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基于软件无线电的数字多信道接收机凭借其频道设置灵活、带宽实时可调等因素,使得接收机具有动态的频宽和频点、高灵活度、高截获概率等最优化技术指标,在数字侦察接收系统中得到广泛应用。FPGA以其丰富的资源、较高的运行速度,以及实现方式的高度灵活性,成为了实现数字信道化接收机的首选硬件平台。
本文结合具体项目的研究内容,对基于多相结构滤波器组的信道化接收机理论及其FPGA实现进行了系统研究。在具体实现中对系统中资源消耗大的部分采用折叠处理,减少了系统的资源消耗。并提出一种信道数可设置的信道化接收机高效实现方案,在8信道接收机的基础上增加少许资源,实现了一个三种信道个数可设置的信道化数字接收机,使得系统在减少资源使用以及提高资源利用率方面具有一定的新颖性。
论文首先研究了软件无线电的相关理论,分析比较了几种多信道接收机的实现方案,确立了基于多相滤波器组的信道化方案为本文的多信道实现方案,给出了系统整体实现框图以及各项指标,在matlab中通过m文件编写程序对系统进行理论仿真。其次,对系统各模块进行基于FPGA的设计实现,主要包括复数乘法器模块、滤波器及其折叠结构实现模块、FFT模块、抽取模块、控制模块等。最后,对系统进行了仿真调试及结果分析,包括基于simulink和modelsim的联合仿真,以及实际的程序下载后硬件测试,分析了系统的性能及资源使用情况。
通过验证,本文设计的系统正确实现了既定功能,并达到了减少资源使用、提高资源利用率的目的。