宽带数字接收机的调整信号处理模式研究

宽带数字接收机的调整信号处理模式研究

陈梓薇

西南交通大学附属中学四川成都610031

摘要：在数字化技术的发展下，宽带数字接收机成为目前研究的重点，国内外已经针对此进行了深入的研究，本文主要从单比特瞬时测频技术、多相滤波宽带中频数字信道化技术、基于FFT的信道化技术、集运带通采样的宽带射频微波数字接收机来分析宽带数字接收机调整信号处理技术的应用。

关键词：宽带数字接收机；调整信号处理技术；分析

在半导体技术的发展下，数字化开始成为信息技术的一项重要发展趋势，宽带数字接收机有着处理能力强、动态范围高以及瞬时带宽宽的优势，已经开始取代模拟接收机，并在雷达、通信等领域中得到了推广。宽带数字接收机是目前数字接收机研究的热点，也是雷达对抗侦查数字接收机的发展方向。目前，在国外，宽带数字接收机调整信号处理技术是研究的重点，而且也已经有了一些相关的报道。而在国内，对宽带数字接收机的研究主要集中在超宽带雷达接收机方面。当然，宽带数字接收机想要更加高效的接收信号，就需要有高速信号处理技术来支撑。这些信号处理技术包括单比特瞬时测频技术、多相滤波信道化技术、基于FFT的信道化技术和基于带通采样的宽带射频微波数字接收机。以下就针对这几项技术进行分析：

一、单比特瞬时测频技术

特点：这是模拟接收机中的一种常用技术。这种技术可以解决大宽带场合下的频率测量问题。而如何将这一技术运用到宽带数字接收机中，是现在研究的重点。通过实验验证这项技术的性能，表明其具有1GHz的瞬时宽带，但是在一定条件的处理下可以达到2个信号。并且利用这种技术设计好的接收机具有体积小、功耗低等的优点，可以应用在星载雷达对抗侦查设备中。这是一款非常有潜力的数字式瞬时测频技术，它能够处理两个同时到达的信号。

不足：这项技术也有很难实现的问题，非线性信号处理条件下的信号检测问题。因为没有给出具体的检测标准，所以就需要检测部门通过大量的实验来获得，比较麻烦。

二、多相滤波宽带中频数字信道化技术

特点：频率信道化在宽带数字接收机中也是一种比较好和比较常见的处理方法，它的理论是多频率信号处理理论。这种多相结构的数字接收机会大大的减少运算量，而且后续的那些DTF可以通过FFT来实现。所以，可以说这是一种高效率的硬件结构。并且这种数字接收机的每个自滤波器的阶数要比原型滤波器低的多。就算是在并行运算的条件下运算速度也可以很快。而且，每个信道的输出数据的速率要比输入的速率快的多，这样有利于后续的运算。

不足：这项技术有个通病，就是测频精度不高。就目前来看这项技术是解决大带宽问题的有效途径，但是要将这项技术投入使用还需要解决技术本身的一些问题，同时还包括跨信道信号的处理问题。

三、基于FFT的信道化技术

特点：这是非常受重视的一项技术，并且是常用的一项技术。这项技术能够处理多个同时到达的信号，这使得它比单比特接收机更具有优势。同时，它没有信号跨信道的问题。而且，在分段处理数据的时候，基于STFT信号的时频分布，便于分离同时到达的信号，而且能够对信号结构有更加深刻的认识。

不足：这项技术虽然解决了不能同时处理多个信号和不能跨信道的问题，使得这项技术优于单比特瞬时测频技术和多相滤波宽带中频数字信道化技术。但是，它也有不足，在对超高速采样信号很难实时实现FFT，并且处理速度会受到一定的影响。

四、集运带通采样的宽带射频微波数字接收机

特点：这款接收机是数字接收机未来的发展趋势，它具有更宽的瞬时宽带，同时它能很好的解决因为混频带来的谐波和干扰，因为它的采样部分紧接着射频部分，而且没有经过下频的处理，所以，能够最大限度的维持信号原来的样子。

不足：关于这项技术的报道还是相当的少，因为这项技术目前还处于设想阶段。理想的情况就是使用超高速宽带来采集数据，使采样量化，然后再对信号进行处理，但是这个很难实现。所以，要想实现这项技术还是需要克服许多的技术难关的。克服技术难关就需要：（1）解决射频直接采样的技术难题，要求采样带宽必须大于信号的频率。（2）还要实现宽带滤波器的中心可调性。（3）还要解决盲区滤波器的相关问题（4）还有盲区采样频率的选择的问题。这每一个问题都需要解决，相信在这些问题解决之后会实现技术的革新。

五、结束语

宽带数字接收机信号处理技术是目前研究的重点问题。这项技术的突破能够实现雷达对抗侦查跨越式的发展，而且这项技术的实现也可以缩短我国与发达国家的差距，更可以提高军队的战斗力。目前这项技术的研究重点包括：确定这一技术的检测门限，方便且全面的评价这项技术，并且使这项技术尽快实现工程化使用，只要可以重点解决跨信道的问题，这项技术必然可以实现进一步的发展。

参考文献：

[1]易勇,宫新保.基于缓存共享的分布式宽带数字接收技术[J].信息技术.2014(01)

[2]逄锦昊,吴凯,杨涛,苏涛.高速多通道时域宽带数字波束形成器设计[J].现代雷达.2014(11)

[3]陈大海,郑立岗,吕幼新.一种高效宽带数字接收机设计技术[J].电讯技术.2007(05)

[4]陶玉龙,余海龙.多通道宽带数字接收技术研究和实现[J].硅谷.2012(11)