数字正交-雷达原理大作业

数字正交采样与实现姓名：杨宁学位：专业：电子信息工程学院：电子工程学院1 .基本原理带通信号：以前示例：换句话说：(1)信号的同相分量I(n )的偶数项和正交分量Q(n )的奇数项可以直接从采样值交替获得，但是符号需要校正(2)I、q的双向输出信号在时间上相差一个采样周期。 由于在相同时刻获得信号处理的I和q值，所以需要当前场的插值或频域的滤波，这两者相等。2 .实现方式实现框图如图1所示。图1是数字正交采样系统的实现方框图实现方法主要有低通滤波法、Bessel插值法、多相滤波法3种。2.1、低通滤波法图3是图2低通滤波法的框图混合A/D样品前，采用数字混频器和低通滤波器，提高了精度和稳定性。以fs=4 f0/3=2 fs2=4 fs1、f0=3 fs1为例，采样后信号的频谱、数字混合后的信号的频谱、输出信号的频谱分别如图3(a )、(b )、(c )所示.图3(a )图3(b )图3(c )这种方法的优点是，对2s信号进行同时变换，在所使用的两个信号(比如滤波器系数)通过低通滤波器的情况下，由于非理想滤波器引起的失真匹配，不影响I、q2s信号的幅度一致性和相位正交性，因此能够具有良好的负频谱对消除功能，从而实现高精度(1)处理信号具有宽的带宽(2)数据收集时需要较高的采样率，数据输出率未降低(3)滤波器次数相对较高，实现复杂的实现2.2、Bessel插值法图4插值方法的实现框图n(n为偶数)下面的Bessel中点插值表达式为其特点包括：1. n阶Bessel插值公式只有n/2个不同的系数2 .分母为2的整数幂。在工程上，插值表达式通常使用四阶Bessel插值表达式。图54次Bessel内插图2.3、多相滤波法基于图6的多相滤波法的框图与原理多相滤波方法的原理是：使用两个不同的延迟滤波器对I、q两者进行滤波以获得正交信号。分数延迟滤波器的设计可以利用如图7所示的滤波器的多相网络结构。图8是图7多个网络结构图该方法进行光谱分析。 每个采样信号的频谱、每个奇偶校验提取信号的频谱、每个符号转换信号的频谱和每个输出信号的频谱在图8 a、8 b、8 c和8 d中示出。图8(a )图8(b )图8(c )图8(d )3 .相关配置文件：输入中频信号(f0=10MHz、fs=8MHz、带宽B=4MHz )相当于将fs=4f0/(2m-1 )时的m的值设为3。信号频率分量fd(- 2MHz，2 MHz )为横轴表示信号载波频率偏移量fd与采样频率之间的比值。纵轴为反射镜频率分量抑制M=20 lg| X(-fd)/X(fd)|，如下图所示其中，低通滤波法： 32次FIR等波纹滤波器；Bessel插值法： 8次插值滤波器多相滤波法： 64阶插值低通滤波。图9理想情况下的反射镜频率抑制比比较图您可以看到：内插方法：在频率偏移较窄的情况下，具有高镜频率抑制效果，但是，在有效带宽较小的情况下，如果信号的标准化带宽超过10%，IR会立即衰减到较低的电平多相滤波法：有效带宽相对较大(20% )，所需滤波器的次数仅为低通滤波法的1/L，能够相对简单地实现低通滤波法：几乎在整个频带中具有相对平均的衰减，即使信号的正规化频带为40%左右，也能够实现170dB左右的镜像抑制比，适用于边带的频谱强的情况当将量化噪声相加