多带通信号采样的信噪比分析

利用多带通信号欠采样定理和数字变频等技术,可以实现对多个带通信号的同时直接采样及提取处理。当采样率低于信号最高频率的2倍时,采样后信号的信噪比将变差。该文讨论采样后信噪比与模数转换器前的模拟滤波器以及采样率之间的关系,所得结论对数字接收系统设计有指导意义。     

用余弦调制PR—FIR方法构造M带正交小波基

离散小波变换将离散时间信号分解为一系列不同分辨率下的离散近似信号和离散细节，紧支的正交规范小波与完全重构正交镜像滤波器相对应。在紧支正交小波基的构造条件下，利用余弦调制完全重构滤波器组的方法，实现了Ｍ带紧支正交波波基的构造，计算机模拟表明该方法非常简单、有效。     

Δ∑模数转换器中数字抽取滤波器的设计

抽取滤波器是过采样模数转换器中的重要组成部分。低字率、高采样频率的数字调制信号被转换成高字率、奈奎斯特频率采样的信号。该文介绍了应用于不同过采样率的通用数字抽取滤波器的设计,适用于一阶到七阶的Δ∑调制器,输入字长从1bit到32bit。设计和实现了一个过采样率为256的数字抽取滤波器,应用于三阶级联的Δ∑调制器。该抽取滤波器包括:级联积分梳状滤波器、补偿滤波器和一个窄带有限冲击响应半带滤波器。滤波器系数都采用CSD(Canonic SignedDigit)码实现。多级多采样率信号处理电路被用来实现补偿和半带滤波。整个滤波器经过了FPGA验证,输出正弦波的信噪比达到了110dB。     

一种高效动态数字信道化方法

针对宽带数字接收信号中存在多个非均匀分布且动态变化的信道的情况,提出了一种高效动态数字信道化方法.该方法基于信号重构理论,将接收信号均匀划分成多个子带,根据能量检测环节将属于同一信道的相邻子带输入到相应的综合滤波器组,输出即为该信道的基带信号.信道覆盖子带个数变化时,只需根据能量检测结果改变综合滤波器组的系数,因而具有一定的自适应特点.     

一种改进的FIR数字滤波器自适应设计方法

提出了一种迭代算法，在FIR数字滤波器的自适应设计过程中自动改变各个频率指标上代价因子的值，最终实现代价因子的最优取值。利用这种改进方法，可以实现FIR数字滤波器和设计指标之间的最佳拟合。给出了两个设计实例，其中幅度响应每倍频程衰减6dB的滤波器，可以用于模拟水声陈列接收的宽带海洋噪声，而高精度时延的滤波器，则可以实现滤束形成中所需要的非整数倍采样间隔的时延。     

宽带数字阵列雷达波束形成的优化实现方法

针对射频采样宽带数字阵列雷达的特点,提出了一种基于可变分数时延滤波器,优化的实时数字时延波束形成方法。该方法根据射频采样后信号变换过程的特点,将抽取抗混叠滤波器与可变分数时延滤波器合并实现,减少了处理环节,并采用多相结构和Farrow结构相结合,实时地实现抽取和可变分数时延,从而得到不随频率偏移的波束指向。计算机仿真结果表明,该方法与整数倍时延波束形成方法相比,能够有效减小指向误差。     

基于多测量向量模式的周期非均匀采样研究

为了实现稀疏信号的有效采样与完整重构,结合多测量向量模式,提出了一种针对稀疏信号的周期非均匀采样与重构方法。根据周期非均匀采样需要多个采样通道的特点,利用联合子空间理论将采样与重构转换为矩阵向量运算。利用多测量向量确定非零行向量的位置参数并分析了多测量向量模式在周期非均匀采样系统中的完整重构条件并通过插值器实现信号完整重构,使其能在数字系统中应用。最后,分别从可完整重构概率和系统整体验证两个方面证明了该方法能够实现稀疏信号的采样与重构。     

高效数字信道化IFM接收机的研究

采用一种具有普遍性的推导方法得到基于DFT多相滤波器组的宽带数字信道化接收机高效结构,并且将瞬时测频技术应用于该结构中,提出了一种数字信道化瞬时测频接收机方案。计算机仿真表明:该方案提高了信道化接收机的频率分辨率,能够分辨同时落入一个信道的两个信号,而且运算复杂度低,硬件实现效率高,是能适应现代电子战中密集的信号环境的一种高效侦察接收机方案。     

基于零阶保持器的非均匀采样信号恢复方法

在模/数转换过程中由于环境等因素会造成信号采样的非均匀性。非均匀采样信号使得数字控制系统数/模转换过程出现误差,提出了将非均匀采样信号通过零阶保持器进行恢复的信号重构算法,分析并证明了重构信号的频谱保持了原连续信号的谱特征。利用PSPICE仿真软件对非均匀采样信号及通过零阶保持器的连续输出信号进行了仿真验证,实验结果验证了本文提出方法的正确性。     

△∑模数转换器中数字抽取滤波器的设计

抽取滤波器是过采样模数转换器中的重要组成部分。低字率、高采样频率的数字调制信号被转换成高字率、奈奎斯特频率采样的信号。该文介绍了应用于不同过采样率的通用数字抽取滤波器的设计，适用于一阶到七阶的△∑调制器，输入字长从1bit到32bit。设计和实现了一个过采样率为256的数字抽取滤波器，应用于三阶级联的△∑调制器。该抽取滤波器包括：级联积分梳状滤波器、补偿滤波器和一个窄带有限冲击响应半带滤波器。滤波器系数都采用CSD（Canonic Signed Digit）码实现。多级多采样率信号处理电路被用来实现补偿和半带滤波。整个滤波器经过了FPGA验证，输出正弦波的信噪比达到了110dB。     

