一种数字信道化接收机参数编码方法
一种数字信道化接收机参数编码方法
【摘要】研究了一种基于多波束比幅测角的数字信道化接收机参数编码方法。描述了数字信道化接收机的参数编码流程；详细论述编码过程中的几个关键问题，特别是通道间幅度测量同步和脉冲到达角（DOA）测量方法。运用该参数编码方法的数字信道化接收机的脉冲描述字（PDW）编码与典型接收机的一致。该方法已成功应用于ESM系统的侦察接收机中。
【关键词】数字信道化接收机；参数编码；幅度同步；比幅测角
1.引言
在现代电子战（EW）数字化接收机的设计中，信道化处理是最重要的环节之一，目前也被认为是用现代技术实现宽带数字化的主要途径[1]。为了求出输入信号的传统的脉冲描述字（PDW）的五大参数，必须对信道化后的输出进一步处理，也就是对参数编码方法进行设计。参数编码是EW接收机中比较复杂的部分，对参数编码方法的研究也很多。但国内外很少有相关文献的报道，即使取得了一些成果也较少公开发表，这主要是由于参数编码方法缺乏一个可以广泛接受的评估标准。因此，数字信道化接收机设计的难点通常认为在于信道化后续的参数编码方法的设计。文中对参数编码方法中几个关键问题进行了论述。
2.数字信道化接收机简介
数字信道化接收机原理框图如图1所示，一共有4个接收通道：3个定向通道和1个全向通道。每个通道的模拟前端输出模拟中频信号，经过高速宽带ADC采样转换成高速数字信号。所有通道的数字信道化处理模块将ADC输出的数字信号分析成多个子信道的复信号输出。
除定向通道2外，其他3个通道的数字信道化输出信号经过幅度测量模块得到幅度参数。“参数编码模块”（图中虚线框所示）在定向通道2的数字信道化输出信号进入后，对信号进行时域参数测量和角度测量。其中，角度测量是通过比幅测向实现的。因此，在进行角度测量之前，定向通道2向其他3个通道发送通道间幅度同步信号，随后这3个通道相继将各自的经过同步的幅度测量值回送给定向通道2用于测角。最后，对测得的参数进行脉冲描述字（PDW）编码，形成完整的PDW输出。
3.参数编码
3.1 参数编码流程
传统的脉冲描述字（PDW）的五大参数包括：脉冲宽度（PW）、脉冲频率（RF）、脉冲幅度（PA）、脉冲到达时间（TOA）及脉冲到达角（DOA）[2]。在此的参数编码对象即为这五大参数。参数编码流程主要包括：幅频参数测量
（Cordic测幅相，相位差分法测频），时域参数测量，角度测量（通道间幅度同步，4波束比幅测角），PDW编码输出[3]。
幅频参数测量是指信号幅度和频率的测量。codic算法和相位差分法的组合方法来实现瞬时测频和幅度是比较经典的方法。该方法的优点易于在可编程器件中实现，能够实时实现幅度和频率的测量，同时还能保证有较高的参数测量精度。时域参数测量包括测量脉冲宽度和脉冲到达时间（TOA）。常见的时域参数测量方法是计数法，在此就不再赘述。角度测量方法比较常见的是多波束比幅测角法和相位干涉仪测角法。多波束比幅测角法的算法简单、工程实现较容易，在测角精度要求不是特别高的情况得到广泛应用。本设计中就采用该方法。多波束比幅测角是通过比较多个波束同时收到的同一脉冲信号的幅度关系，计算得到脉冲信号到达角。该方法中两个关键技术是通道间幅度测量同步和比幅测角，它们直接影响测角精度。
3.2 通道间幅度测量同步
定向通道2需要回读其他3个通道的幅度测量值与自身测得的幅度一起才能进行比幅测角。为了保证比幅测角的精度，要求4个通道尽量是取同一个脉冲内的同一时刻点的幅度值作为该脉冲的幅度测量值，也就是通道间幅度测量同步。
通道间幅度测量同步是以其中一个通道的检测与测量为主，其他通道作为辅助检测通道根据该通道的检测时刻去测量参数。选中间通道作为主通道，其他3个通道作为辅助通道配合主通道测量即可。
（1）获取信道号
定向通道2必须知道当前信号所处的信道号。
幅度测量是在前一级数字信道化的子信道内完成的，因此幅度同步要同步到子信道一级。定向通道2完成各个子信道的幅度测量后，随即进行过门限检测，获得有信号输出的子信道的信道号。
（2）同步传输
