基于FPGA的均匀信道化宽带接收机设计

"宽带信道化接收机是一种应用于现代电子战环境中的关键技术，它能够有效地接收和处理密集化、复杂化的宽带信号。通过采用多项滤波器组理论和快速傅里叶变换(FFT)方法，设计出50%覆盖的均匀信道化接收机，确保信号全概率截获，特别适合于跳频、突发以及自适应通信信号的接收。 在传统的数字接收机中，由于相邻信道间的盲区问题，可能会导致信号丢失。为解决这一问题，本文提出了一种无盲区多相滤波器的设计，其中信道数与抽取倍数不再相等，而是存在倍数关系。这种设计使得信道化更均匀，减少了信号漏检的可能性。现场可编程门阵列(FPGA)因其强大的并行处理能力和丰富的硬件资源，成为实现高速数字滤波器的理想平台。 数字信道化的基本原理是将经过模数转换(A/D)的输入信号通过一个原型低通滤波器，将其转化为多个带通滤波器，每个滤波器对应一个特定的中心频率。通过调整原型滤波器的长度N和信道数K，可以实现信道化处理后的频率减小，从而进行数据抽取。多相滤波方法通过降低信号速率，降低了运算量，使得硬件实现变得更加可行。 在系统设计中，首先利用Matlab进行原型低通滤波器的设计。通过firpmord函数确定滤波器的阶数，然后使用firpm计算滤波器的系数。例如，当采样率为200MHz时，可以设计出满足特定性能指标的滤波器。Matlab的仿真结果可以验证滤波器设计的有效性，并为后续的硬件实现提供参考。 实际的硬件实现通常会采用FPGA来构建系统。图2展示了当F=2时的硬件实现框图，这展示了如何将信号经过抽取和多相滤波器组进行处理。通过这种方式，能够实现高效的宽带信号处理，满足现代通信系统的需求。 宽带信道化接收机的研究与实现涉及数字信号处理、滤波器设计和FPGA技术等多个领域。这种接收机对于现代电子战环境中的信号检测和分析至关重要，它的设计优化有助于提高系统的信号捕获能力，降低误报率，从而提升整体的通信效能。"