可变长度数字匹配滤波器的原理与设计

可变长度数字匹配滤波器的原理与设计

一、可变长度的数字匹配滤波器的原理与设计(论文文献综述)

倪媛媛[1](2013)在《基于PMF-FFT的高动态扩频信号快速捕获算法研究与实现》文中研究表明实现高动态时的快速捕获是保证接收机高精度和实时性的一个关键性问题,GNSS接收机对扩频信号的捕获过程,是伪码相位和多普勒频偏的二维捕获过程。高动态扩频信号的载波多普勒频偏变化率较大,这为接收机实现在大多普勒频偏下的快速捕获增加了难度。并且接收机捕获过程得到的多普勒分辨率直接关系到后面跟踪环的跟踪速度,甚至于能否成功跟踪到信号。因此,本文旨在研究提高高动态下接收机捕获性能的算法及其FPGA实现。文中采用的基于PMF-FFT结构的捕获算法,能同时估算出伪码相位和载波多普勒频偏,减少了捕获时间。通过对FFT的输入数据进行加窗和补零,改善了扇贝损失并提高了多普勒频偏分辨率;对PMF的输入数据进行加窗,提高了多普勒频偏的识别范围。本文首先介绍了基于PMF-FFT结构的捕获算法,对通过补零和加窗减小扇贝损失的两种方法进行了分析,改进了窗结构,并对改进后的捕获算法进行了仿真验证,接着对算法改进前后的捕获性能进行了比较。此外,对基于PMF-FFT结构的可变步进量搜索方式进行了介绍,分析了PMF的参数对捕获性能的影响,并且采用自适应门限技术,提高了捕获性能。最后,基于算法的理论分析,对GNSS接收机的捕获模块进行FPGA实现,详细介绍了接收机各模块的设计方法。最后,对顶层模块进行了仿真验证。

钱劲宇[2](2019)在《变速率QPSK调制解调的设计与实现》文中研究说明随着数字通信的发展,传统的数字通信系统传输速率固定,大大增加了不同速率的系统之间通信的难度与复杂度。基于软件无线电的通用性数字通信系统解决了多速率信号处理的问题,成为了国内外学者研究的热点。因此,本文结合某研究所的科研项目与软件无线电技术,设计与实现了变速率QPSK的调制解调系统。在调制方面,重点研究了成型滤波器,为了解决符号速率与系统时钟不成整数倍的问题,改进了原有的实现方法,设计了一种可以满足任意符号速率的异步成型滤波器。在解调方面,首先研究了重采样原理,为了解决多速率信号处理的问题,设计了一种由CIC滤波器、HB滤波器和FIR滤波器级联的高效抽取滤波器组。其次对于载波同步,为了提高鉴相性能,采用了基于CORDIC算法的反正切鉴相方法,研究了不同噪声带宽和信噪比下的同步性能。最后,分析了基于插值滤波器的定时同步方法,并为了同时兼顾捕获和跟踪性能,设计了一种ANDfilter与二阶环路滤波器相结合的结构,实现了捕获速度快,定时误差抖动小的良好性能。基于上述研究与MATLAB仿真,编写了各个模块的FPGA程序,给出了硬件平台的设计方案,并通过上位机进行了硬件测试。测试结果表明系统能够完成符号速率为20kbps20.48Mbps可变的调制解调,具有良好的解调性能,验证了系统的可行性与正确性。

贾一帆[3](2019)在《无人机可变速率高清图传波形关键技术研究与验证》文中进行了进一步梳理高清视频图像传输是无人机与地面站点对点通信的主要业务之一,广泛运用于军事与民用领域。无人机需要在快速移动中保持实时、稳定的传输,同时根据信道环境切换传输速率。本文展开对无人机可变速率高清图传波形中定时同步、单载波频域均衡与纠错编码等关键技术的研究与验证,论文工作主要为以下几个方面:第一,对无人机可变速率高清图传波形的功能需求和性能需求进行详细论证,给出波形的功能划分和工作模式。分析无人机与地面站通信时的自由空间传播损耗,得到需求距离下接收信号的信噪比;分析频率偏移对同步相关峰、解调信噪比的影响,给出固定接收信号信噪比时解调信号实际信噪比曲线;分析帧同步偏移对单载波频域均衡(SC-FDE)系统接收性能的影响,为波形的设计提供理论依据。第二,给出具有高传输速率、抗多普勒频移、高可靠性的图传波形设计方案。设计发射机与接收机的总体结构,提出2Mbps、4Mbps、8Mbps三种速率的波形设计方案;阐述发射机与接收机中各信号处理单元的详细设计,系统地研究了基带信号处理中的关键技术,包括帧同步与符号同步、单载波频域均衡与低密度奇偶校验码(LDPC)编译码;完成全链路性能仿真,包括载波同步、帧同步、信噪比估计与点对点误比特率性能,在译码迭代50次时,误比特率性能与理论参考相比仅差0.2dB。第三,在软件无线电平台上实现和验证了图传波形的关键技术。介绍硬件平台的总体结构;对关键模块的接口与实现方法进行详细设计,包括帧同步与符号同步模块、频域均衡模块与LDPC编译码模块;在实验室环境下测试了发射信号的频谱、帧同步与误块率性能。实验室环境下,误块率达到10-5时,图传波形传输所需信噪比比软件仿真差1.5~3dB。论文结合SC-FDE技术提出了可变速率高清图传波形方案,完成了关键技术的设计与实现,具有一定的工程价值。

尹伟谊,裴昌幸,陈健,曾兴雯[4](1997)在《可变长度的数字匹配滤波器的原理与设计》文中进行了进一步梳理数字匹配滤波器具有很强的信号处理能力,是通信系统中常用的一种部件。文中介绍可变长度的通用数字匹配滤波器的原理与设计。

