带通信号处理技术

在工程信号分析中,有时会遇到被分析信号是密集型窄带频谱的情况,这时通常只能采用频率细化技术,进行大数据量的采样和计算才能识别出信号中细微的频率成分。本文针对这类信号频带宽有限的特点,研究了其采样频率和采样信号频谱混叠之间的关系,发现当以远远小于信号中最高频率成分的两倍,但又大于信号带宽的两倍的某些频率对信号进行采样时,采样信号虽然产生了严重的频混,但其频谱形状并未失真,只是在频率轴上偏移了一段距离。作者对这种特殊的频混现象加以利用,提出了一个无频谱形状失真的带通信号采样公式和一种简便的带通信号频率细化分析方法。文中对如何将有频混的带通采样信号恢复为无频混的常规信号问题也进行了讨论。     

基于MATLAB仿真分析频谱信号的误差

利用MATLAB软件,对时域正弦信号经FFT变换后的频谱误差进行了仿真分析.通过分析时域信号中初相位和采样频率对FFT频谱的影响,针对不同初相位与非整周期采样引起的幅值误差,给出其变化规律和改善方法;探讨了采样频率对频谱的峰值频率和幅值的影响,提出针对峰值频率谱线,采用提高采样频率的方法减小幅值误差.     

一种轨道移频信号解调的新方法

对铁路轨道移频信号的频谱进行了分析,根据其频谱特点,提出了基于欠采样的FFT检测方法,并给出了计算原始频谱和上下边频的新方法,分析了采样频率的选取以及欠采样前后信号频谱之间的关系,同时对频率分辨率和精度进行了研究。此方法简单易行,具有很高的工程实用价值。     

高精度频谱连续细化算法研究与实现

频谱分析是数字信号分析的基本方法之一,通过频谱分析,可以很好地获取信号的频率成分,了解信号在频域中的分布情况,从而获取需要的信号特征。基于FFT的全景谱分析,由于数据采样长度与采样频率的限制,不可能有很高的频率分辨率;尤其在宽频带的频谱分析中,常规FFT分析很难对局部的频率分布情况有很好的分析效果和准确获取主要频率成分的。基于上述原因及频谱细化分析应用的需要,该文详细论述了几种常见的频谱细化方法,并对频谱连续细化算法进行了深入研究并开发了具体的算法分析模块,通过仿真试验表明,频谱连续细化具有很高的分析精度;具有很高的工程应用价值。     

调频连续波太赫兹雷达近程测距精度提高算法

太赫兹雷达的波长短且带宽大,与微波、毫米波相比,易于实现很高的测距精度.采用调频连续波雷达测距,在差频信号进行频谱分析过程中,频谱泄露和栅栏效应影响其测距精度.该算法通过调整采样参数实现整周期采样,减少频谱泄露,通过峰值谱线和相邻谱线构成的梯度法估计频谱峰值中心频率,减小离散频谱间隔造成的误差,通过两步的校正提高测距精度.实验结果表明:该算法的测量精度误差与传统频率估计法相比有所降低,与直接采用FFT的方法平均提高了58.5％.     

基于频谱分析信号处理的涡街流量计设计

给出了一种基于频谱分析信号处理的涡街流量计的设计,分析了采用频谱分析信号处理与带通滤波相结合的去噪方法。硬件上分析了核心控制器件MSP430F5438、压电传感器信号的放大与低通滤波、多通道的可选带通滤波器、程控放大及峰值检测模块、信号的整形输入,软件上分析了频率估算、FFT算法实现、峰值检测与放大、带通选择、频率计数,最后,在气体标准装置上进行了检定验证。结果表明,该流量计采用频谱分析信号处理和带通滤波,大大提高了液体流量测量的精度和抗干扰性。     

基于FPGA的QPSK解调器的设计与实现

根据软件无线电的思想，用可编程器件FPGA实现了QPSK解调．采用带通采样技术对中频为70MHz的调制信号采样．通过对采样后的频谱进行分析，用相干解调方案实现了全数字解调。整个设计基于XILINX公司的ISE开发平台，并用Virtex-Ⅱ系列FPGA实现。用FPGA实现调制解调器具有体积小、功耗低、集成度高、可软件升级、扰干扰能力强的特点．符合未来通信技术发展的方向。     

三路带通混叠信号数字接收机设计

为解决三路带通信号混叠问题,提出了一种延时可调的三阶带通采样结构,通过设计数字抗混叠滤波器,可实现对三路带通信号的无混叠接收。给出了仿真实现结果,并对信号进行重构,分析了抗混叠性能,三路带通信号经过抗混叠滤波器后,信号输出信噪比可在28 dB以上。该方法解决了带通采样中多信号混叠问题,增加了采样频率选择范围,可以减少硬件负担,提高了软件无线电的灵活性。     

基于多子带信号采样和小波变换的宽带频谱感知*

在GHz级宽带信号频谱感知中,如果直接采样此宽带信号,其所需采样速率太高,超过现有的模数转换器指标;确切估计出主信号所占频段,可以进一步提高频谱利用率;因此本文基于调制宽带转换系统（MWC）,提出一种基于多子带信号采样和小波变换的宽带频谱感知方法。首先利用MWC实现宽带信号的低速率采样,得到子带信号;然后提出一种噪声功率及检测门限估计方法,再利用能量检测法实现对非噪声子带的频谱感知;最后利用小波变换对信号子带进行频谱边缘检测,以确定主用户信号占用频段的确切位置信息。仿真结果验证了本文所提出的宽带频谱感知方法的可行性和有效性。     

一种基于多相结构的高效数字下变频设计

基于带通采样结构的数字下变频技术是软件无线电收发机的关键技术之一。介绍了一种基于多相结构的带通采样数字下变频设计。首先,采用带通采样,使得ADC更靠近天线,数字化更为充分;其次,通过对采样频率和中频的选取,使得正交混频无需使用查找表,避免了截位处理,改善了混频后的无杂散动态范围;最后,根据并行混频的结构,选择多相抽取滤波器结构进行处理,在确保达到系统要求的同时,提高了硬件资源利用率。该系统具有高度的灵活性和充分的数字化特点,有较高的实用价值。