第1章 數(shù)字接收機(jī)概述1
1.1 引言1
1.2 數(shù)字接收機(jī)的發(fā)展與應(yīng)用1
1.2.1 數(shù)字接收機(jī)在通信領(lǐng)域的應(yīng)用2
1.2.2 數(shù)字接收機(jī)在電子戰(zhàn)領(lǐng)域的應(yīng)用3
1.3 數(shù)字接收機(jī)的基本構(gòu)架5
1.3.1 射頻直接采樣結(jié)構(gòu)的數(shù)字接收機(jī)5
1.3.2 中頻采樣結(jié)構(gòu)的數(shù)字接收機(jī)7
1.3.3 零中頻采樣結(jié)構(gòu)的數(shù)字接收機(jī)8
1.3.4 窄帶數(shù)字接收機(jī)與寬帶數(shù)字接收機(jī)9
1.4 數(shù)字接收機(jī)的核心處理器10
1.4.1 高速模/數(shù)轉(zhuǎn)換器10
1.4.2 ASIC處理器11
1.4.3 FPGA處理器12
1.5 調(diào)制濾波器組技術(shù)13
1.5.1 數(shù)字正交變換13
1.5.2 多相濾波器組14
1.5.3 重構(gòu)濾波器組16
1.5.4 快速濾波器組17
1.5.5 頻率響應(yīng)屏蔽方法18
1.6 本章小結(jié)20
本章參考文獻(xiàn)20
第2章 數(shù)字濾波器組理論與設(shè)計(jì)方法24
2.1 引言24
2.2 數(shù)字濾波器組基本理論25
2.2.1 信號采樣理論25
2.2.2 信號的抽取與插值27
2.2.3 采樣率變換性質(zhì)29
2.2.4 濾波器組多相分解30
2.3 調(diào)制濾波器組技術(shù)32
2.3.1 調(diào)制濾波器組頻帶劃分方式32
2.3.2 濾波器組與信道化34
2.3.3 臨界抽取與非臨界抽取35
2.3.4 調(diào)制濾波器組混疊與盲區(qū)36
2.4 調(diào)制濾波器組結(jié)構(gòu)種類及設(shè)計(jì)方法37
2.4.1 實(shí)信號調(diào)制濾波器組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)38
2.4.2 復(fù)信號調(diào)制濾波器組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)42
2.4.3 實(shí)信號無混疊無盲區(qū)濾波器組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)45
2.4.4 調(diào)制濾波器組結(jié)構(gòu)應(yīng)用與仿真分析47
2.5 基于多相濾波器組的信號完美重構(gòu)技術(shù)49
2.5.1 信號完美重構(gòu)理論50
2.5.2 信號精確重構(gòu)條件50
2.5.3 基于多相結(jié)構(gòu)的完美重構(gòu)濾波器組52
2.5.4 信號完美重構(gòu)濾波器組結(jié)構(gòu)仿真分析54
2.6 快速濾波器組技術(shù)56
2.6.1 快速濾波器組基本結(jié)構(gòu)56
2.6.2 快速濾波器組復(fù)雜度分析60
2.6.3 快速濾波器組結(jié)構(gòu)仿真62
2.7 本章小結(jié)65
本章參考文獻(xiàn)65
第3章 基于頻率響應(yīng)屏蔽的濾波器設(shè)計(jì)方法67
3.1 引言67
3.2 濾波器組復(fù)雜度定義67
3.3 頻率響應(yīng)屏蔽技術(shù)68
3.3.1 FRM濾波器基本結(jié)構(gòu)68
3.3.2 內(nèi)插FRM濾波器70
3.3.3 FRM濾波器改進(jìn)結(jié)構(gòu)72
3.3.4 二階FRM濾波器結(jié)構(gòu)73
3.4 窄過渡帶FRM濾波器類型74
3.4.1 窄通帶窄過渡帶FRM濾波器74
3.4.2 寬通帶窄過渡帶FRM濾波器75
3.4.3 中通帶窄過渡帶FRM濾波器77
3.5 窄過渡帶FRM濾波器仿真77
3.5.1 窄通帶窄過渡帶FRM濾波器仿真77
3.5.2 寬通帶窄過渡帶FRM濾波器仿真78
3.5.3 中通帶窄過渡帶FRM濾波器仿真79
3.6 本章小結(jié)80
本章參考文獻(xiàn)80
第4章 低復(fù)雜度調(diào)制濾波器組結(jié)構(gòu)82
