宽带信道化接收机研究与实现
摘要：根据多项滤波器组理论和FFT方法提出并实现50％覆盖的均匀信道化宽带数字接收机。这种宽带数字接收机把整个采样频带划分成若干并行信道输出，使得信号全概率截获，是侦收跳频、突发以及自适应通信信号接收机的理想前端。主要应用于软件无线电的实现和电子战中。主要阐述宽带数字接收机信道化原理、软件仿真和硬件实现，并为实际工程需要设计了算法、程序和硬件平台，实现了0～100 MHz频率范围内8信道的数字信道化。
关键词：数字信道化；多相滤波器；FPGA；FFT
0 引言
在现代电子战环境中，信号一般都具有密集化、复杂化的特点，而且占用的频谱越来越宽，从而对宽带数字信道化接收机准确接收信号提出了更高的要求。一般的数字接收机在监视整个频段时，由于相邻信道间往往会存在盲区，有可能丢失信号，而改进后的无盲区多相滤波器的信道数与抽取倍数不再相等，信道数和抽取因子之间往往存在倍数关系。FPGA以其自身的结构和高速的数据处理能力及大量的乘加器、存储器及逻辑单元，成为一种重要的信号处理工具，在高速数字滤波器的设计方面更有其明显的优势。
1 数字信道化原理
x[n]是经过A／D转换后的输入信号，在这个数字接收机中每个带通滤波器都源于一个原型低通滤波器h0[n]。如果h0[n]是一个长度为N的实系数因果低通滤波器h0[n]={h[0]，h[1]，…，h[N-1]}。这个低通滤波器能变换成一系列带通滤波器，第k个信道的中心频率为：
对一般的数字接收机，原型低通滤波器的长度N大于信道数K，如果N=KP，则：
数字信道化处理后，频率将为原来的1／M，故可以进行M倍的抽取。
数字信道化即由一个低通和若干带通滤波器组成的滤波器组，是信道化的根本，但如果A／D的采样信号直接送入各滤波器做数字滤波，则运算量很大，硬件上难以实现，故采用多相滤波的方法。先做抽取使信号速率降低，再进入多相滤波器组，具体流程如图1所示。
多项滤波器的结构一般情况下为K=FM，K为总信道数；M为每路数据的抽取倍数。让h0[n]为原型低通滤波器，该滤波器能分解成K相分量。
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