定向通道2将获取的信道号同步发送给其他3个通道。这3个通道在收到同步信道号后，计算同步传输信道号的延迟时间，随后按照信道号和延迟时间去取相应子信道对应时刻的幅度测量值，最终将幅度测量值同步发送回定向通道2。
（3）回读幅度后处理
经过同步回读的各通道的幅度测量值首先需要与定向通道2的幅度测量值对齐，随后必须保证对所有4个通道的幅度测量值的处理完全相同。
经过上述处理后，可实现4个通道的幅度测量值同步。
3.3 多波束比幅测角
（1）比幅测角基本原理
在本系统中采用的是比幅测向。模拟前端一共有4个天线，3个定向天线和一个全向天线，其中3个定向天线的波束方向特性相同，可进行360度电扫。三个定向天线波束在-3dB位置重叠。全向天线波束均匀覆盖360度。它们的波束指向如图2所示：
图2 天线波束指向示意图
当目标位于3个定向天线波束内时，可根据相互之间的幅度大小关系计算得到目标位于3个波束内的角度位置。当目标位于3个定向天线波束外时，则可根据全向天线波束与3个定向天线波束收到的目标信号的幅度大小关系判断出目标位于定向天线波束外，进而不对目标测角。
（2）三波束比幅测向算法
传统的两波束比幅测角算法如下：
设各天线增益相同，其3dB波束宽度均为，波束顶点位置为。假设信号入射的方位角处于第m个天线轴线附近，由于天线的方向图在偏离轴线±的角度范围内通常可以认为是高斯型，因此第m个天线接收信号幅度为：
基于信道化接收机的Link—16信号盒维数检测算法研究
龙源期刊网
基于信道化接收机的Link—16信号盒维数检测算法研究
作者：刘博文 杨建波 刘鹏 韩啸
来源：《科技视界》2014年第27期
【摘 要】针对美军及北约部队常用的数据链Link-16的性能特点，结合装备应用实际，提出了基于信道化接收机利用分形盒维数对Link-16信号进行检测的算法。首先建立了信道化接收机的模型，并利用仿真软件进行了蒙特卡洛实验，得到了多个虚警概率下的Link-16信号检测概率。在虚警概率为0.1、信噪比为-3dB时，检测概率在60%以上；在相同虚警概率时，在低信噪比环境下，盒维数检测的性能要优于能量检测。
【关键词】Link-16；信号检测；盒维数
The Studies of Dimension Detection Algorithm about Link-16 Signal Box based on Channelized
Receiver
LIU Bo-wen1 YANG Jian-bo1 LIU Peng1 HAN Xiao2
（1.Aviation University of Air Force， Changchun Jilin 130022；2.Unit 65655 of PLA，
Chifeng Inner-Mongolia 024000）
【Abstract】According to the features of Link-16 data link used by U.S. and NATO forces， it
was proposed an algorithm in which fractal dimension of the Link-16 signal detection was used. This
was based on the channelized receiver box combined with practical application equipment. First， a
变采样多相滤波器组信道化接收机的实现
变采样多相滤波器组信道化接收机的实现
唐尧;李波;左晓亚;杨懋;闫中江
【摘 要】针对多相滤波器组信道化接收机的通道采样率在数值上等于通道带宽,因此无法兼顾最优信道带宽和最优采样率的问题,提出一种基于嵌入式变采样多相滤波器组的信道化接收机.该信道化接收机根据要求的变采样率改变数据的输入速率,并依据数学推导对原有系统的结构进行变形,可有效解决多相滤波器组通道采样率和通道带宽的耦合问题,从而实现嵌入式变采样的目的.本接收机设计方法在兼顾系统最优采样和最小信道带宽要求的前提下,能有效避免频道浪费或复杂的插值算法.仿真结果表明,该接收机在不增加计算量的基础上能有效改变采样率,提高系统实时处理能力.
