數字正交-雷達原理大作業(yè)

數字正交采樣與實現姓名：楊寧學位：專業(yè)：電子信息工程學院：電子工程學院1 .基本原理帶通信號：以前示例：換句話說：(1)信號的同相分量I(n )的偶數項和正交分量Q(n )的奇數項可以直接從采樣值交替獲得，但是符號需要校正(2)I、q的雙向輸出信號在時間上相差一個采樣周期。 由于在相同時刻獲得信號處理的I和q值，所以需要當前場的插值或頻域的濾波，這兩者相等。2 .實現方式實現框圖如圖1所示。圖1是數字正交采樣系統(tǒng)的實現方框圖實現方法主要有低通濾波法、Bessel插值法、多相濾波法3種。2.1、低通濾波法圖3是圖2低通濾波法的框圖混合A/D樣品前，采用數字混頻器和低通濾波器，提高了精度和穩(wěn)定性。以fs=4 f0/3=2 fs2=4 fs1、f0=3 fs1為例，采樣后信號的頻譜、數字混合后的信號的頻譜、輸出信號的頻譜分別如圖3(a )、(b )、(c )所示.圖3(a )圖3(b )圖3(c )這種方法的優(yōu)點是，對2s信號進行同時變換，在所使用的兩個信號(比如濾波器系數)通過低通濾波器的情況下，由于非理想濾波器引起的失真匹配，不影響I、q2s信號的幅度一致性和相位正交性，因此能夠具有良好的負頻譜對消除功能，從而實現高精度(1)處理信號具有寬的帶寬(2)數據收集時需要較高的采樣率，數據輸出率未降低(3)濾波器次數相對較高，實現復雜的實現2.2、Bessel插值法圖4插值方法的實現框圖n(n為偶數)下面的Bessel中點插值表達式為其特點包括：1. n階Bessel插值公式只有n/2個不同的系數2 .分母為2的整數冪。在工程上，插值表達式通常使用四階Bessel插值表達式。圖54次Bessel內插圖2.3、多相濾波法基于圖6的多相濾波法的框圖與原理多相濾波方法的原理是：使用兩個不同的延遲濾波器對I、q兩者進行濾波以獲得正交信號。分數延遲濾波器的設計可以利用如圖7所示的濾波器的多相網絡結構。圖8是圖7多個網絡結構圖該方法進行光譜分析。 每個采樣信號的頻譜、每個奇偶校驗提取信號的頻譜、每個符號轉換信號的頻譜和每個輸出信號的頻譜在圖8 a、8 b、8 c和8 d中示出。圖8(a )圖8(b )圖8(c )圖8(d )3 .相關配置文件：輸入中頻信號(f0=10MHz、fs=8MHz、帶寬B=4MHz )相當于將fs=4f0/(2m-1 )時的m的值設為3。信號頻率分量fd(- 2MHz，2 MHz )為橫軸表示信號載波頻率偏移量fd與采樣頻率之間的比值?？v軸為反射鏡頻率分量抑制M=20 lg| X(-fd)/X(fd)|，如下圖所示其中，低通濾波法： 32次FIR等波紋濾波器；Bessel插值法： 8次插值濾波器多相濾波法： 64階插值低通濾波。圖9理想情況下的反射鏡頻率抑制比比較圖您可以看到：內插方法：在頻率偏移較窄的情況下，具有高鏡頻率抑制效果，但是，在有效帶寬較小的情況下，如果信號的標準化帶寬超過10%，IR會立即衰減到較低的電平多相濾波法：有效帶寬相對較大(20% )，所需濾波器的次數僅為低通濾波法的1/L，能夠相對簡單地實現低通濾波法：幾乎在整個頻帶中具有相對平均的衰減，即使信號的正規(guī)化頻帶為40%左右，也能夠實現170dB左右的鏡像抑制比，適用于邊帶的頻譜強的情況當將量化噪聲相加