无数字时延滤波器的宽带大规模阵列雷达去斜算法

在宽带雷达接收机中,为了降低宽带信号采样对模数转换单元性能的要求,需对接收的宽带信号进行去斜处理。传统去斜处理算法需使用数字时延滤波器,具有设计复杂、成本高的缺点,因此不适合大规模阵列应用。为了解决此问题,提出一种无数字时延滤波器的去斜处理算法,通过频率和相位补偿,使各通道数据达到一致,从而省去数字时延滤波器,简化了系统的设计复杂度。结合子阵划分技术,减少处理通道数量,降低系统硬件成本与数据处理难度。同时,还分析了所提算法中回波时延估计误差的边界条件。仿真结果表明,相比传统算法,该算法输出信噪比更高,且对回波时延估计误差的敏感度更低。     

两通道正交图滤波器组设计新算法

针对两通道正交图滤波器组频率特性差的问题,提出了一种基于二阶泰勒近似的迭代算法．首先,该算法将两通道正交图滤波器组的设计问题归结为一个带约束优化问题．将图滤波器组的重构误差作为目标函数, 滤波器的阻带衰减作为约束函数;然后,通过泰勒近似将高度非线性非凸的目标函数转化为关于增量的凸的二次函数,将非凸优化问题近似为凸的优化问题;最后,采用迭代方法求解该优化问题．仿真结果表明,与伯恩斯坦多项式逼近的算法相比,新算法设计的两通道正交图滤波器组重构误差减小了约1个数量级,信噪比提高了约8dB．     

大距离系数红外测温仪的关键技术研究

针对大距离系数红外测温仪测温距离远和噪声干扰大的特点,提出一种微弱信号数字相敏检测方法.根据相关检测原理,设计了由模拟开关和低通滤波器组成的模拟相敏检波电路,并对此电路的噪声抑制特性进行了分析.基于反相采样累加相关原理,提出了数字相敏检波方法,并对数字相敏检波方法的频率特性进行了分析.实验结果表明,模拟相敏检波电路具有良好的噪声抑制能力;该数字方法能抑制谐波,消除前置处理中引起的直流.与模拟检波方法相比,该数字方法在检测精度和处理速度上也有较大提高.     

基于MATLAB和IP核的心电信号数字滤波器的设计

传统的心电信号滤波功能一般是由模拟滤波器完成,但模拟滤波器存在较多的缺点（处理精度不高、速度不快、容易受到干扰以及适应差等）,已越来越难以满足现代信号采集系统的要求.现提出了一种基于MATLAB和FPGA的数字滤波器的实现方案,能较好地克服上述模拟滤波器的缺点.该数字滤波器首先使用MATLAB和IP核相结合的方法生成代码,然后通过QuartusⅡ软件把编译的程序下载到FPGA中以实现数字滤波器的软硬件设计.此方法使数字滤波器的设计变得非常简单和可靠.经试验,该数字滤波器在心电信号处理运用中满足设计要求.     

Digital Demodulation Algorithm for Multi-Tone FM Signal in New Type Track Circuit

High speedrailwaysystemsarerapidlydevel opedinmanycountriesaroundtheworldinthis decade.Whenrunningwiththespeedhigherthan200km/h,therailwaycommunicationandcontrol systemsbetweenthewaysideandthetrainsaremore importantthanbefore.Forsecurityandefficiency reason,newcommunicationandcontrolsystems shouldbedevelopedtosupportautomatictrainprotec tion[1](ATP)andautomatictraincontrol[2](ATC).Thetrackcircuitisoneofthemostimportant componentsinhigh speedrailwaycontrolandcom municationsystem[3].Recently,…     

Analog TV visual and audio signal based mismatched filter for the passive radar

In an analog TV based passive radar, the mismatched filter for only visual signals will produce a high SNR loss. In this paper, a method for the mismatched filter for both visual and audio signals is proposed. First, the chosen frequency of the visual and audio signal is synthesized in a consecutive range of frequency, and then the mismatched filter for the synthesized signal is applied. This method can utilize all the power of analog TV. What's more, according to simulation results, it can be found that when the same peak sidelobe ratio is acquired, a much lower SNR loss can be acquired by the proposed mismatched filter based on visual and audio signals than the one based only on visual signals.     

高阶数字图形均衡器的设计

本文描述了基于高阶峰值滤波器设计数字图形均衡器的设计方法,并给出了一个设计实例。提出了一种新的模拟高阶低通shelving滤波器原型,并描述了从模拟低通shelving滤波器到数字峰值滤波器的频率转换方法。数字图形均衡器的实现采用二阶和四阶数字峰值滤波器的级联结构。设计实例的实验结果表明,由于高阶滤波器具有更平坦的通带和陡降特性,一个频段的通带增益基本与其它频段的增益无关。     

基于QuartusⅡ9.0的MAX192控制器设计

为了减轻微处理器频繁控制A/D转换器转换时序与读取A/D转换结果的负担,提出了串行A/D转换器MAX192的设计方法。根据MAX192多通道顺序转换时序的特点,设计出基于QuartusⅡ9.0的8通道顺序转换控制器和8通道A/D转换结果寄存器阵列。每个通道配置64个结果寄存器,可满足64点周期采样的需要。采用VHDL语言和原理图相结合的方法实现MAX192控制器,并通过了时序仿真验证。仿真结果表明：基于QuartusⅡ9.0的MAX192控制器对8个通道信号顺序转换时,每个通道的转换时间与单通道单独转换相比减少了37.5%;结果寄存器可及时存储每次转换结果,便于微处理器及时读取A/D转换结果进行后续快速数字信号处理运算,提高了数据采集系统的实时性,具有工程应用价值。