【期刊名称】《雷达科学与技术》
【年(卷),期】2018(016)002
【总页数】7页(P226-232)
【关键词】多相滤波器;信道化接收机;嵌入式变采样;软件定义无线电
【作 者】唐尧;李波;左晓亚;杨懋;闫中江
【作者单位】西北工业大学电子信息学院,陕西西安710129;西安电子工程研究所,陕西西安710100;西北工业大学电子信息学院,陕西西安710129;西北工业大学电子信息学院,陕西西安710129;西北工业大学电子信息学院,陕西西安710129;西北工业大学电子信息学院,陕西西安710129
【正文语种】中 文 【中图分类】TN713;TN957
0 引言
军用通信及电子战设备在使用过程中，为了感知全局信息往往需要侦听并解调多个频道上的信号，这要求接收机具有多信道的处理能力。
多信道接收机的主要难题是需要对整个频段进行搜索监听，以确定在哪个信道上出现信号。如果按常规的超外差接收机设计，采取逐信道移频滤波的方式进行监听，往往会遗漏或丢失部分信道上的信号，即无法进行全概率信号截获[1]。
在通信、雷达及电子对抗领域利用软件无线电手段对数字域信号处理流程进行变形，可以获得基于多相滤波器组的信道化接收机[2-3]。该接收机能有效将数据流由串行处理转化为N通道的降采样并行处理[4-5]，但其缺陷是信道带宽和降采样后的采样率在数值上相等，这不利于后续的时间同步处理[6]。
容差判决和参数估计结合解决信道化接收机跨信道问题
容差判决和参数估计结合解决信道化接收机跨信道问题
王阳;徐忠伟;程嗣怡
【摘 要】大带宽信号通过信道化接收机后会在多个信道内产生输出,出现跨信道问题.如何快速有效地解决跨信道问题具有十分重要的意义.文章分析了相邻信道输出信号间的时间关联关系,提出了判断多信道输出信号是否来自同一辐射源的判定准则,以及一种可靠的信号时间参数估计方法,能够简便有效地解决跨信道问题.仿真结果显示:在接收机系统参数固定的情况下,能够有效地进行辐射源的同一性判定,当信噪比大于-3 dB时,参数估计算法具有较高的精度,其中脉冲幅度的相对误差不超过7％.