孙鹏[5](2006)在《匹配滤波器和正交可变扩频因子的研究及实现》文中研究指明WCDMA是无限传输的一种技术,每个移动终端和每个无线基站都在同一个频谱上工作。为了区分不同的移动终端,每一个移动终端需要有一个唯一的码序列。CDMA基站必须能区分这些不同的码序列,从而区分不同的数据传输。码序列的区分是通过匹配滤波器完成的,通过检测输入数据流中特殊的码序列可以区分不同的移动终端。 WCDMA支持从低速率到高速率的多种数据业务,每种业务都有不同的扩频码。为了防止各种类型速率之间的干扰,扩频码必须具有正交的特性。同时,对于所有速率不等的业务而言,扩频后的带宽是固定的,为了适应信道传输,就必须采用不等长度的正交可变扩频因子码。WCDMA系统的信道扩频采用长度可变的正交码序列,即正交可变扩频因子码作为扩频码。 论文对匹配滤波器和正交可变扩频因子作了研究。第二章对匹配滤波器的基本原理进行分析,先介绍传统的匹配滤波器结构,然后给出改进的并行匹配滤波器和折叠匹配滤波器结构,重点分析了适合FPGA实现的转置形式的滤波器。第三章介绍了XilinxFPGA的硬件资源,给出传统结构匹配滤波器和并行匹配滤波器的硬件描述语言的实现算法,并对传统结构的匹配滤波器进行Matlab仿真,之后对所提出的改进的匹配滤波器结构进行FPGA的仿真。第四章对正交可变扩频因子进行研究,先阐述正交可变扩频因子的生成方法以及它的性质,然后讨论了正交可变扩频因子的单码分配和多码分配的原则,最后给出了其评价的指标。第五章介绍了ALTERA FPGA的特点,对正交可变扩频因子的生成算法给出了FPGA实现的算法,并对此算法进行了仿真,最后给出了FPGA的配置方法。

张颖[6](2019)在《卫星数传VCM/ACM链路的关键技术研究》文中认为可变编码调制(Variable Coding and Modulation,VCM)和自适应编码调制(Adaptive Coding and Modulation,ACM)已成为有效提高数据传输能力的关键技术之一,能够支撑卫星有效载荷数据传输系统应对日益增长的任务需求。针对近地卫星过境地面站的数传链路场景,传统数传技术只采用保证最远星地距离可通信的一种固定编码调制模式,在卫星通过地面站的过程中,星地距离会逐步缩短、链路余量也随之增加,这样会导致较大的链路资源浪费。VCM可以根据预测的链路信道变化情况提前设计出合适的编码调制变化流程,匹配卫星过境期间的通信距离变化,减小链路资源浪费,有效提高链路数据吞吐量。ACM实际上是收发两端闭环控制的VCM,在接收端进行实时的链路信噪比估计、通过回传信道将最优的编码调制模式反馈给发送端,能够适应信道的随机变化情况,特别适合应用在降雨环境下的Ka频段通信,可以进一步提高链路数据吞吐量。本文面向VCM/ACM技术在近地轨道卫星有效载荷数据传输系统中的应用,通过分析DVB-S2应用规范中各种模式的误码率性能,结合星地数传链路的信道时变特性,提出可变编码调制的模式设计方法,并且完成了抗雨衰的自适应编码调制系统设计,在保持相同信道带宽和发射功率的条件下,比传统数传技术提高了数传链路一次过站的数据吞吐量;并突破可变编码调制模式的CCSDS-VCM接收端综合解调的关键技术,实现CCSDS-VCM发射端与接收端的部分联合测试。具体完成的研究工作如下:1.开展了CCSDS-VCM发送端系统仿真,完成发送端原理样机的传输系统整体架构及分组模块的FPGA设计与测试验证,实现四种可变编码调制模式的数据的发送,获得准确的星座图和信号频谱。2.面向近地轨道卫星数传系统,以最大化卫星过境时间内的数据吞吐量为目标,分别提出可变编码调制和抗雨衰自适应编码调制模式设计方法。根据链路预算和降雨环境下的雨衰预测,建立准确的数传链路模型,给出模式切换算法,该模式设计方法能够满足链路可用度、可靠性和最大化数据传输吞吐量的应用需求。3.针对接收机输入信号低至-2dB的信噪比条件,提出一种最优相关间隔相关检测联合状态机控制的双阈值峰值检测和PLSC(Physical Layer Signalling Code,PLSC)解码的帧同步方法,增加了接收信号差分数据的相关性,并在解出帧头信息后依据等待时间可快速捕获下一帧头,适用于低信噪比环境和可变的编码调制数传系统。4.研究CCSDS-VCM接收端综合解调的三个同步算法,分别包括位同步、帧同步和载波同步,提出位同步、帧同步和载波同步一体化实现算法,完成接收端各同步系统架构设计、系统仿真及硬件模块设计。本文的研究工作为可变编码调制和自适应编码调制技术在近地卫星数据传输系统中的应用提供了技术上的支持,VCM/ACM技术在X波段和Ka波段都能够进一步提升链路传输数据的吞吐量,尤其ACM技术能够有效应对链路雨衰的影响,可助力宽带Ka频段技术用于近地卫星实现高速数据传输。

