基于认知无线电的多信道滤波器组的设计

摘要

认知无线电技术已越来越多地应用于无线通信系统中,占据着极其重要的地位,广泛应用于商业、工业、军事等领域。在认知无线电中,可以采用多种调制方式进行数据通信,其中包括在无线广播系统中广泛使用的调频与调幅调制方式。
　　 本文介绍了认知无线电技术、多抽样率信号处理与多信道滤波器组设计方法,设计了一个面向调频/调幅广播信号接收机的多信道滤波器组,与其他模块共同实现接收调频/调幅广播信号的功能。给出了调频/调幅接收电路方案,制定了接收电路中的滤波器指标,详细叙述了多信道滤波器组的设计。基于认知无线电中的多采样技术和灵活的信道滤波技术,设计了一个抽取率可变的级联积分梳状滤波器,用以分别改变调频信号和调幅信号的采样率;同时,根据级联积分梳状滤波器的结构特点,充分采用数字电路的复用技术,有效地减少了滤波器组所占用的资源。完成抽取滤波功能之后,设计了一个截止频率可变的多信道低通滤波器组,分别对调频信号和调幅信号滤波,完成多信道滤波器组的功能。在设计中,又采取复用寄存器的方法减少了多信道滤波器组所占用的资源。对以上设计进行了Matlab系统级仿真。本文对级联积分梳状滤波器和低通滤波器组的寄存器传输级模型进行了设计,并给出相应的硬件描述语言代码,在Altera公司的QuartusⅡ软件中进行仿真,在FPGA上进行验证。结果表明,在对调频信号滤波时,截止频率为169kHz,过渡带为31kHz,阻带衰减大于55分贝,通带纹波为0.02分贝；对调幅信号滤波时,截止频率为37.5kHz,过渡带为12.5kHz,阻带衰减大于55分贝,通带纹波为0.02分贝。两种滤波器的幅度响应基本符合指标要求,能够实现多信道滤波的功能。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 认知无线电的发展状况和前景

1.2 多信道滤波器组设计综述

1.3 论文的意义和主要研究内容

第二章 认知无线电与多信道滤波器组概述

2.1 认知无线电相关技术

2.2 多抽样率数字信号处理技术

2.3 多信道滤波器组

2.4 本章小结

第三章 FM/AM接收电路中多信道滤波器组的设计

3.1 基于认知无线电理论的FM/AM接收方案

3.2 抽取滤波器组的设计

3.3 多信道低通滤波器组的设计

3.4 本章小结

第四章 多信道滤波器组的RTL级设计、仿真与验证

4.1 抽取滤波器组的RTL级设计与仿真

4.2 多信道低通滤波器组的RTL级设计与仿真

4.3 FPGA验证

4.4 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

致谢

参考文献

附录

硕士期间发表论文情况和取得的学术成果