【期刊名称】《空军工程大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2015(016)002
【总页数】6页(P61-66)
【关键词】信道化接收机;跨信道问题;时间关联关系;参数估计
【作 者】王阳;徐忠伟;程嗣怡
【作者单位】空军工程大学航空航天工程学院,西安,710038;空军工程大学航空航天工程学院,西安,710038;空军工程大学航空航天工程学院,西安,710038
【正文语种】中 文
【中图分类】TN97;V243
在雷达侦察系统中，信道化接收机因为具有宽输入带宽、高频率分辨力、大动态范围、多信号并行处理能力以及对大量信息的实时处理能力，从而在电子侦察领域有着广泛的应用[1]。由于接收机接收到的都是非合作信号，接收信号带宽很可能大于单个信道的带宽，造成单信号输入多信道输出的现象，形成跨信道问题[2-3]，各个信道输出信号均失真，这将使我们对信号的数量和参数产生误判，造成对辐射源的测量不真实。
如何处理跨信道问题，是研究信道化接收机的关键，目前较常见的有2种方法，一是进行多次信道划分，通过多级处理，使宽带信号最终在一个信道内输出，如两级信道化法[4]，可以减小运算量和硬件实现的规模，但该方法并不能真正解决跨信道问题，只是减小了信号跨信道的概率[5]；二是从信号重构[6]的角度出发，利用多信道输出恢复出原始信号，如动态滤波器法[7]，该方法能够较好解决跨信道问题，但是增加了计算量和结构复杂度，且必须对输出信号是否来自同一辐射源进行判定，而这方面的相关文献还比较少。
一种基于多相滤波结构的雷达信号检测技术
１鑫ａ叶技２０１２年第２５卷第６期 Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｓｃｉ．＆Ｔｅｃｈ．／Ｊｕｎｅ．１５．２０１２ 一种基于多相滤波结构的雷达信号检测技术 谢曼睿，沈志博 （西安电子科技大学电子工程学院，陕西西安７１００７１） 摘 要研究了基于多相滤波结构数字信道化接收机的雷达信号检测技术，在提出接收机具体实现模型的基础上，分析了 不同形式雷达信号的检测方法，并对信号检测中可能出现的问题进行了讨论。仿真结果验证了该算法的正确性和有翅ｌ生。 关键词信道化；多相滤波；接收机；信号检测 中图分类号ＴＮ９５７．５１ 文献标识码Ａ 文章编号１００７—７８２０（２０１２）０６—１１８—０４ Ａ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｒａｄａｒ Ｓｉｇｎａｌ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｐｏｌｙｐｈａｓｅ Ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ ＸＩＥ Ｍｉｎｒｕｉ．ＳＨＥＮ Ｚｈｉｂｏ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉｄｉａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｎ ７ １００７ １，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｓｔｕｄｉｅｓ ａ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｆｏｒ ｒａｄａｒ ｓｉｇｎａｌ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｐｏｌｙｐｈａｓｅ ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ．Ａ ｒｅｃｅｉｖｅｒ ｍｏｄｅｌ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｆｏｒｍｓ ｏｆ ｒａｄａｒ ｓｉｇｎａｌｓ ｉｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ．Ｐｏｓｓｉｂｌｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｉｎ ｓｉｇｎａｌ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｖｅｒｉｆｙ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｃｔｎｅｓｓ ａｎｄ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｔｈｅ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ｃｈａｎｎｅｌｉｚｅｄ；ｐｏｌｙｐｈａｓｅ ｆｉｌｔｅｒｓ；ｒｅｃｅｉｖｅｒ；ｓｉｇｎａｌ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ 在电子战环境中，信号一般都具有复杂化、密集化 的特点，占用的频谱越来越宽，从而对雷达信号的检测 技术也提出了更高的要求 Ｊ。