4.1 引言82
4.2 基于改進(jìn)動態(tài)旋轉(zhuǎn)因子的濾波器組無乘法器設(shè)計(jì)方法82
4.2.1 動態(tài)旋轉(zhuǎn)因子算法及改進(jìn)83
4.2.2 傳統(tǒng)截位與動態(tài)截位84
4.2.3 無乘法器定點(diǎn)IFFT設(shè)計(jì)與仿真85
4.2.4 基于FPGA的無乘法器定點(diǎn)IFFT實(shí)現(xiàn)86
4.3 基于CEM-FRM低復(fù)雜度分析濾波器組結(jié)構(gòu)88
4.3.1 基于CEM-FRM技術(shù)原理88
4.3.2 基于CEM-FRM低復(fù)雜度分析濾波器組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)92
4.3.3 基于CEM-FRM低復(fù)雜度分析濾波器組結(jié)構(gòu)復(fù)雜度分析93
4.3.4 基于CEM-FRM低復(fù)雜度分析濾波器組結(jié)構(gòu)仿真95
4.3.5 基于XSG的FRM分析濾波器組實(shí)現(xiàn)97
4.4 基于MMF-FRM低復(fù)雜度濾波器組結(jié)構(gòu)100
4.4.1 MMF-FRM方法100
4.4.2 MMF-FRM濾波器紋波特性103
4.4.3 基于MMF-FRM的濾波器組結(jié)構(gòu)推導(dǎo)105
4.4.4 基于MMF-FRM的多相分支屏蔽濾波器108
4.4.5 基于MMF-FRM濾波器組結(jié)構(gòu)復(fù)雜度分析109
4.4.6 基于MMF-FRM的濾波器組結(jié)構(gòu)仿真分析110
4.5 基于CEM-FRM的動態(tài)綜合濾波器組結(jié)構(gòu)115
4.5.1 基于CEM-FRM低復(fù)雜度綜合濾波器組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)116
4.5.2 基于CEM-FRM低復(fù)雜度綜合濾波器組結(jié)構(gòu)復(fù)雜度分析119
4.5.3 基于CEM-FRM低復(fù)雜度綜合濾波器組結(jié)構(gòu)仿真121
4.5.4 基于XSG的低復(fù)雜度CEM-FRM綜合濾波器組實(shí)現(xiàn)125
4.6 基于CFM-FRM的多尺度可配置濾波器組結(jié)構(gòu)128
4.6.1 FRM濾波器組多相分解分析128
4.6.2 CFM-FRM方法130
4.6.3 基于CFM-FRM的多相DFT濾波器組133
4.6.4 多尺度可配置濾波器組實(shí)現(xiàn)方法139
4.6.5 多尺度可配置濾波器組仿真驗(yàn)證與分析141
4.6.6 多尺度可配置濾波器組硬件仿真145
4.7 基于蜂群算法優(yōu)化的FRM濾波器組優(yōu)化設(shè)計(jì)146
4.7.1 理論推導(dǎo)146
4.7.2 人工蜂群算法150
4.7.3 算法在FRM濾波器組優(yōu)化設(shè)計(jì)的應(yīng)用153
4.7.4 基于ABC算法優(yōu)化的FRM濾波器組結(jié)構(gòu)仿真155
4.7.5 基于XSG的ABC算法優(yōu)化的低復(fù)雜度FRM濾波器組
實(shí)現(xiàn)158
4.8 本章小結(jié)164
本章參考文獻(xiàn)164
第5章 調(diào)制濾波器組在電子偵察接收機(jī)中的應(yīng)用167
5.1 引言167
5.2 電子偵察接收機(jī)需求與特性167
5.2.1 電子偵察接收機(jī)功能167
5.2.2 電子偵察接收機(jī)技術(shù)指標(biāo)169
5.3 電子偵察接收機(jī)結(jié)構(gòu)類型171
5.3.1 瞬時測頻接收機(jī)171
5.3.2 數(shù)字信道化接收機(jī)172
5.4 基于調(diào)制濾波器組的數(shù)字信道化接收機(jī)174
5.4.1 瞬時帶寬選擇174
5.4.2 信號采樣率選擇175
5.4.3 接收機(jī)動態(tài)范圍175
5.4.4 子信道數(shù)與靈敏度關(guān)系176
5.5 基于FPGA的電子偵察信道化接收機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)177
