軟件無線電信號處理系統(tǒng)新

指導老師：李強學生：劉躍遙

超寬帶實時信號處理系統(tǒng)信號處理頻段為100Hz～50MHz，而目前已有100MSPS以上的模數(shù)轉(zhuǎn)換器?，F(xiàn)狀設計了一種軟件無線電處理系統(tǒng)——射頻采樣及處理電路板。ADC是對中頻信號采樣。

實物圖實物圖系統(tǒng)特點1.系統(tǒng)對射頻信號直接采樣。完全是針對短波信道頻率較低，現(xiàn)有ADC和DSP技術可以實現(xiàn)。2.系統(tǒng)功能可以擴充。要求搜索更高頻段的信時，只需設計特定的模擬前端，將射頻信號作一定的模擬下變頻，便可達到不同的要求，同時保持原有的數(shù)字信號處理部分和解調(diào)軟件不變。優(yōu)點采用射頻采樣方式設計短波搜索接收機的好處是可以降低模擬前端的復雜設計和成本，避免了由模擬器件所帶來的性能的下降。既可以用相對較低的成本實現(xiàn)短波信號的接收，又可以很靈活快捷、低成本的實現(xiàn)系統(tǒng)功能和接收頻段的擴展。系統(tǒng)結構

系統(tǒng)采用模塊化結構，射頻RF數(shù)字化方式。分為4個主要部分：信道、高速AD、高速DSP數(shù)據(jù)處理單元以及后端實時數(shù)據(jù)顯示與處理單元。硬件實現(xiàn)為了實現(xiàn)前面介紹的功能，并且盡量提高每套系統(tǒng)可以同時工作的信道數(shù)目，本文使用EP2S30復雜邏輯器件實現(xiàn)多片DDC芯片的功能，并用2片TMS320C6713DSP并行的工作模式。通過網(wǎng)口與主控機連接高速ADEP2S30邏輯器件DSP1DSP2基帶處理網(wǎng)口系統(tǒng)主要接口指標監(jiān)測信號種類：各種定頻或瞬變跳頻信號瞬時顯示帶寬：1K-25Mhz數(shù)據(jù)傳輸帶寬：132MByte/s（短波波段），天線接口阻抗：50ΩFFT結果更新速度：每30ms更新一次輸出頻率分辨率：100HZ~1000HZ提供當前時刻的信號頻譜和歷史信號頻譜顯示

ADC：105MSPS16位實時總線傳輸率：持續(xù)200MB/s具備網(wǎng)絡功能。關鍵技術及算法a、數(shù)字濾波器的設計數(shù)字濾波器設計的目標是:盡可能讓目標信號通過，并抑制帶外干擾信號。在短波頻譜監(jiān)測系統(tǒng)中使用窗函數(shù)設計法確定數(shù)字濾波器系數(shù)，即由理想的濾波器頻率響應經(jīng)傅立葉反變換導出，然后用一個有限長度窗函數(shù)序列w(n)截取。b、信道占有率的測量算法假設測量信號強度所得到的樣本數(shù)為N，測量樣本值為:X1、X2、??XN，根據(jù)這些樣本值進行統(tǒng)計分析，可得到信號的概率密度函數(shù)P

c、標準調(diào)幅信號的數(shù)字解調(diào)算法標準調(diào)幅信號(AM)可以使用SSB解調(diào)方法來解調(diào)，但是在本地載頻不夠準確的況下，存在的較大的載頻分量會導致令人生厭的差頻聲。所以用SSB方法解調(diào)AM號不是一種可取的方法。一種較實際的方法是使用包絡檢波法，在這種情況下，本地載波的頻率與相位無須十分準確。自動增益控制算法我們提出的AGC控制電壓發(fā)生器的原理如下圖所示。用來提供快充慢放的DSP算法主要由一個雙斜率數(shù)字濾波器(由一個快充快放包絡檢波器和一個慢充慢放包絡檢波器組成)、一個比較器和數(shù)字發(fā)生器組成。雙斜率數(shù)字濾波器快充慢放地對輸入信號