张亚军[7](2017)在《实时频谱仪的数字中频处理设计与实现》文中研究说明随着宽带无线通信技术的飞速发展,各种电子信号的信号频率范围越来越高,载波传输频率也越来越高,突发性和复杂性也在增加。基于传统频谱分析技术的测试设备已经难以应对高带宽、高精度、实时性、多突发等检测挑战。本文基于全数字中频处理技术,设计并实现了一种具有高带宽信号采样,实时数据处理的数字中频处理模块。论文首先论述了全数字中频处理技术,分析并探讨了宽带信号采样定理、数字下变频技术、重载系数匹配滤波器设计,重叠帧技术、快速傅里叶变换理论等。在此基础上,结合设计指标要求,设计了应用于实时频谱分析与调制域处理的中频处理模块。1.关于模拟信号高速采样模块,包括采样时钟逻辑设计、抗混叠滤波器设计和ADC采样数据接收逻辑设计。首先基于带通采样定理设计一种带通滤波器,然后在FPGA内部对ADC采样时钟进行配置,并对数字化的中频信号进行接收、处理与传递。2.针对不同信号测试需求,基于数字下变频技术,实现把信号从中频搬到零频;基于滤波降采样技术,在保证数据不失真的前提下,设计了具有可变抽取率的抽取滤波结构,获得满足不同分析带宽的多速率信号。3.双FIFO帧重叠方法。重叠帧技术是实时频谱分析中的关键技术之一,论文设计了基于双FIFO的固定重叠率重叠方法。基带信号经过加窗,即与时域窗函数系数相乘,以数据帧的格式送到实时FFT中进行频谱分析处理。4.幅相计算逻辑设计。实时FFT处理技术是实时频谱分析的核心技术,论文首先介绍了快速傅里叶变换理论,设计并采用FFT流水线结构,实现对数据实时处理,利用CORDIC算法得到信号的幅相信息。5.根据项目设计要求,本文设计了可重载系数的匹配滤波器,对调制信号进行抽取、匹配滤波,使信道信噪比最大化,实现对信号的调制域预处理。在MODELSIM逻辑功能仿真基础上,论文对上述设计的各个部分进行了硬件平台功能测试,对理论值和实际值进行对比分析,验证了所设计的宽带频谱分析中频处理模块以及匹配滤波器模块的各个功能基本满足指标需求。

王敏[8](2018)在《基于近似计算的低功耗GPS捕获引擎匹配滤波器的设计》文中研究说明匹配滤波器是全球定位系统(Global Positioning System,GPS)接收机中的核心部件,随着物联网的发展,其功耗对移动设备的续航能力造成极大的挑战。匹配滤波器包括相关阵列和存储阵列,其中加法电路是匹配滤波器功耗的重要来源,因此本文的重点是研究加法电路,设计低功耗匹配滤波器。基于匹配滤波器是提供最大信噪比的线性滤波器的考虑,本文利用近似计算的思想,牺牲滤波器相关结果的准确度换取功耗的降低。首先设计多比特数字控制延时单元加法电路,延时单元将加数转换为与其数值单调性一致的延时,级联实现延时累加,最后转换为数字信息。因静态电流的存在,其功耗高于数字加法电路。其次设计单比特数字控制延时单元加法电路,将若干加数中相同权重的比特作为同一条延时链的控制信号,不同的权重对应不同的延时链,计数器以延时单元构成的振荡器生成的高频周期性信号为时钟,完成累加的延时到数字的转换,最终在数字域将计数器的量化结果加权相加。在不考虑量化功耗的情况下,延时链的功耗仅为数字加法电路的10%。因此采用单比特数字控制延时单元加法电路设计实现相关阵列,设计动态寄存器实现存储阵列,采用两点法校准量化误差。和精确匹配滤波器相比,本文匹配滤波器的信噪比损失控制在2dB以内,低于基于开关电流源阵列的匹配滤波器约3dB的信噪比损失。本文在SMIC 28nm工艺下完成长度为1024、输入数据为4比特的匹配滤波器的物理设计,后仿真表明电压为0.55V、周期为60ns时,匹配滤波器的功耗为130.1μW。对本文及其他文献中匹配滤波器的能量效率和面积效率进行归一化,可知本文近似匹配滤波器的能量效率为131.5TOPS/W,面积效率是0.713TOPS/mm2,基于开关电容阵列的匹配滤波器的能量效率为331.3TOPS/W,适用于对面积要求不高的电路。数字匹配滤波器、基于近似加法器的匹配滤波器和基于开关电流源阵列的匹配滤波器的能量效率分别为28.7TOPS/W、71.2TOPS/W和97.2TOPS/W,均低于本文的近似匹配滤波器。综上,本文近似匹配滤波器无论是在能量效率方面还是面积效率方面均有一定的优势。

王玉双[9](2019)在《水下无人航行器前视声呐系统研究》文中研究表明前视声呐相当于无人航行器的眼睛,在航行过程中起着不可或缺的作用。避障需要避碰声呐获取障碍物的方位与距离信息;水下导航需要测流声呐获取无人航行器相对海底的速度,从而推算当前位置;海底地形探测需要侧扫声呐获取不同方位的海底距离信息,根据一片连续区域的距离信息即可获得海底起伏状态。因此,形形色色的声呐系统都离不开测向、测距和测流这三大基本功能。本文围绕这三大功能对前视声呐系统进行研究,具体内容如下:本文对水下无人平台前视声呐的阵列形状和信号参数进行了设计。设计分析了圆阵、同心双圆环阵的波束性能,制作了双圆环阵用于验证性实验;基于相控阵测流理论,设计了一种能够覆盖在无人航行器下表面的共形阵,该阵列理论上能够实现相控测流和海底地形探测功能。本文分析了单频脉冲和线性调频脉冲的模糊函数,采用线性调频脉冲作为探测信号。线性调频脉冲能够兼顾距离分辨率和作用距离,并且对航行器运动导致的多普勒频移不敏感。算法上,利用宽带波束形成器获得空间处理增益,利用匹配滤波器进行脉冲压缩获得时间处理增益。本文前视声呐系统的硬件主要由发射驱动模块、采集传输模块和信号处理硬件平台组成。发射驱动模块为发射换能器提供驱动信号;采集器对接收阵列各通道信号进行采样,传输模块将采集的数据发送给信号处理平台。信号处理流程包括带通滤波、宽带波束形成、距离衰减补偿、匹配滤波、包络提取、平滑压缩和门限判决七个步骤。本文采用基于CUDA(Compute Unified Device Architecture,通用并行计算设备架构)的GPU对信号处理过程进行加速。利用上述硬件实验系统及双圆环阵构建的样机进行了外场实验,结果表明:本文设计的前视声呐系统能够完成障碍物实时探测功能,输出障碍物所在方位角、俯仰角和距离;在静止条件下,能够探测到63.7米的河岸;在运动条件下,能够测量到46米的桥墩和3-6米的河底。试验结果验证了样机系统能够完成实时水下避碰功能。

