文档介绍：南京航空航天大学
硕士学位论文
基于梳状滤波的宽带数字接收机的研究与FPGA实现
姓名:张鑫鑫
申请学位级别:硕士
专业:信号与信息处理
指导教师:刘渝
20090201
南京航空航天大学硕士学位论文
摘要
面对日益复杂的电子战环境,要求必须在很宽的带宽范围内,对雷达信号进行实时检测和
参数估计。传统的模拟接收机已经无法满足实际的需要,随着大规模集成电路的发展,宽带数
字接收技术成为电子侦察的一个重要发展方向。
本文提出了一种基于梳状滤波的宽带数字接收机的实现方法,并介绍了方案在 FPGA 中的实
现。
首先介绍了电子战中数字接收机的地位、意义和发展概况。随着微电子技术的迅速发展,
数字信号处理器件的处理速度得到了很大的提高,在一定程度上满足了电子战中实时性的要求,
特别是具备高速信号处理能力的 FPGA 芯片的发展,为宽带数字接收机的实现提供了很好的平
台。
本文的核心部分是基于梳状滤波的宽带数字接收机的实现方法。方案中利用短时傅立叶变
换(STFT),通过门限检测和谱线判决的方法检测出信号,进而对信号起止点、脉宽、频率进行
估计。同时,针对 FPGA 的特点对算法进行了改进,利用 Winograd 快速傅立叶算法,通过并行
处理的方法实现了对正交两路 1GHz 速率数据的实时处理。方案采用了 Xilinx 公司 Virtex-4
系列中的 XC4VSX55 芯片作为开发平台完成了设计,并对设计进行了硬件仿真,验证了算法的正
确性和可实现性。
最后结合本设计对 FPGA 系统设计过程中的经验进行了总结,主要围绕设计的原则与常用优
化技巧展开讨论。

关键词:宽带数字接收机,短时傅立叶变换,信号检测, 参数估计,FPGA,并行处理

I
南京航空航天大学硕士学位论文
Abstract
The signal environment of EW is ing more and plex, so the signal detection and
parameter estimation must be real-time in broad frequency band. The traditional analog receiver is not
satisfying currently. However, with the development of Large Scale Integrated Circuit, wideband
digital receiving technology is an important trend.
This article presents a wideband digital receiver method based b Filtering and introduces
its realization on FPGA.
First of all, the present status and trend of digital receiver are introduced. With the rapid
development of micro-electronics, the performance of digital signal processor has been improved
greatly, and in a certain extent meets the real-time requirement of EW. Especially, the development of
high-speed FPGA provides us a good opportunity for the implementation of wideband digital receiver.
The implementation approach of wideband digital receiver based b Filtering is the kernel
part of the article. Short Time Fourier Transform (STFT) method is applied to analyze frequency
features of the input data. Through detection parison and spectrum determination, the
signals are found and the est