信道化接收技术是解决 宽带信号检测等问题的一种有效方式。信道化接收机 因其具备较大的瞬时带宽、能够检测和处理同时到达 的信号、具有准确的参数测量能力和一定的信号识别 能力等优点而得到广泛应用。 １ 基于多相滤波结构的数字信道化 基于多相滤波结构 的信道化接收机数学模型 如图１所示。信号 （ｎ）通过一个旋转开关将原信号 分到每个信道上，相当于按因子Ｄ进行下采样 ，经 过每一路的子滤波器滤波后，通过一个Ｄ点的ＤＦＴ，使 不同频率的信号在不同的频带输出。 ｒ。（ｍ） ｒＩｆｍ１ Ｄ点 ＤＦＴ ｒ＾ｍ） ｒｏ Ｉｆｍ１ ），。（ｍ） ｙ．（ｍ） ｙ （ｍ） Ｙ。１ ｍ） 图１ 多相滤波结构的信道化接收机模型 其中，ｈ （ｍ）是由高阶的低通滤波器原型ｈ（ｎ）分解得 到； （ ）按照每个信道的带宽来设计， （ｎ）与ｈ （ｎ）满 足关系ｈ （ｎ）＝ｈ（ｋ＋ｎＯ），ｋ＝０，１，…，Ｄ一１。实际中 常选择Ｄ为２的Ⅳ次幂，以便用ＦＦｒ算法代替ＤＦＴ。 设信道数为Ｄ，原型低通滤波器阶数为Ⅳ，当每个 信道都输出一个数据时，多相滤波结构的信道化接收 机所需的乘法运算量 为 Ｓ＝Ｄ Ｘ（Ｎ／Ｄ）＋（Ｄ／２）×ｌｏｇ２Ｄ （１） 经运算可知，此类接收机的运算量远小于传统结 构的信道化接收机，在实际应用中具有更高的效率。 ２ 多相滤波结构的雷达信号检测技术 随着信号产生和处理技术的发展，一部雷达往往 能根据需要产生多种不同样式的波形，而且现代雷达 信号环境日益复杂，信号形式多变，在同一时间可能有 多个信号同时出现 Ｊ。利用多相滤波信道化的方法， 将时域重叠但频域不重叠的信号划分到各个子信道 上，可以实现对此类信号的检测。信道划分形式的示 意图如图２所示。 收稿日期：２０１１—１２．１７ 信道间隔 作者简介：谢昊睿（１９８７一），女，硕士研究生。研究方向： 图２多相滤波结构信道化的信道划分形式 电路与系统。沈志博（１９８６一），男，硕士研究生。研究方向： ． ． 电路与系统。 由图２可以看出，信道交叠处设计有特定的信道阻 １１８——ＷＷＷ．ｄｉｉ￣ｎｚｉｋｅｊｉ．Ｏｌ ｇ——
基于ChannelCore Flex IP的信道化接收机系统介绍
基于ChannelCore Flex IP的信道化接收机系统介绍
近日Novator公司获得了RFEL（射频引擎有限公司）开发的ChannelCore
Flex IP核的使用授权，并将其应用到NCR-2000信道接收机中，NCR-2000
采用了丰富的NI PXIe FlexRIO FPGA模块， PXIe-7975R PXIe FPGA模块用
于实例化ChannelCore Flex IP核实现模拟射频RF信号的前期处理，NI矢量
信号分析（VSA）模块用于信号的频谱分析，VSA模块可以选择NI PXIe-5667 3.6GHz VSA模块或者PXIe-5668R高性能26.5GHz宽频信号分析模块，
以上NI PXIe模块都是基于Xilinx Kintex-7系列FPGA器件。（图1：Novator
公司推出的信道化射频信号接收机NCR-2000）
信道化信号接收被认为是一种理想的解决方案，具有良好的选择性、灵敏
度和带宽覆盖，但是传统的方式是每个信道都需要一个单独的接收机，这对
于工作在GHz范围的系统，可能需要上千台独立的接收机，这样就会使得系
统变得笨重，同时显着增加了成本。
RFEL推出的ChannelCore Flex IP核则重新定义了信道化技术，它能够支
持现在大量的DDC（数字下变频）信道，其所消耗的FPGA资源与信道数的
对数成正比，使上千个信道可以在合适的尺寸的FPGA器件上实现，此外每
个信道具备独立的带宽并且在操作时可以改变调频控制。
一种宽带数字信道化接收机的设计
第１Ｉ卷第６期
２００６年ｌ２月 哈尔滨理工大学学报
ＪＯＵＲＮＡＬ ＨＡＲＢＩＮ ＵＮＩＶ．ＳＣＩ．＆ＴＥＣＨ． Ｖｏ１．１１ Ｎｏ．６
Ｄｅｃ．，２００６
一种宽带数字信道化接收机的设计
王 鑫 ， 赵春晖 ， 戎建刚２， 沈 华２
（１．哈尔滨工程大学信息与通信工程学院，黑龙江哈尔滨１５０００１；
２．航天科工集团８５１１研究所，江苏南京２１０００７）
摘要：根据数字信道化接收机要求具有实时分析处理大量数据能力的特点，介绍了一种高
效数字并行分析系统，即采用多相滤波技术实现信道化．此外，还把瞬时测频算法应用到该系统中，
取得了很高的测频精确度．最后从数学模型上描述了整个接收机的工作流程，并在Ｍａｔｌａｂ环境中
对系统进行了仿真，得到了较好的仿真结果．
