波束合成数字下变频多相滤波光纤通信硕士论文.doc

多通道信号采集及DBF实现【摘要】 接收数字波束合成是阵列信号处理中重要的组成部分,对后续的数据处理有很大的影响,本文结合具体项目实现了对阵列信号的预处理。本文首先提出了系统要求,根据要求运用matlab软件对信号处理的算法进行了仿真;然后完成了器件的选型与硬件的设计,同时对PCB上的一些关键信号进行了仿真,并根据仿真结果修改了PCB上的关键信号线;最后在阵列信号预处理板上完成了程序的调试与数据的传输。阵列信号预处理板的数据处理流程是:首先直接对中频信号进行采样,接着运用FPGA对采样后的数据进行数字下变频,并根据实际数据对多个通道的信号进行均衡处理,合成几个固定方向上的波束,最后通过光纤模块把波束合成的数据发送到通用信号处理板上进行后续处理。更多还原【Abstract】 Receiving Digital Beamforming is an important part in the array signal processing and has a great influence in the subsequent data processing. In this paper, the array signal is preprocessed in a particular project. First, the requirements of this system are proposed. According to them, the signal processing algorithms are simulated with the use of matlab software. Then device type selection and hardware design are completed. At the same time, some key signal is simulated on PCB and modified acc.更多还原 【关键词】 波束合成； 数字下变频； 多相滤波； 光纤通信； 【Key words】 DBF； DDC； Polyphase Filter； Optical Fiber Transmission； 摘要 3-4 Abstract 4 第一章 绪论 7-11 1.1 论文研究的背景及意义 7-8 1.2 国内外研究的发展状况 8-9 1.3 论文的内容与安排 9-11 第二章 阵列信号处理板的系统实现 11-31 2.1 系统要求 11-14 2.1.1 波束半功率主瓣宽度 11-13 2.1.2 幅相误差对波束形成的影响 13 2.1.3 幅相误差的校正 13-14 2.1.4 降低旁瓣问题 14 2.2 DDC 的设计与仿真 14-24 2.2.1 数字下变频的基本原理 14-17 2.2.2 数字下变频的基本方法 17-21 2.2.3 数字下变频的仿真结果 21-24 2.3 DBF 的设计与仿真 24-29 2.3.1 波束合成处理的一般流程 24-25 2.3.2 输入信号建模 25-26 2.3.3 传统方案的推导 26 2.3.4 波束合成的仿真结果 26-29 2.4 本章小结 29-31 第三章 阵列信号处理板的多路采集设计 31-47 3.1 多路信号采集板设计 31-41 3.1.1 多路信号采集板的整体结构 31-36 3.1.2 时钟同步设计 36-37 3.1.3 AD 电路设计 37-39 3.1.4 电源设计 39-41 3.2 PCB 上的关键信号仿真 41-45 3.2.1 信号完整性相关概念 41-43 3.2.2 时钟仿真 43-45 3.3 本章小结 45-47 第四章 阵列信号处理算法的FPGA 实现 47-61 4.1 DDC 的实现 47-55 4.1.1 低通滤波法实现DDC 47-50 4.1.2 多相滤波法实现DDC 50-55 4.2 DBF 的实现 55 4.3 窄带均衡与校准 55-58 4.4 FPGA 的资源估算 58-60 4.5 本章小结 60-61 第五章 阵列信号处理板的高速接口设计 61-71 5.1 接口设计要求 61 5.2 常用高速接口简介 61-66 5.2.1 高速并行接口 61-63 5.