在现代电子战中,由于电磁信号环境的复杂性和密集性,对电子战接收机的要求越来越高。接收机必须具备宽的处理带宽、高灵敏度、大动态范围、多信号并行处理的能力以及大量信息实时处理的能力。数字信道化接收机在满足这些要求方面表现出了较好的性能,并且可以实现监视信道内信号的全概率截获。 数字信道化接收机的设计方法基于推导高效的信道化接收机模型,并采用了多相滤波器结构来实现。多相滤波器结构将高速数据流经过抽取降低数据速率后送入多相滤波器组。每个多相滤波器组由一个原型滤波器调制到多个支路,从而实现有效的信号处理。 在实现数字信道化接收机的过程中,采用了超高速模数转换器(A/D)来进行数据高速采样。随后,高性能FPGA进行数据抽取、多相滤波、CORDIC算法等信道化实时处理。为了提高实时性,接收机采用了并行中频(IF)实现。实际性能测试结果表明,该接收机不仅功能正确,而且还达到了预定的性能指标。 在接收机的功能中,不仅可以稳定输出载频和相位信息,而且还能处理同时到达的不同信号。例如,该接收机可以处理三路同时到达的不同信号。这样的设计允许接收机在复杂的信号环境中进行有效的信号分离和分析。 在文献中提到,接收机的信道划分是通过数字谱来进行的。每个信道都有其归一化的中心角频率,而信道数则是划分的依据。文中还提到了使用Ahera公司的EP3SE110F1152C4 FPGA来实现数字信道化接收机的综合实现,并输出载频和相位信息。 数字信道化接收机的核心是宽带数字接收机,其通常采用基于多相滤波的数字信道化结构。这种结构利用高速的A/D转换器进行数据采样,得到的高速数据流经过抽取后进入由原型滤波器调制到多个支路的多相滤波器组。FPGA资源丰富,包括乘法器、锁存器和数字信号处理算法IP核等,这些资源使得宽带数字信道化接收处理算法可以灵活实现。 在设计数字信道化接收机时,需要考虑到信号的实时性处理,因此并行处理技术的使用是提高性能的一个关键点。这种接收机设计方法非常适合于需要快速且精确信号处理的电子战应用。 文章最后也说明了现代电子战接收机的发展趋势,即在保证高灵敏度和大动态范围的前提下,要实现更宽的处理带宽和实时性处理,这需要不断优化接收机的硬件设计和算法实现。随着硬件技术的进步,如FPGA的性能提升,接收机的功能和性能还将进一步增强。
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