关键词：数字信道化接收机；多相滤波；实时处理；瞬时测频
中图分类号：ＴＮ９５９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００７—２６８３（２００６）０６—０１２５—０４
Ａ Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｈａｎｎｅｌｉｚｅｄ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ Ｄｅｓｉｇｎ
ＷＡＮＧ Ｘｉｎ 。。，ＺＨＡＯ Ｃｈｕｎ．ｈｕｉ ，ＲＯＮＧ Ｊｉａｎ－ｇａｎｇ２，ＳＨＥＮ Ｈｕａ
（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈａｒｂｉｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｒｂｉｎ １５０００１，Ｃｈ￣ａ； ２．Ｔｈｅ ８５１１ｔｈ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ ＣＡＳＩＣ，ＮａＮｉｎｇ ２１０００７，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ ｔｈｅ ｄｉｇｉｔａｌ ｃｈａｎｎｅｌｉｚｅｄ ｒｅｃｅｉｖｅｒ，ｗｈｉｃｈ ｍｕｓｔ ｈａｖｅ ｔｈｅ ａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ
ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｔｈｅ ｌａｒｇｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｄａｔａ ｉｎ ｒｅａｌ ｔｉｍｅ，ａｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｄｉｇｉｔａｌ ｐａｒａｌｌｅｌ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ
基于两级信道化的宽带数字接收机结构
第２４卷第７期 ２０１０年７月 电子测量与仪器学报 ＪｏＵＲＮＡＬ ｏＦ ＥＬＥＣＴＲｏＮｌＣ 匝ＡＳＵＲＥＭＥＮＴ ＡＮＤ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ 场 ２４Ⅳ０．７ ・６７３・
Ｄ０Ｉ：１０－３７２４／ＳＰ．Ｊ．１ １ ８７．２０１０．００６７３
基于两级信道化的宽带数字接收机结构水
丁丽 熊辉唐斌
（电子科技大学电子工程学院，成都６１ １７３ １）
摘要：通过无盲区的均匀信道划分，研究了一种基于两级数字信道化的高效宽带数字信道化接收机结构。该结构的一级 信道化采用奇偶两路并行结构，对整个接收机瞬时带宽进行粗划分，并配合有效的信道检测机制实现对当前输人信号所在接收 机分析带宽的准确定位，同时适合对大带宽信号的接收；二级信道化对一级信道化的子信道带宽进行细划分，提高了信道的频 率分辨率，实现了多信号的频域分离，适合对窄带信号的接收。本结构实现了频率的多分辨，在满足同一频率分辨率时较单级信 道化结构所需要的总信道数小，且降低了滤波器的阶数和设计难度，适合硬件实现。 关键词：奇偶两路；瞬时带宽；分析带宽；信道检测 中图分类号：ＴＮ９７１．１ 文献标识码：Ａ 国家标准学科分类代码：５１０．４０２０
Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｏｆ ｗｉｄｅｂａｎｄ ｄｉｇｉｔａｌ ｒｅｃｅｉｖｅｒ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｗｏ－ｌｅｖｅｌ ｃｈａｎｎｅｌｉｚａｔｉｏｎ
Ｄｉｎｇ Ｌｉ Ｘｉｏｎｇ Ｈｕｉ Ｔａｎｇ Ｂｉｎ
（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＵＥＳＴ ｏｆ Ｃｈｉｎａ，Ｃｈｅｎｇｄｕ ６ １ １ ７３ １，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ、：Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ａｎ ａｐｐｒｏａｃｈ ｉｓ ｓｔｕｄｉｅｄ ｔｏ ｒｅａｌｉｚｅ ａ ｈｉｇｈ—ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｗｉｄｅｂａｎｄ ｄｉｇｉｔａｌ ｒｅｃｅｉｖｅｒ ｂａｓｅｄ ｏｎ
