数字宽带接收机特殊设计技术pdf电子书版本下载

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第1章 绪论 1

1.1引言 1

1.2本书的目的 1

1.3建立接收机性能的需求 3

1.4完整的电子战接收机系统 3

1.5译码器设计 4

1.6方法和参考文献 5

1.7软件方法的标准 5

1.8本书的组织结构 6

参考文献 6

第2章 ADC前端的放大需求 7

2.1介绍 7

2.2基本的设计准则 7

2.3计算机程序的输入 9

2.4常量的产生 10

2.5方程推导 11

2.6前面程序的修正 11

2.7例子 11

2.8标称灵敏度和单信号动态范围 13

2.9为不同位数的ADC产生标称值 14

2.10噪底和ADC位数 15

2.11另一个例子 17

2.12结果的讨论 18

参考文献 18

第3章 通过特征值和MUSIC算法进行动态范围研究 19

3.1引言 19

3.2动态范围的基本定义 19

3.3测量动态范围的先决条件 20

3.4单信号接收机的动态范围 20

3.5具有多信号处理能力的接收机的动态范围 20

3.6特征值分解和MUSIC算法概述 22

3.7定义处理过程 23

3.8纯噪声信号与噪声加信号的特征值 23

3.9通过特征值确定IDR 25

3.10 MUSIC算法 28

3.11通过频率分辨来确定IDR 28

3.12 ADC前端放大需求 33

3.13数字化对灵敏度的影响是ADC位数的函数 33

3.14数字化对瞬时动态范围计算中的影响 35

3.15瞬时动态范围的曲线拟合 37

3.16采用128个数据点并进行数字化计算IDR 38

3.17长数据得到的高IDR 40

3.18结论 41

参考文献 41

第4章 通过快速傅里叶变换（FFT）研究动态范围 43

4.1简介 43

4.2利用仿真方法确定IDR 43

4.3局部波峰 44

4.4仿真程序 45

4.5门限的确定 46

4.6窗和输入频率 47

4.7 IDR结果 48

4.8加矩形窗的IDR 48

4.9加矩形窗和存在频率相近信号时的IDR 50

4.10加汉明窗的IDR 51

4.11加Blackman窗时的IDR 53

4.12加Chebyshev窗时的IDR 55

4.13加Park-McClellan窗时的IDR 56

4.14数据长度与IDR 58

4.15接收机设计的注意事项 59

4.16结论 60

4.17备注 61

参考文献 61

第5章 同相和正交相（IQ）研究 62

5.1简介 62

5.2确定IQ通道不平衡的方法 63

5.3 FFT输出不平衡的测量过程 63

5.4测量FFT的结果 65

5.5 FFT输出的不平衡 65

5.6不平衡输入的FFT输出 71

5.7加窗FFT输出的不平衡研究 72

5.8 FFT后的相位跟踪方法 73

5.9确定Hilbert变换的IQ不平衡的方法 74

5.10加矩形窗的Hilbert变换的IQ不平衡结果 75

5.11加Blackman窗的Hilbert变换的IQ不平衡结果 78

5.12多相滤波器的IQ不平衡 80

5.13特殊采样下变频方法的IQ不平衡 85

5.14结论 86

第6章 利用快速傅里叶变换输出的信号检测 88

6.1介绍 88

6.2由噪声输出得到瑞利分布 89

6.3信噪比（S/N）分布 91

6.4检测概率 91

6.5加Blackman窗时的检测概率 93

6.6通过卷积方法得到门限 94

6.7通过高斯近似法获得门限 96

6.8通过求和得到的检测概率 97

6.9多相滤波法的门限和检测概率 98

6.10关于灵敏度的计算和讨论，并最终考虑通道数调整的小结 99

6.11相位比较法 100

6.12 64点FFT运算和辅助幅度比较的相位比较法得到的结果 101

6.13创建额外的人工输出频率通道 104

6.14多相相位比较研究及基本思路 106

6.15利用多相滤波器输出的相位比较进行频率测量 107

6.16增加人工频率通道的多相滤波器 109