陈大海[10](2008)在《中频数字收发信机的研究与系统实现》文中研究指明目前,随着技术的高速发展,越来越多的无线电收发信机功能适合采用数字技术设计和实现。因为数字技术相比较模拟技术具有很大的优越性,主要表现在处理精度高,灵活性好,设备体积小,功耗低,抗干扰能力强等方面。理想软件无线电要求A/D和D/A尽量向射频靠拢,而将尽可能多的无线电功能用软件加以实现。目前,受芯片制造技术的制约,软件无线电收发信机的功能还适合在中频上加以实现。研究的重点一方面是针对多种体制信号进行全数字化调制解调高效结构以及实现算法的研究,另一个方面就是采用高速A/D、D/A转换器以及高性能,大规模可编程器件进行样机的工程研制。这些工作对于将来实现理想软件无线电的功能无疑具有重要的理论和实践意义。本文是围绕着中频数字收发信机的设计这一主题展开的。首先是关于2Mbps码率PCM/FM遥测数字接收机设计问题,主要包括三个研究点:1)提出了一种高效的数字FM解调算法;2)研究了PCM/FM信号的同步技术,包括载波同步和PCM码同步两方面,提出了一种载波频偏抑制的新方法;3)采用高速ADC,专用数字下变频器件(DDC)和FPGA设计和实现了PCM/FM中频数字化接收机,对其性能进行了实验测试。针对经典DDC方法难以实现宽带信号的有效接收问题,本文的第二个研究内容是关于四种高效的宽带数字下变频实现结构,能够解决其技术瓶颈。高速数传收发信机的设计是跟踪与数据中继卫星系统(TDRSS)的关键技术之一。本文的第三个研究内容关于800Mbps速率8PSK高速数传接收机的设计难题,主要研究点包括:1)提出了8PSK高速数传接收机的实现方案和频域并行处理解调算法,进行计算机仿真验证;2)采用超高速ADC和高性能FPGA设计和实现了8PSK高速数传接收机,对样机进行了测试。本文的第四个研究内容关于中频数字调制器设计和宽带频率合成技术,主要研究点包括三个方面:1)基于ICS564 DAC卡实现了4通道多模式中频数字调制器;2)提出了800Mbps速率8PSK高速数传中频调制器的实现方案,采用高性能FPGA和超高速DAC设计和实现了样机,给出了实验结果;3)采用一种改进的DDS+PLL的频率合成技术设计和实现了一种能够同时覆盖S、L和C波段的宽带低相噪频率合成器。本文的主要创新之处:(1)在PCM/FM中频数字化接收机的研究中,提出了一种高效的FM解调算法,它采用CORDIC(Coordinate Rotation Digital Computer)算法进行鉴相,再对鉴相结果进行一阶差分鉴频。该算法适合于在FPGA中以多级流水线结构实现,具有运算量小,处理速度快的优点;(2)对PCM/FM中频数字化接收机的同步技术进行了研究,包括载波和码同步两方面。提出了一种基于滑窗幅度检波和抵消的载波频偏抑制新方法。该算法具有运算量小,对频偏变化适应能力强的优点;(3)采用中频采样ADC,专用DDC器件和FPGA实现了PCM/FM中频数字化接收机,实验结果表明样机达到了较好的技术指标;(4)研究了四种高效的宽带DDC实现结构:混频器后置结构、最小公倍数结构、一次变频结构和二次变频结构,能够有效地降低滤波和混频的乘法速度。(5)针对800Mbps速率8PSK高速数传接收机的设计难题,提出了其实现方案以及频域并行处理的信号解调算法,计算机仿真结果证明了其可行性;(6)采用超高速ADC和高性能FPGA完成8PSK高速数传接收机设计,实验结果表明样机能够正确地解调8PSK信号;(7)提出了800Mbps速率8PSK高速数传中频调制器的实现方案,采用高性能FPGA和超高速DAC完成了样机设计,实验结果表明8PSK输出信号达到了较好的EVM(Error Vector Magnitude)指标;(8)采用一种改进的DDS+PLL的频率合成技术,成功地设计出一种能够同时覆盖L、S、C频段的宽带低相噪频率合成器,达到了较好的技术指标。

二、可变长度的数字匹配滤波器的原理与设计(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、可变长度的数字匹配滤波器的原理与设计(论文提纲范文)

