基于軟件無線電平臺的高速頻譜分析算法研究與實現(xiàn).pdf

1、無線通信的飛速發(fā)展已經(jīng)讓人們感受到優(yōu)質(zhì)的服務(wù)和越來越便捷的溝通，但同時，它又對不同標(biāo)準(zhǔn)下系統(tǒng)間的兼容性提出了的迫切的要求，即通信平臺需要具備高度的靈活性和擴展升級能力。因此，以開放性、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化為結(jié)構(gòu)的軟件定義的無線電(Software Define Radio，SDR)平臺，無疑是最好的解決方案。SDR不僅具有完全可編程性和充分?jǐn)?shù)字化的特點，而且硬件平臺可滿足不同實時性處理的要求，這使它擁有非常廣闊的發(fā)展空間，如，銜接移動通信3G

2、到4G的發(fā)展，實現(xiàn)軍用電臺的互通互聯(lián)等。另一方面，大量成熟的譜分析算法都具有高分辨力，優(yōu)異的方差性能以及實時的信號跟蹤能力，而使得譜分析技術(shù)廣泛應(yīng)用于通信、雷達、生物醫(yī)學(xué)以及工業(yè)勘探等領(lǐng)域，顯著地提高了相關(guān)設(shè)備的性能和技術(shù)指標(biāo)。但譜分析算法也有一定的局限性，即不同算法的適用性差異較大。因此，在同一個軟件無線電平臺上同時融入不同的譜分析算法，將使譜分析技術(shù)具有更大的靈活性、通用性以及高效性。 本文的目的在于搭建一個高性能的SDR平

3、臺，在其上實現(xiàn)10種經(jīng)典和現(xiàn)代譜分析算法，詳細分析算法的運算效率和性能，從而得出算法的適用性結(jié)論。論文主要包括以下幾個部分：譜分析算法理論介紹，軟件無線電平臺硬件選擇和系統(tǒng)搭建，譜分析算法的優(yōu)化實現(xiàn)，高速數(shù)據(jù)傳輸模塊和完整的顯示界面設(shè)計，譜線圖性能對比與分析以及算法運算效率統(tǒng)計。 通過采用先仿真算法、后移入平臺優(yōu)化實現(xiàn)的方式，整個平臺最終實現(xiàn)了對混有多個單頻分量的復(fù)噪聲信號的高速譜分析運算，并且給出了不同算法在不同參數(shù)下的性能曲