遙測中頻數(shù)字接收機(jī)關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、隨著軟件無線電技術(shù)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(jī)能夠在多種通信體制中工作,一些通信任務(wù)由軟件承擔(dān),可以靈活地進(jìn)行開發(fā),成為科研技術(shù)人員關(guān)注的重點。本文研究的重心是中頻數(shù)字接收機(jī)在遙測領(lǐng)域的應(yīng)用,故而又有其特殊性。
　　本文從遙測中頻數(shù)字接收機(jī)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(shù)三個關(guān)鍵技術(shù)。利用多相濾波正交變換和多速率信號處理技術(shù)的結(jié)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(chǔ)上，設(shè)

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(shù)完成了位同步功能,結(jié)果證明系統(tǒng)完全可以工作在遙測接收機(jī)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(fù)擔(dān),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(jìn)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(zhuǎn)變?yōu)榛鶐盘栐龠M(jìn)行后續(xù)處理。在MATLAB平臺上對各部分分別進(jìn)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(yīng)而產(chǎn)生偏移,因此,準(zhǔn)確地去除頻偏,產(chǎn)生精準(zhǔn)的本地載波信號,對于恢復(fù)原始信號是非常有必要的。本文根據(jù)實際需要設(shè)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(chǔ)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(shè)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(jìn)行了時序仿真。
　　位同步技術(shù)是數(shù)字通信技術(shù)中非常重要和關(guān)鍵的技術(shù),只有位同步脈沖能夠準(zhǔn)確地對基帶碼元進(jìn)行抽樣判決,恢復(fù)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(jī)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