5.5.1 高速數(shù)據(jù)率轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)179
5.5.2 多相濾波器組模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)180
5.5.3 并行FFT模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)182
5.5.4 信號幅度和相位提取模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)182
5.5.5 瞬時測頻功能模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)184
5.6 數(shù)字信道化接收機(jī)性能測試與分析184
5.6.1 信號包絡(luò)與瞬時相位提取測試185
5.6.2 信道化接收機(jī)靈敏度與動態(tài)范圍測試與分析187
5.6.3 多信號信道化測試188
5.6.4 瞬時測頻性能測試與分析189
5.7 本章小結(jié)190
本章參考文獻(xiàn)190
第6章 調(diào)制濾波器組在通信接收機(jī)中的應(yīng)用192
6.1 引言192
6.2 多載波調(diào)制技術(shù)應(yīng)用193
6.2.1 OFDM調(diào)制技術(shù)193
6.2.2 FMT調(diào)制技術(shù)195
6.3 多載波通信接收機(jī)結(jié)構(gòu)197
6.3.1 信道子帶劃分方式197
6.3.2 濾波器組多載波通信系統(tǒng)模型197
6.3.3 基于調(diào)制濾波器組的OFDM結(jié)構(gòu)198
6.3.4 基于調(diào)制濾波器組的FMT結(jié)構(gòu)200
6.4 濾波器組多載波通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)仿真與分析203
6.4.1 基于調(diào)制濾波器組的OFDM結(jié)構(gòu)仿真203
6.4.2 基于調(diào)制濾波器組的FMT結(jié)構(gòu)仿真204
6.5 星載通信接收機(jī)中的信道化技術(shù)應(yīng)用207
6.5.1 星載通信中數(shù)字信道化特點(diǎn)207
6.5.2 星載通信中信道化基本結(jié)構(gòu)209
6.6 基于調(diào)制濾波器組的星載信道化器210
6.6.1 非均勻星載信道化器210
6.6.2 子信道分解與綜合211
6.6.3 基于多相濾波的星載信道化器結(jié)構(gòu)213
6.6.4 星載信道化器低復(fù)雜度解決方法214
6.6.5 星載信道化器結(jié)構(gòu)仿真與分析217
6.7 本章小結(jié)221
本章參考文獻(xiàn)222
第7章 多通道數(shù)字信道化技術(shù)在陣列信號處理中的應(yīng)用224
7.1 引言224
7.2 陣列信號處理應(yīng)用需求225
7.2.1 多通道信道化處理225
7.2.2 信號I/Q提取與測頻226
7.2.3 脈沖寬度和到達(dá)時間測量232
7.2.4 到達(dá)角測量233
7.3 陣列信號處理平臺核心構(gòu)架233
7.3.1 早期陣列信號處理平臺構(gòu)架233
7.3.2 現(xiàn)代陣列信號處理平臺構(gòu)架235
7.4 多通道陣列信號處理中的數(shù)字信道化器應(yīng)用235
7.4.1 通用多通道陣列信號處理硬件平臺235
7.4.2 并行多通道數(shù)字信道化器236
7.4.3 窄過渡帶信道化器低復(fù)雜度實(shí)現(xiàn)方法237
7.5 多通道數(shù)字信道化技術(shù)在陣列信號處理中的應(yīng)用案例238
7.5.1 陣列信號處理案例需求分析239
7.5.2 8陣元陣列信號處理軟硬件設(shè)計(jì)方案239
7.5.3 數(shù)字信道化器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)242
7.5.4 數(shù)字信道化器測試分析249
7.6 本章小結(jié)252
本章參考文獻(xiàn)252