【摘 要】
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基于软件无线电理论的数字信道化技术在全频带、多体制、多信号侦察接收等方面起着至关重要的作用。该技术能够有效提高雷达接收系统的侦察能力,降低系统复杂性和提高系统稳定性。得益于现代可编程逻辑元器件的不断发展,现代雷达所处的电磁环境对数字信道化接收机的时频分辨性能提出了更高的要求。基于STFT(短时傅里叶变换)的数字信道化技术能够在时域取得良好的分辨性能,但不能同时兼顾在频域的分辨性能。本研究旨在为侦察
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基于软件无线电理论的数字信道化技术在全频带、多体制、多信号侦察接收等方面起着至关重要的作用。该技术能够有效提高雷达接收系统的侦察能力,降低系统复杂性和提高系统稳定性。得益于现代可编程逻辑元器件的不断发展,现代雷达所处的电磁环境对数字信道化接收机的时频分辨性能提出了更高的要求。基于STFT(短时傅里叶变换)的数字信道化技术能够在时域取得良好的分辨性能,但不能同时兼顾在频域的分辨性能。本研究旨在为侦察接收机系统提供相关理论依据和技术支持。在相关项目的支撑下,主要研究基于STFT的雷达信号数字信道化侦收以及其改进技术并完成FPGA(现场可编程阵列)实现。本文研究的主要内容如下:1.讨论了基于软件无线电理论的数字信道化接收机的研究意义,介绍了数字信道化接收机的发展现状。2.研究了数字信道化原型理论,分析了数字信道化的具体实现过程,介绍了常见的数字信道化结构。从短时傅里叶变换的定义出发,依据STFT的性质,介绍了基于STFT的数字信道化结构。分析了该结构的特性以及STFT数字信道化窗函数的选取依据。介绍了常用的信道化输出检测方式,给出了检测依据。并且给出了暂态效应以及跨道信号的处理方式。3.详细分析了STFT信道化时频分辨率存在的相互制约关系。分析了时频能量具有聚集性的脉冲信号在不同长度窗函数下的STFT数字信道化输出的特点。针对此类信号提出了一种时频数据加权处理的方式,能在输出结果中同时具有较好的时频分辨性能。分析了这种方式的特点,并通过仿真进行了验证。4.在FPGA硬件系统的支撑下,设计了基于时频数据加权处理的STFT数字信道化侦收系统的总体架构,并且分析了STFT硬件实现的具体方式。搭建了系统的硬件平台,并通过对系统的调试以及对测试结果的分析,完成了系统的功能验证以及可行性分析。
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