第1章 數(shù)字接收機概述1
1.1 引言1
1.2 數(shù)字接收機的發(fā)展與應用1
1.2.1 數(shù)字接收機在通信領域的應用2
1.2.2 數(shù)字接收機在電子戰(zhàn)領域的應用3
1.3 數(shù)字接收機的基本構架5
1.3.1 射頻直接采樣結構的數(shù)字接收機5
1.3.2 中頻采樣結構的數(shù)字接收機7
1.3.3 零中頻采樣結構的數(shù)字接收機8
1.3.4 窄帶數(shù)字接收機與寬帶數(shù)字接收機9
1.4 數(shù)字接收機的核心處理器10
1.4.1 高速模/數(shù)轉換器10
1.4.2 ASIC處理器11
1.4.3 FPGA處理器12
1.5 調制濾波器組技術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 重構濾波器組16
1.5.4 快速濾波器組17
1.5.5 頻率響應屏蔽方法18
1.6 本章小結20
本章參考文獻20
第2章 數(shù)字濾波器組理論與設計方法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29
2.2.4 濾波器組多相分解30
2.3 調制濾波器組技術32
2.3.1 調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 調制濾波器組混疊與盲區(qū)36
2.4 調制濾波器組結構種類及設計方法37
2.4.1 實信號調制濾波器組結構設計38
2.4.2 復信號調制濾波器組結構設計42
2.4.3 實信號無混疊無盲區(qū)濾波器組結構設計45
2.4.4 調制濾波器組結構應用與仿真分析47
2.5 基于多相濾波器組的信號完美重構技術49
2.5.1 信號完美重構理論50
2.5.2 信號精確重構條件50
2.5.3 基于多相結構的完美重構濾波器組52
2.5.4 信號完美重構濾波器組結構仿真分析54
2.6 快速濾波器組技術56
2.6.1 快速濾波器組基本結構56
2.6.2 快速濾波器組復雜度分析60
2.6.3 快速濾波器組結構仿真62
2.7 本章小結65
本章參考文獻65
第3章 基于頻率響應屏蔽的濾波器設計方法67
3.1 引言67
3.2 濾波器組復雜度定義67
3.3 頻率響應屏蔽技術68
3.3.1 FRM濾波器基本結構68
3.3.2 內插FRM濾波器70
3.3.3 FRM濾波器改進結構72
3.3.4 二階FRM濾波器結構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80
本章參考文獻80
第4章 低復雜度調制濾波器組結構82
4.1 引言82
4.2 基于改進動態(tài)旋轉因子的濾波器組無乘法器設計方法82
4.2.1 動態(tài)旋轉因子算法及改進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IFFT設計與仿真85
4.2.4 基于FPGA的無乘法器定點IFFT實現(xiàn)86
4.3 基于CEM-FRM低復雜度分析濾波器組結構88
4.3.1 基于CEM-FRM技術原理88
4.3.2 基于CEM-FRM低復雜度分析濾波器組結構設計92
4.3.3 基于CEM-FRM低復雜度分析濾波器組結構復雜度分析93
4.3.4 基于CEM-FRM低復雜度分析濾波器組結構仿真95
4.3.5 基于XSG的FRM分析濾波器組實現(xiàn)97
4.4 基于MMF-FRM低復雜度濾波器組結構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的濾波器組結構推導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濾波器組結構復雜度分析109
4.4.6 基于MMF-FRM的濾波器組結構仿真分析110
4.5 基于CEM-FRM的動態(tài)綜合濾波器組結構115
4.5.1 基于CEM-FRM低復雜度綜合濾波器組結構設計116
4.5.2 基于CEM-FRM低復雜度綜合濾波器組結構復雜度分析119
4.5.3 基于CEM-FRM低復雜度綜合濾波器組結構仿真121
4.5.4 基于XSG的低復雜度CEM-FRM綜合濾波器組實現(xiàn)125
4.6 基于CFM-FRM的多尺度可配置濾波器組結構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現(xiàn)方法139
4.6.5 多尺度可配置濾波器組仿真驗證與分析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)化設計146
4.7.1 理論推導146
4.7.2 人工蜂群算法150
4.7.3 算法在FRM濾波器組優(yōu)化設計的應用153
4.7.4 基于ABC算法優(yōu)化的FRM濾波器組結構仿真155
4.7.5 基于XSG的ABC算法優(yōu)化的低復雜度FRM濾波器組
實現(xiàn)158
4.8 本章小結164
本章參考文獻164
第5章 調制濾波器組在電子偵察接收機中的應用167
5.1 引言167
5.2 電子偵察接收機需求與特性167
5.2.1 電子偵察接收機功能167
5.2.2 電子偵察接收機技術指標169
5.3 電子偵察接收機結構類型171
5.3.1 瞬時測頻接收機171
5.3.2 數(shù)字信道化接收機172
5.4 基于調制濾波器組的數(shù)字信道化接收機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 接收機動態(tài)范圍175
5.4.4 子信道數(shù)與靈敏度關系176
5.5 基于FPGA的電子偵察信道化接收機設計與實現(xiàn)177
5.5.1 高速數(shù)據(jù)率轉換設計與實現(xiàn)179
5.5.2 多相濾波器組模塊設計與實現(xiàn)180
5.5.3 并行FFT模塊設計與實現(xiàn)182
5.5.4 信號幅度和相位提取模塊設計與實現(xiàn)182
5.5.5 瞬時測頻功能模塊設計與實現(xiàn)184
5.6 數(shù)字信道化接收機性能測試與分析184
5.6.1 信號包絡與瞬時相位提取測試185
5.6.2 信道化接收機靈敏度與動態(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190
本章參考文獻190
第6章 調制濾波器組在通信接收機中的應用192
6.1 引言192
6.2 多載波調制技術應用193
6.2.1 OFDM調制技術193
6.2.2 FMT調制技術195
6.3 多載波通信接收機結構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 基于調制濾波器組的OFDM結構198
6.3.4 基于調制濾波器組的FMT結構200
6.4 濾波器組多載波通信系統(tǒng)結構仿真與分析203
6.4.1 基于調制濾波器組的OFDM結構仿真203
6.4.2 基于調制濾波器組的FMT結構仿真204
6.5 星載通信接收機中的信道化技術應用207
6.5.1 星載通信中數(shù)字信道化特點207
6.5.2 星載通信中信道化基本結構209
6.6 基于調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構213
6.6.4 星載信道化器低復雜度解決方法214
6.6.5 星載信道化器結構仿真與分析217
6.7 本章小結221
本章參考文獻222
第7章 多通道數(shù)字信道化技術在陣列信號處理中的應用224
7.1 引言224
7.2 陣列信號處理應用需求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 脈沖寬度和到達時間測量232
7.2.4 到達角測量233
7.3 陣列信號處理平臺核心構架233
7.3.1 早期陣列信號處理平臺構架233
7.3.2 現(xiàn)代陣列信號處理平臺構架235
7.4 多通道陣列信號處理中的數(shù)字信道化器應用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雜度實現(xiàn)方法237
7.5 多通道數(shù)字信道化技術在陣列信號處理中的應用案例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計方案239
7.5.3 數(shù)字信道化器設計與實現(xiàn)242
7.5.4 數(shù)字信道化器測試分析249
7.6 本章小結252
本章參考文獻252