(1)基于PMF-FFT的高动态扩频信号快速捕获算法研究与实现(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
目录
1 引言
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 课题研究现状
    1.3 本文主要工作及内容安排
2 扩频通信技术概述
    2.1 扩频通信技术
        2.1.1 扩频通信原理
        2.1.2 扩频通信技术特点
        2.1.3 扩频通信系统分类
    2.2 直扩系统
        2.2.1 直扩系统的基本结构
        2.2.2 m 序列
    2.4 小结
3 扩频信号捕获算法研究
    3.1 GNSS 接收机基本结构
    3.2 传统的捕获算法
        3.2.1 串行搜索
        3.2.2 并行频率搜索
        3.2.3 并行码相位搜索
        3.2.4 混合串并行搜索
        3.2.5 不同捕获方式性能比较
    3.3 优化的捕获算法
        3.3.1 一重复用混合串并行相关捕获算法
        3.3.2 二重复用混合串并行相关捕获算法
        3.3.3 三重复用混合串并行相关捕获算法
        3.3.4 优化的混合串并行相关捕获方法的性能分析
    3.4 小结
4 基于部分匹配滤波器与 FFT 的捕获算法
    4.1 匹配滤波器
        4.1.1 匹配滤波器原理
        4.1.2 匹配滤波器的结构
    4.2 PMF-FFT 捕获算法
        4.2.1 PMF-FFT 捕获算法结构
        4.2.2 PMF-FFT 捕获算法原理
        4.2.3 PMF-FFT 结构中 FFT 算法分析
    4.3 PMF-FFT 捕获算法改进
        4.3.1 扇贝损失
        4.3.2 扇贝损失改善方法
        4.3.3 PMF 频域衰减的改善
        4.3.4 改进的 PMF-FFT 捕获算法验证
    4.4 改进的 PMF-FFT 算法捕获性能分析
        4.4.1 虚警概率
        4.4.2 检测概率
        4.4.3 平均捕获时间
        4.4.4 捕获门限设置
    4.5 小结
5 改进的 PMF-FFT 捕获算法的 FPGA 实现
    5.1 FPGA 简介
        5.1.1 FPGA 设计流程
        5.1.2 FPGA 芯片介绍
    5.2 捕获模块实现
        5.2.0 载波 NCO 与码 NCO 设计
        5.2.1 加窗设计
        5.2.2 部分匹配滤波器设计
        5.2.3 FFT 模块设计
        5.2.4 状态机控制设计
        5.2.5 顶层模块设计与仿真
    5.3 小结
6 总结和展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果

(2)变速率QPSK调制解调的设计与实现(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 发展现状
    1.3 论文主要工作
    1.4 论文结构安排
2 QPSK调制解调的基本理论
    2.1 QPSK调制原理
        2.1.1 码元映射
        2.1.2 成型滤波器
    2.2 QPSK解调原理
        2.2.1 载波同步
        2.2.2 定时同步
    2.3 重采样原理
        2.3.1 整数倍抽样率转换
        2.3.2 分数倍抽样率转换
        2.3.3 高效重采样设计方法
    2.4 本章小结
3 信号同步设计及MATLAB仿真
    3.1 抽取滤波器组的设计
        3.1.1 抽取滤波器组的设计思路
        3.1.2 抽取滤波器组的仿真
    3.2 载波同步的设计
        3.2.1 NCO
        3.2.2 鉴相器
        3.2.3 环路滤波器
        3.2.4 载波同步仿真
    3.3 定时同步的设计
        3.3.1 插值滤波器
        3.3.2 定时误差检测
        3.3.3 数控振荡器
        3.3.4 环路滤波器
        3.3.5 定时同步仿真
    3.4 本章小结
4 变速率QPSK调制解调的FPGA实现
    4.1 调制模块的FPGA设计
        4.1.1 加扰的FPGA设计
        4.1.2 映射与成型的FPGA设计
    4.2 解调模块的FPGA设计
        4.2.1 抽取滤波器组的FPGA设计
        4.2.2 载波同步的FPGA设计
        4.2.3 定时同步的FPGA设计
        4.2.4 帧同步的FPGA设计
    4.3 本章小结
5 变速率QPSK调制解调的硬件设计及性能测试
    5.1 硬件设计
        5.1.1 FPGA选型
        5.1.2 发送通道
        5.1.3 接收通道
    5.2 硬件测试
        5.2.1 硬件平台
        5.2.2 软件测试
    5.3 本章小结
总结
致谢
参考文献
附录

(3)无人机可变速率高清图传波形关键技术研究与验证(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
缩略词表
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 研究内容与贡献
    1.3 论文结构与安排
第二章 无人机可变速率高清图传波形关键技术研究现状
    2.1 引言
    2.2 定时同步技术研究现状
    2.3 单载波频域均衡技术研究现状
    2.4 LDPC编译码技术研究现状
    2.5 本章小结
第三章 无人机可变速率高清图传波形需求分析
    3.1 引言
    3.2 功能需求与分析
    3.3 性能需求与分析
        3.3.1 自由空间传播损耗分析
        3.3.2 频率偏移分析
        3.3.3 帧同步偏移分析
    3.4 本章小结
第四章 无人机可变速率高清图传波形关键技术研究与仿真
    4.1 引言
    4.2 总体方案设计
        4.2.1 发射机总体方案设计
        4.2.2 接收机总体方案设计
    4.3 关键技术研究
        4.3.1 定时同步技术
        4.3.2 单载波频域均衡技术
        4.3.3 LDPC编译码技术
    4.4 链路性能仿真
        4.4.1 仿真链路
        4.4.2 输出信号功率谱
        4.4.3 载波同步性能仿真
        4.4.4 帧同步性能仿真
        4.4.5 信噪比估计性能仿真
        4.4.6 误比特率性能仿真
    4.5 本章小结
第五章 无人机可变速率高清图传波形关键技术实现与验证
    5.1 引言
    5.2 硬件实现平台
    5.3 波形实现总体结构
    5.4 图传波形关键技术实现
        5.4.1 帧同步算法实现
        5.4.2 频域均衡算法实现
        5.4.3 LDPC编译码算法实现
    5.5 资源消耗分析
    5.6 测试结果与分析
        5.6.1 测试环境
        5.6.2 发射信号频谱
        5.6.3 定时同步测试
        5.6.4 点对点误块率测试
    5.7 本章小结
第六章 结束语
    6.1 本文主要贡献
    6.2 下一步工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间的研究成果
附件