ｔｗｏ—ｌｅｖｅｌ ｃｈａｎｎｅｌｉｚａｔｉｏｎ ｔｈｒｏｕｇｈ ｕｎｉｆｏｒｍ ｃｈａｎｎｅｌ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｗｉｔｈｏｕｔ ｂｌｉｎｄ ｚｏｎｅ．Ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｈａｓ ｔｗｏ ｄｉｆ－
基于实信号处理的宽带数字接收机及FPGA实现
２０１０弃第３期
中图分类号：ＴＮ９２５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９—２５５２（２０１０）ｏ３—００８０—０４
基于实信号处理的宽带数字接收机及ＦＰＧＡ实现
郜丽鹏，王巍
（哈尔滨工程大学信息与通信工程学院，哈尔滨１５０００１）
摘要：分析了基于实信号处理的宽带数字信道化接收机原理以及具体的ＦＰＧＡ实现方案。通过 改进已有模型，搭建一种更适合硬件实现的数字信道化模型。较好地解决了宽带数字信号实时
处理、信道化接收机中邻近信道混叠等问题。系统仿真结果验证了模型的有效性和可行性。
关键词：多相滤波；信道化接收机；滤波器组；数字下变频；ＦＰＧＡ
Ｗｉｄｅ ｂａｎｄ ｃｈａｎｎｅｌｉｚａｔｉｏｎ ｒｅｃｅｉｖｅｒ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ
ｒｅａｌ ｓｉｇｎａｌ ａｎｄ ｉｔｓ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｔｈｒｏｕｇｈ ＦＰＧＡ
ＧＡＯ Ｕ．ｐｅｎｇ，ＷＡＮＧ Ｗｅｉ （Ｃｏａｅｇｅ ｏｆＩｎｆｏｒｎｍｆｉｏｎ ａｎｄＣｏｎｍａｕｎｉｃａｌｉｏｎ ＥＩＩｇｊｍｅｒｉｎｇ，ＨａｒｂｉｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｒｂｉｎ １５０００１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｗｉｄｅ ｂａｎｄ ｃｈａｎｎｅｌｉｚａｔｉｏｎ ｒｅｃｅｉｖｅｒ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｒｅａｌ ｓｉｇｎａｌ ａｎｄ ｉｔｓ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｔｈｒｏｕｇｈ ＦＰＧＡ．Ｔｈｒｏｕｇｈ ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｔｈｅ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｍｏｄｅｌ，ａ ｎｅｗ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｏｆｄｉｇｉｔａｌ ｃｈａｎｎｅｌｉｚａｔｉｏｎ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆ ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｏｆ ｗｉｄｅ ｂａｎｄ ｄｉ西ｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ａｎｄ ｏｖｅｒｌａｐ ｏｆ
基于FPGA的数字信道化接收机
・２２０・ 价值工程
基于ＦＰＧＡ的数字信道化接收机
Ｄｉｇｎａｌ Ｃｈａｎｎｅｌｉｚｅｄ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ＦＰＧＡ
黎琴①ＬＩ Ｑｉｎ；杨宇宸②ＹＡＮＧ Ｙｕ—ｃｈｅｎ
（①常州国光数据通信有限公司，常州２１３０２３：②南京理工大学电子工程与光电技术学院，南京２１００９４）
（（￣）Ｃｈａｎｇｚｈｏｕ Ｇｕｏｇｕａｎｇ Ｄａｔａ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｃｈａｎｇｚｈｏｕ ２１３０２３，Ｃｈｉｎａ；
（￣）Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ａｎｄ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎａｎｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００９４，Ｃｈｉｎａ）
摘要：本文提出一种基于ＦＰＧＡ的数字信道化接收机，可以实现对宽带信号的中频带通采样，并利用信道化技术，实现全带宽内
