-SC)载波同步的算法,根据下变频后的基带信号估计出收发载波的频差,并经卡尔曼滤波后结合数字锁相环以达到载波捕获范围宽、跟踪速度快、环路噪声小的特点,仿真表明,该算法有效可行.该论文中还给出了适于DSP器件的FM信号解调算法.论文中的算法不仅用MATLAB5.3进行了仿真并给出全部仿真结果,而且在TMS320C32EVM板中进行了仿真验证.本文链接:/Periodical_kjzx200923009.aspx下载时间:2010年5月17日。

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