(5)匹配滤波器和正交可变扩频因子的研究及实现(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 发展及研究概况
    1.3 本文主要工作及内容安排
2 匹配滤波器的研究
    2.1 匹配滤波器原理
    2.2 FIR匹配滤波器
    2.3 转置FIR匹配滤波器
    2.4 并行匹配滤波器
        2.4.1 并行匹配滤波器的结构
        2.4.2 并行匹配滤波器中使用SRL16的优点
        2.4.3 滤波器的折叠
3 匹配滤波器的FPGA实现
    3.1 Xilinx FPGA
        3.1.1 Virtex-5系列
        3.1.2 Virtex-4系列
    3.2 SRL16E和RAM16X1D
        3.2.1 SRL16E
        3.2.2 RAM16X1D
    3.3 匹配滤波器的HDL实现
        3.3.1 FIR滤波器的HDL实现
        3.3.2 并行匹配滤波器的HDL实现
    3.4 匹配滤波器的仿真
4 正交可变扩频因子的研究
    4.1 正交可变扩频因子概述
        4.1.1 OVSF码产生的方法
        4.1.2 OVSF码的正交性
        4.1.3 OVSF码的异前置性
    4.2 OVSF码分配
        4.2.1 单码分配
        4.2.2 多码分配
    4.3 分配算法评价指标
5 正交可变扩频因子的FPGA实现
    5.1 ALTERA FPGA
    5.2 正交可变扩频因子的HDL实现
    5.3 正交可变扩频因子的仿真
    5.4 FPGA的配置
结论
参考文献
附录A CPLD和FLASH配置FPGA程序
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
大连理工大学学位论文版权使用授权书

(6)卫星数传VCM/ACM链路的关键技术研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
英语缩略词
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外技术发展状况
        1.2.1 VCM和 ACM技术
        1.2.2 DVB-S2 技术标准
        1.2.3 接收机同步技术
    1.3 主要研究内容
    1.4 论文创新工作
    1.5 论文结构安排
第2章 DVB-S2 信号体制
    2.1 传输帧结构组成
    2.2 模式适配和流适配
    2.3 前向纠错编码
        2.3.1 BCH编码
        2.3.2 LDPC编码
        2.3.3 比特交织
    2.4 星座映射
    2.5 物理层帧头结构
    2.6 物理层成帧与加扰
    2.7 成型滤波与正交调制
    2.8 本章小结
第3章 基于DVB-S2 标准的VCM和 ACM模式设计
    3.1 近地卫星数传链路VCM模式设计
        3.1.1 VCM概述
        3.1.2 VCM选用模式优化
        3.1.3 链路预算
        3.1.4 VCM模式设计流程
        3.1.5 VCM模式设计仿真
    3.2 近地卫星Ka频段数传链路抗雨衰ACM模式设计
        3.2.1 ACM概述与设计流程
        3.2.2 近地卫星过境的雨衰预测模型
        3.2.2.1 随地面站到卫星仰角变化的雨衰预测
        3.2.2.2 雨衰概率分布计算
        3.2.2.3 雨衰时间序列合成
        3.2.3 降雨环境的链路预算
        3.2.4 信噪比估计算法与仿真
        3.2.4.1 信噪比估计算法
        3.2.4.2 ACM信道估计仿真
        3.2.5 ACM选用模式的确定与模式切换算法
        3.2.5.1 ACM选用模式的确定
        3.2.5.2 模式切换算法
        3.2.6 ACM时延影响仿真
        3.2.7 ACM模式设计仿真
    3.3 本章小结
第4章 CCSDS-VCM接收机综合解调同步方法
    4.1 引言
    4.2 位同步方法
        4.2.1 位同步系统设计
        4.2.2 内插滤波器的选取
        4.2.3 Gardner定时误差估计算法
        4.2.4 环路滤波器
        4.2.5 NCO控制器
        4.2.6 性能分析
    4.3 帧同步方法
        4.3.1 帧同步系统设计
        4.3.2 可变相关间隔相关检测
        4.3.3 基于双阈值峰值检测
        4.3.4 PLSC解码算法
        4.3.5 性能分析
    4.4 载波同步方法
        4.4.1 基于导频辅助的载波频偏估计算法
        4.4.2 载波频偏估计算法性能分析与方案选定
        4.4.3 载波剩余相位误差跟踪算法
        4.4.4 性能分析
    4.5 CCSDS-VCM接收机同步方案和性能分析
    4.6 本章小结
第5章 CCSDS-VCM整体系统FPGA设计及验证
    5.1 CCSDS-VCM发送端系统FPGA设计
        5.1.1 顶层模块FPGA设计
        5.1.2 基带信号处理各模块FPGA模块设计
    5.2 CCSDS-VCM接收端系统FPGA模块设计
        5.2.1 位同步系统模块设计
        5.2.2 帧同步系统模块设计
        5.2.3 载波同步系统模块设计
        5.2.3.1 载波频偏估计与补偿模块设计
        5.2.3.2 载波相偏估计与补偿模块设计
    5.3 硬件测试
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果

(7)实时频谱仪的数字中频处理设计与实现(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状与发展趋势
    1.3 论文主要研究内容及章节安排
第二章 实时频谱分析理论及中频模块整体设计
    2.1 频谱分析原理简述
        2.1.1 扫频式频谱分析基本原理
        2.1.2 实时频谱分析基本原理
    2.2 中频处理模块整体方案设计
        2.2.1 模块指标介绍
        2.2.2 系统整体方案设计
    2.3 本章小结
第三章 中频信号预处理模块设计
    3.1 高速采样模块的设计
        3.1.1 信号调理电路设计
        3.1.2 高速数据采集电路设计
        3.1.3 采样时钟模块设计
        3.1.4 采集信号接收逻辑设计
    3.2 数字下变频模块设计
        3.2.1 数字正交下变频
        3.2.2 免混频数字下变频
    3.3 抽取滤波结构设计
        3.3.1 CIC滤波设计与实现
        3.3.2 半带滤波器设计与实现
        3.3.3 抽取滤波结构整体逻辑设计
    3.4 可重载系数的匹配滤波器设计
        3.4.1 匹配滤波器设计
        3.4.2 匹配滤波器重载系数功能逻辑设计实现
    3.5 本章小结
第四章 实时频谱仪幅相计算模块设计与实现
    4.1 实时分析技术研究与功能模块逻辑框架设计
        4.1.1 实时分析原理研究
        4.1.2 实时频谱分析功能模块逻辑架构设计
    4.2 重叠帧模块逻辑设计与实现
        4.2.1 基于双FIFO重叠方法逻辑设计与实现
        4.2.2 基于触发存储的地址重叠方法
    4.3 实时谱仪的分辨率带宽设计
        4.3.1 窗函数的设计
        4.3.2 分辨率带宽设计
    4.4 基于FFT算法的频谱分析逻辑设计与实现
        4.4.1 FFT运算模块设计
        4.4.2 160MHz分析带宽下FFT运算实时性理论计算
        4.4.3 基于CORDIC算法的幅相计算模块设计
    4.5 本章小结
第五章 测试结果与分析
    5.1 数字中频处理模块测试平台介绍
    5.2 高速ADC采样与免混频数字下变频测试
        5.2.1 ADC采样数据及数据接收模块测试
        5.2.2 免混频数字下变频测试
        5.2.3 抽取滤波结构的测试
    5.3 可重载系数匹配滤波器测试
    5.4 频谱分析功能模块测试
        5.4.1 分析带宽频谱测试
        5.4.2 分辨率带宽测试
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
致谢
参考文献
附录