6.17减少多相滤波器的移位时间（长短移位） 111

6.18多相滤波器的3种精细频率测量方法的比较 113

6.19结论 114

参考文献 114

第7章 1位ADC的时域检测方法 115

7.1引言 115

7.2降低时间分辨率和窗的个数 115

7.3利用幅度信息的常规时域测量方法 116

7.4利用相位检测信号 118

7.5相关输出的幅度是频率的函数 119

7.6相关幅度随特定频率和初相的变化 121

7.7不同窗长的滑动平均法 122

7.8不同的滑窗 124

7.9 TOA和PW的计算 127

7.10门限设置 128

7.11输出波形的细节 131

7.12匹配窗的确定 132

7.13确定匹配窗的比值法 133

7.14从匹配窗中选择短窗 137

7.15 TOA和PW的结果 137

7.16灵敏度测试结果 138

7.17结论 139

参考文献 139

第8章 特征值及相关处理 140

8.1引言 140

8.2特征值问题的输入参数 140

8.3简化方法 141

8.4矩阵构建与噪声特征值分布 141

8.5一个复信号、噪声特征值分布及检测概率 142

8.6矩阵阶数的影响 144

8.7两个复输入信号 145

8.8数据长度的影响 147

8.9通过低阶矩阵累加增加数据长度 149

8.10低阶矩阵的特征值解析解 150

8.11特征值与初始相位差的关系 152

8.12特征值与频差 153

8.13确定信号个数的特征值门限法 154

8.14 AIC和MDL法 155

8.15虚警测试 156

8.16一个和两个输入信号时的虚警测试 157

8.17 IQ不平衡对信号个数检测的影响 159

8.18时域检测的特征值方法 159

8.19特征值方法的时域检测仿真 160

8.20结论 164

参考文献 164

第9章 频率相近信号的研究和MUSIC算法 165

9.1绪论 165

9.2输入信号的频差和信噪比（S/N） 165

9.3一个信号时MUSIC算法的阶数研究 166

9.4两个信号时的MUSIC算法的阶数研究 169

9.5利用FFT算法分选频率接近的两个信号 171

9.6利用FFT输出检测频率相近的两个信号 172

9.7利用特征值检测频率相近的两个信号 175

9.8频率相近信号的频率分辨 178

9.9常规的MUSIC算法 179

9.10低阶MUSIC算法 181

9.11低阶MUSIC算法的性能 182

9.12 MUSIC算法的频率选择性 183

9.13结论 184

参考文献 184

第10章 数字瞬时测频接收机 185

10.1引言 185

10.2模拟IFM接收机的基本概念 185

10.3数字IFM接收机的基本硬件组成与基本概念 186

10.4 1位ADC的影响 187

10.5相位差的计数与处理 188

10.6信噪比对相位θ的影响 191

10.7解模糊 193

10.8仿真结果 194

10.9门限与确认 196

10.10存在两个同时到达信号时的性能 197

10.11频率折叠 199

10.12时间分辨率改善与滞后门限 201

10.13 IQ通道的不平衡性 203

10.14利用Hilbert变换转换实信号为复信号 204

10.15特殊采样的下变频变换 206

10.16结论 208

参考文献 208

第11章 利用常规FFT法设计接收机 209

11.1简介 209

11.2需求 209

11.3 FFT长度选择和频率分辨率 210

11.4虚警概率和检测概率确定的门限 211

11.5门限调整 214

11.6通过幅度比较改善频率读数 214

11.7两个信号的频率分辨 217

11.8检测接收机中的第二信号 219

11.9 PA测量 219

11.10 TOA和PW测量 222

11.11联合输入脉冲的所有信息 222

11.12基于FFT的接收机的一些可能改善 223

11.13接收机测试 224

11.14总结 225

参考文献 226

第12章 基于复合FFT处理的接收机设计方法 227

12.1简介 227

12.2通过FFT处理设计的级联滤波器 227