任意频带信号的随机检测。为中频带宽信号的检测提供了一种可行的技术方案。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｅｓｅｎｔｓ ａ ｄｉｇｉｔａｌ ｃｈａｎｎｅｌｉｚｅｄ ｒｅｃｅｉｖｅｒ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＦＰＧＡ，ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｒｅａｌｉｚｅ ＩＦ－ｓａｍｐｌｉｎｇ ｏｆ ｂｒｏａｄｂａｎｄ ｓｉｇｎａｌ，ａｎｄ
ｃａｎ ｒｅａｌｉｚｅ ｒａｎｄｏｍ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ａｎｙ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｂａｎｄ ｓｉｇｎａｌ ｉｎ ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｂａｎｄ ｄｔｌｌ ｕｓｉｎｇ ｃｈａｎｎｅｌｉｚｅｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｉｔ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ａ ｆｅａｓｉｂｌｅ
ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｆｏｒ ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｂａｎｄｗｉｄｔｈ ｓｉｇｎａｌ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ． 关键词：信道化；接收机；ＦＰＧＡ
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｈａｎｎｅｌｉｚｅｄ；ｒｅｃｅｉｖｅｒ；ＦＰＧＡ
一种高效动态信道化接收机设计
第３７卷第０９期 ２０１０年９月 应 用 科 技 Ａｐｐｌｉｅｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖ０１．３７．№．Ｏ９ Ｓｅｐ．２０１０
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００９－６７１Ｘ．２０１０．０９．０Ｏ４
一种高效动态信道化接收机设计
任春阳，张文旭，陈 强
（哈尔滨工程大学信息与通信工程学院，黑龙江哈尔滨１５０００１）
摘要：提出了一种动态可重构信道化方法，解决了宽带信号跨信道问题．给出了动态可重构信道化接收机的
设计方案，并对各部分硬件电路的设计进行了详细阐述．在ＦＰＧＡ内部实现了动态可重构信道化高效结构，并
给出了该高效结构各组成模块的实现方法，该高效结构可大量节省ＦＰＧＡ的硬件资源．动态可重构信道化方法
无需知道信号的调制形式即可实现宽带信号的动态重构，具有较强的通用性．
关键词：动态可重构信道化；跨信道；高效结构；并行ＦＦｒ
中图分类号：ＴＮ８５１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９－６７１Ｘ（２０１０）０９－００１３－０４
Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ａｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ａｎｄ ｄｙｎａｍｉｃ ｃｈａｎｎｅｌｉｚｅｄ ｒｅｃｅｉｖｅｒ
ＲＥＮ Ｃｈｕｎ－ｙａｎｇ，ＺＨＡＮＧ Ｗｅｎ—ＸＵ，ＣＨＥＮ Ｑｉａｎｇ
（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈａｒｂｉｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｒｂｉｎ １５０００１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｄｙｎａｍｉｃ，ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ，ｃｈａｎｎｅｌｉｚｅｄ ｍｅｔｈｏｄ ｗａｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｃｒｏｓｓ—ｃｈａｎｎｅｌ ｏｆ ｗｉｄｅ—ｂａｎｄ ｓｉｇ—
ｎａｌｓ．Ａ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｄｙｎａｍｉｃ ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ ｃｈａｎｎｅｌｉｚｅｄ ｒｅｃｅｉｖｅｒ ｗａｓ ｇｉｖｅｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｅｖｅｒｙ ｈａｒｄｗａｒｅ ｃｉｒｃｕｉｔ