基于單比特和近似核FFT的瞬時測頻算法及FPGA實現(xiàn).pdf

1、數(shù)字接收機雖然具有處理信息靈活和可同時提取多種信號參數(shù)的特點，但單信道實現(xiàn)瞬時測頻接收機相同的帶寬十分困難，通常采用信道化的方法又會增加設備的規(guī)模，同時龐大的數(shù)據(jù)運算量也難以實現(xiàn)實時或近實時的信號處理能力，數(shù)字濾波、FFT、相關等各種常規(guī)數(shù)字運算均涉及大量乘法運算，嚴重制約了電子戰(zhàn)接收機的響應時間。本文研究以適當降低數(shù)字接收機性能為代價，換取接收機帶寬和信號實時處理能力，其中，利用降低信號量化位數(shù)的單比特接收機和簡化常規(guī)FFT的近似核F

2、FT是較好的解決方案。本文基于單比特和近似核FFT，能滿足電子戰(zhàn)實時或近實時的測頻要求。首先介紹了單比特測頻算法的原理，研究了基于近似核的FFT快速測頻算法，并通過系統(tǒng)硬件實現(xiàn)驗證了算法的有效性。論文主要工作如下：
　　(1)分析了單比特數(shù)字接收機作為一種特殊的寬帶接收機形式，具有帶寬大、實時處理能力強大、高靈敏度和體積小等眾多優(yōu)點，在電子戰(zhàn)環(huán)境中具有重要的應用前景。單比特接收機顯著優(yōu)點在于它以適當降低動態(tài)范圍作為代價，換取瞬時帶

3、寬的增加，信號處理速度近實時。
　　(2)基于DFT理論和FFT算法，研究了基于近似核FFT的快速測頻算法，分析了量化位數(shù)和近似核數(shù)的關系，給出64點高階近似核，近似核函數(shù)的值實部和虛部都能表示為二進制數(shù)。在硬件實現(xiàn)時，只需要加法器、移位寄存器和反相器，同時能有效提高單比特數(shù)字接收機和低階近似核FFT的動態(tài)范圍。
　　(3)采用按頻率抽取(DIF)的基-2FFT結構，給出了基于64點高階近似核FFT算法原理和FPGA硬件實現(xiàn)