12.3采用多相滤波器的级联滤波器组 229

12.4半带滤波器 229

12.5 F FT长度的选择 232

12.6门限确定及检测概率 233

12.7用以提高PW检测能力的附加检测方法 235

12.8窄脉冲 236

12.9弱的宽脉冲信号 237

12.10多窗复合的信号检测 238

12.11窗的选择 240

12.12一个频率通道中存在两个信号 240

12.13参数测量 242

12.14结论 242

参考文献 242

第13章 多相滤波器设计的接收机 243

13.1介绍 243

13.2方法 243

13.3多相滤波器设计 243

13.4多相滤波器的特性 247

13.5时域检测和灵敏度 249

13.6兔耳效应的产生 251

13.7检测序列和兔耳效应 251

13.8 PW和FFT处理 252

13.9确定信号数目 253

13.10奇偶复接收机的输出 253

13.11确定输入频率 255

13.12频率分辨率是PW的函数 257

13.13幅度、TOA和PW测量 259

13.14最小脉宽限制与虚警概率的降低 259

13.15结论 260

参考文献 260

第14章 二进制相移键控（BPSK）信号的检测 261

14.1简介 261

14.2巴克码的基本属性 261

14.3 BPSK信号的生成及其FFT输出 262

14.4利用FFT输出检测BPSK信号 265

14.5研究复BPSK信号和CW信号的两个特征值 269

14.6研究复BPSK信号和CW信号的三个特征值 270

14.7定义BPSK信号的码元时间极限 271

14.8用常规FFT接收机的输出来检测一个BPSK信号 272

14.9用两个帧来检测BPSK信号 274

14.10 FFT处理后利用特征值法检测BPSK信号 277

14.11在多相滤波器之后通过相位比较来检测BPSK信号 278

14.12在多相滤波器之后通过特征值比值来检测BPSK 279

14.13寻找BPSK信号中相位转换的位置 280

14.14结论 284

参考文献 284

第15章 调频（FM）信号 285

15.1引言 285

15.2时域和频域输出中的chirp信号 285

15.3 FFT法检测chirp信号 286

15.4特征值法检测chirp信号 288

15.5 FFT法和特征值法的chirp信号检测结果比较 290

15.6从接收机输出中识别chirp信号 291

15.7频率测量的幅度比较法 293

15.8在常规FFT处理之后检测chirp信号的条件 294

15.9一个频率通道中的chirp输出 294

15.10位于两个频率通道边界的CW信号 295

15.11两个相邻频率通道的chirp输出 296

15.12多相滤波器法检测chirp信号 296

15.13 FFT或多相滤波器之后检测chirp信号 297

15.14在常规FFT处理之后进行相位比较 297

15.15在多相滤波器运算之后进行相位比较 299

15.16从两个CW信号中分离chirp信号 300

15.17总结 301

参考文献 301

第16章 到达角（AOA）和频率的测量 302

16.1引言 302

16.2问题定义 302

16.3信号产生 303

16.4普通的和简化的方法 303

16.5基线性能 305

16.6角度测量 306

16.7二维相干处理的处理增益 307

16.8变频和滤波输出校准 309

16.9 16单元的均匀线阵 311

16.10通过16个天线单元测量角度 312

16.11频率和AOA转换 313

16.12 AOA测量的两个例子 315

16.13幅度比较 317

16.14两个同时到达信号 318

16.15特征值法和MUSIC法 319

16.16非均匀的天线间距 321

16.17通过非均匀的天线阵列测量AOA 321

16.18前端设计的潜能 323

16.19与频率无关的AOA测量 325

16.20频率-AOA处理 326

16.21结论 327

参考文献 327

程序清单 328

关于作者 332

术语表 333