文档介绍：摘要
摘要
任意频谱信号发生器信号重构的实时性、数字正交调制器的高精度特
性,都需要高性能的数字信号处理系统来实现。通过对分布式并行信号处
理系统结构形式与实时性的分析,本文给出了两种基于机、多数字信号
处理器姆植际礁咚俨⑿惺终坏髦葡低常渲谢谑中藕糯
理算法或直接数字频率合成器迪值氖终坏髦葡低秤氪车
线性正交调制方法相比都具有更高信噪比。
基于氖终坏髦品桨甘且訟:诵氖迪值摹B畚姆治
了上变频器的内部结构、工作原理。通过计算机仿真分析了
所采用的基于级联积分梳状瞬ㄆ鞯氖终坏髦品椒ǎ
以便于高效地实现基带信号的内插扩展和低通滤波。论文阐述了基于
的数字正交调制器硬件电路的实现原理与方法,开发了基于陌送ǖ
并行数字正交调制系统。同时为了实现机与八通道数字正交调制器的高
速数据交换,开发了基于腢数据传输系统,最大限度
地降低了机与数字信号处理系统间的电磁干扰,提高了信号处理系统内
部数据传输速度及硬件系统的可靠性。完成了八通道数字正交调制系统硬
件的初步设计与开发工作。论文还对基于⑼ㄓ么凶芟、数
模转换器鹊缏返娜ǖ朗终坏髦破鞯挠布低辰辛松杓
与电路分析、功能测试试验系统、低秤胧萘绰、硬件系
统主要性能指标测试与分析,其实际信号重构精度旁氡能达到
以上,达到了。
关键词分布式并行信号处理系统;数字信号处理器;直接数字频率合成器
级联积分梳状滤波器;数字正交调制;内插滤波
燕山大学工学硕士学位论文
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课题的研究目的和意义
在现代雷达、通信系统测试与射频仿真中迫切需要高精度地重构任意
频谱我飧怕史植肌⑷我馄灯仔问的时域信号,任意频谱时域信号的
重构技术也是声学和语音信号合成、动力学环境试验、地震信号重构、仪
器仪表缛我馄灯仔藕欧⑸鞯等应用领域中的关键技术之一。因为
雷达与通信系统研制过程中出于保密和成本等原因不可能长期做大量的外
场实验,地震研究部门也不可能获得很多实际的地震信号去分析与实验,
而更多情况下需要在实验室重构这些具有某一种特征的随机信号,进行系
统测试、系统分析与半实物仿真研究。因此开展任意频谱信号的高精度重
构方法研究工作,具有重要的理论意义和实用价值。
任意频谱信号在时域内是无限延续的,产生双边无限长离散时间信号
蛐蛄的系统是非因果不可实现系统,因此用数字信号处理的理论与
方法难以在时域内无误差地重构出无限长时间序列,只能采用时间序列逼
近的方法以无限多个有限长的时间序列重构出一个无限长的时间序列【“。
本文针对任意频谱时域信号高精度实时重构方法进行研究,依据现代
数字信号处理的理论与方法,讨论了给定频率域功率谱的任意频谱信号对
应的时域无限长序列的高精度构造方法。本文研究了分布式并行信号处理
系统的不同结构形式与实时性,针对本课题特点,采用基于机与多
的流水线结构,提出了两种任意频谱信号发生器硬件的实现方法,并采用
数字正交调制和直接数字频率合成方法进行实验验证与分析。
任意频谱信号发生器的研究现状
国外对信号重构技术的研究早在上世纪七十年代就已经开展。
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展了应用;美国陆军高级仿真中心将信号重构技术应用到雷达环境仿真领
域,进行了地、海杂波和面目标技术的研究。年代以来,美国高级仿真
中心提出了完善的信号重构方法并且研专用芯片,用硬件实现序列的震信号的重构方法研究,并且出版了专著文献【。目前国内在随机信号重无法满足大多数应用场合的需要状镌硬ㄐ藕胖毓咕ǘ纫G蟠笥。文献】研究了一种脉冲多普勒雷达信号模拟器的设计与实现,该模拟器利杂波信号模拟技术。文献】介绍了一种借助于计算机及数学这一工具,为转换成台阶式的模拟信号。文献【提出了一种通用雷达信号模拟器的实现机向外设传送数据,并送;黄鞑D庑藕牛迪至瞬煌逯评状内插扩展、低通滤波和数字正交调制等,得到了高达的信噪比,是至今性能指标最高的杂波调制技术。我国在信号重构研究领域起步较晚,清华大学在九十年代初开展了地构方法的研究还处于起步阶段,并且达到的信号重构精度也仅为对比较理想的窄带高斯分布的随机信号可达到的重构精度】,但也用一块基于腜插卡产生数字回波信号,并接收其雷达信号处理机的处理结果,该模拟器硬件平台构建方便,软件开发周期短,对转达信号处理机的主要算法进行了验证,达到了预期效果,但是由于机箱内的噪声