(8)基于近似计算的低功耗GPS捕获引擎匹配滤波器的设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 国内外研究动态
    1.3 论文的贡献
    1.4 论文的组织结构
第二章 近似加法器的实现综述
    2.1 近似加法器的概念和分类
    2.2 逻辑近似加法器
        2.2.1 预测近似加法器
        2.2.2 分段近似加法器
        2.2.3 近似全加器
    2.3 模拟近似加法器
        2.3.1 基于RRAM的近似加法器
        2.3.2 基于延时单元的近似加法器
    2.4 本章小结
第三章 低功耗近似匹配滤波器的功能设计
    3.1 匹配滤波器的原理和结构
        3.1.1 匹配滤波器的工作原理
        3.1.2 匹配滤波器的电路结构
    3.2 多比特数字控制延时单元加法电路
        3.2.1 设计原理
        3.2.2 仿真结果
    3.3 单比特数字控制延时单元加法电路
        3.3.1 设计原理
        3.3.2 仿真结果
    3.4 延时单元加法电路和数字加法电路的对比
    3.5 基于延时单元加法电路的近似匹配滤波器
        3.5.1 匹配滤波器的存储阵列
        3.5.2 匹配滤波器的相关阵列
        3.5.3 匹配滤波器的误差来源及校准
    3.6 本章小结
第四章 低功耗近似匹配滤波器的物理设计与对比
    4.1 HSIM-VCS联合仿真
    4.2 物理设计
    4.3 功耗后仿真
    4.4 匹配滤波器的对比分析
        4.4.1 实现方法对比
        4.4.2 指标对比
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
致谢
参考文献
作者简介

(9)水下无人航行器前视声呐系统研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 论文研究内容与方法
    1.4 论文组织结构
第二章 声呐设计与算法原理
    2.1 技术指标
    2.2 前视声呐坐标选择与视域模型
        2.2.1 坐标系选择与转换
        2.2.2 视域模型
    2.3 声呐设计
        2.3.1 信号设计
        2.3.2 阵列设计
        2.3.3 阵列性能分析
    2.4 算法原理
        2.4.1 波束形成技术
        2.4.2 匹配滤波技术
        2.4.3 测流原理与算法
    2.5 本章小结
第三章 前视避碰声呐系统设计
    3.1 信号收发系统介绍
        3.1.1 信号发射端驱动
        3.1.2 信号采集与传输
    3.2 信号处理系统设计
        3.2.1 软件开发平台选择
        3.2.2 算法设计与CUDA实现
        3.2.3 程序总流程
    3.3 本章小结
第四章 障碍物观测实验
    4.1 处理过程分析
    4.2 静态观测实验
    4.3 动态观测实验
    4.4 河底深度测量
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 本文工作总结
    5.2 未来工作展望
致谢
参考文献

(10)中频数字收发信机的研究与系统实现(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 数字化技术发展概况
        1.2.1 ADC和DAC技术发展概况
        1.2.2 软件无线电专用ASIC器件发展概况
        1.2.3 高性能FPGA和DSP器件发展概况
    1.3 国内外数字收发信机发展概况
        1.3.1 国外数字收发信机发展概况
        1.3.2 国内数字收发信机发展概况
    1.4 数字收发信机的研究动态和评价指标
        1.4.1 数字收发信机的研究动态
        1.4.2 数字收发信机的评价指标
    1.5 本文的主要工作
第二章 中频数字化调制与解调基本理论
    2.1 采样定理
        2.1.1 Niquist采样定理
        2.1.2 带通采样定理
        2.1.3 A/D和D/A变换器的性能指标
    2.2 多速率信号处理理论
        2.2.1 整数倍抽取
        2.2.2 整数倍内插
        2.2.3 采样率的分数倍变换
        2.2.4 抽取和内插的多相滤波结构
        2.2.5 采样率变换的多级实现
    2.3 高效数字滤波器
        2.3.1 理想滤波器
        2.3.2 半带滤波器
        2.3.3 积分梳状滤波器
    2.4 数字正交变换理论
        2.4.1 数字正交调制
        2.4.2 数字正交解调
第三章 PCM/FM中频数字化接收机FM解调技术研究
    3.1 再入遥测系统简介
    3.2 PCM/FM遥测信号特征
        3.2.1 PCM信号
        3.2.2 PCM/FM信号
    3.3 经典PCM/FM解调方法
        3.3.1 PCM/FM信号的非相干解调系统
        3.3.2 模拟锁相鉴频器
    3.4 基于CORDIC算法的FM解调技术
        3.4.1 CORDIC算法简介
        3.4.2 CORDIC算法鉴相
        3.4.3 一阶差分鉴频
        3.4.4 FM解调算法的FPGA实现
    3.5 PCM/FM数字中频接收机解调算法仿真
    3.6 结论
第四章 PCM/FM中频数字化接收机同步技术研究
    4.1 传统PCM/FM同步技术
        4.1.1 载波同步
        4.1.2 PCM数据恢复系统
    4.2 全数字接收机的同步处理技术
    4.3 PCM/FM载波频偏抑制算法
        4.3.1 载波频偏对FM解调的影响
        4.3.2 基于滑窗幅度检波和抵消的载波频偏抑制新方法
    4.4 PCM码同步方法
        4.4.1 数字内插的物理意义
        4.4.2 定时误差检测
        4.4.3 多项式数字内插器
        4.4.4 内插控制器
        4.4.5 计算机仿真
    4.5 PCM码同步的FPGA实现方法
    4.6 结论
第五章 PCM/FM中频数字化接收机系统实现
    5.1 硬件实现的总体结构
        5.1.1 高速A/D变换模块
        5.1.2 AD6620的设计
        5.1.3 解调算法的FPGA实现
    5.2 系统测试
        5.2.1 FM解调实验
        5.2.2 误码率测试
        5.2.3 接收灵敏度测试
    5.3 结论
第六章 高效宽带数字下变频器研究
    6.1 宽带数字接收机概述
    6.2 宽带数字下变频器的技术瓶颈
    6.3 宽带数字下变频器的高效实现结构
        6.3.1 混频器后置结构
        6.3.2 最小公倍数结构
        6.3.3 一次变频结构
        6.3.4 二次变频结构
    6.4 高效DDC结构的性能比较
    6.5 结论
第七章 8PSK高速数传数字接收机技术研究
    7.1 高速数传系统概述
    7.2 高速数传接收机实现方案研究
        7.2.1 接收机架构选择
        7.2.2 高速数据并行处理架构
        7.2.3 高速数传接收机组成及工作流程
    7.3 8PSK高速数传接收机关键算法研究
        7.3.1 直接中频采样和免混频正交数字下变频
        7.3.2 高速数据并行DFT/IDFT结构
        7.3.3 频域匹配滤波
        7.3.4 高速8PSK信号符号同步技术
        7.3.4.1 高速数据的定时恢复环路设计
        7.3.4.2 定时相位误差的估计
        7.3.4.3 定时相位误差的频域校正算法
        7.3.5 8PSK信号解调算法的计算机仿真
    7.4 结论
第八章 8PSK高速数传接收机系统实现
    8.1 接收机硬件总体架构
        8.1.1 关键实现技术分析
        8.1.2 关键器件简介
    8.2 高速ADC电路设计及测试
        8.2.1 ADC电路设计
        8.2.2 中频直接采样模块测试
    8.3 高速采样数据的串/并变换和可靠接收
        8.3.1 高速采样数据的串/并变换
        8.3.2 高速采样数据的可靠接收
    8.4 数字下变频与I、Q数据复用
    8.5 32点DFT/IDFT频域匹配滤波器的FPGA实现
        8.5.1 实现算法推导
        8.5.2 频域匹配滤波器的定点量化实现
        8.5.3 频域匹配滤波器的功能检测
    8.6 高速8PSK符号同步电路实现及验证
        8.6.1 8PSK符号同步的FPGA实现
        8.6.2 定时同步的功能检测
    8.7 数字接收机的FPGA资源消耗
    8.8 结论
第九章 中频数字调制技术及宽带频率合成器研究与实现
    9.1 软件无线电多模式调制理论
    9.2 多模式中频调制器设计
        9.2.1 硬件平台
        9.2.2 应用程序开发
        9.2.3 实验结果
    9.3 宽带频率合成器的设计
        9.3.1 频率合成技术概述
        9.3.2 宽带频率合成器的主要技术指标
        9.3.3 常用的DDS+PLL频率合成方案
        9.3.4 宽带频率合成器实现方法
        9.3.5 宽带频率合成器实验结果
        9.3.6 宽带频率合成器的应用
    9.4 8PSK高速数传中频调制器设计与实现
        9.4.1 免混频正交调制
        9.4.2 发端波形成型滤波器设计与实现结构
        9.4.3 抗镜像滤波器设计
        9.4.4 8PSK高速数传中频调制器电路实现
        9.4.5 实验结果
    9.5 结论
第十章 全文总结及展望
致谢
参考文献
攻读博士期间取得的研究成果

四、可变长度的数字匹配滤波器的原理与设计(论文参考文献)

  • [1]基于PMF-FFT的高动态扩频信号快速捕获算法研究与实现[D]. 倪媛媛. 中国科学院研究生院(国家授时中心), 2013(04)
  • [2]变速率QPSK调制解调的设计与实现[D]. 钱劲宇. 南京理工大学, 2019(06)
  • [3]无人机可变速率高清图传波形关键技术研究与验证[D]. 贾一帆. 电子科技大学, 2019(01)
  • [4]可变长度的数字匹配滤波器的原理与设计[J]. 尹伟谊,裴昌幸,陈健,曾兴雯. 电子科技, 1997(01)
  • [5]匹配滤波器和正交可变扩频因子的研究及实现[D]. 孙鹏. 大连理工大学, 2006(08)
  • [6]卫星数传VCM/ACM链路的关键技术研究[D]. 张颖. 中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心), 2019(07)
  • [7]实时频谱仪的数字中频处理设计与实现[D]. 张亚军. 电子科技大学, 2017(03)
  • [8]基于近似计算的低功耗GPS捕获引擎匹配滤波器的设计[D]. 王敏. 东南大学, 2018(05)
  • [9]水下无人航行器前视声呐系统研究[D]. 王玉双. 东南大学, 2019(06)
  • [10]中频数字收发信机的研究与系统实现[D]. 陈大海. 电子科技大学, 2008(05)

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可变长度数字匹配滤波器的原理与设计
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