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基于多相分解技术的高速并行FIR滤波器设计 预览
1
作者 许自阳 《价值工程》 2019年第21期197-200,共4页
在宽带信号采样的情况下,基带部分需要进行高速数据处理,此时单通道数据处理很难满足时序要求。而并行数据处理会占用大量的FPGA资源,这就需要对并行算法进行优化。在不同的场景下输出数据速率要求不同,这就要求进行数据速率变换。本文... 在宽带信号采样的情况下,基带部分需要进行高速数据处理,此时单通道数据处理很难满足时序要求。而并行数据处理会占用大量的FPGA资源,这就需要对并行算法进行优化。在不同的场景下输出数据速率要求不同,这就要求进行数据速率变换。本文讨论了如何对并行FIR滤波器进行优化设计,同时也论述了如何利用多相分解技术进行数据速率变换,结果说明优化后的算法能大幅减少FPGA资源的消耗,并能适应多速率数据变换的应用场景。 展开更多
关键词 并行FIR滤波器 相分 速率变换
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一种半带滤波器的低功耗实现方法 预览
2
作者 徐鹏 《电子技术应用》 2019年第9期28-31,38共5页
半带滤波器常被用于实现数字变频中数字信号的2倍抽取过程。对于抽取半带滤波器的无乘法器实现结构,常使用移位相加代替乘法操作减少硬件资源的使用,利用多相分解技术降低整体滤波的运算量,降低硬件实现总体功耗。在此基础上进一步提出... 半带滤波器常被用于实现数字变频中数字信号的2倍抽取过程。对于抽取半带滤波器的无乘法器实现结构,常使用移位相加代替乘法操作减少硬件资源的使用,利用多相分解技术降低整体滤波的运算量,降低硬件实现总体功耗。在此基础上进一步提出了一种低功耗的实现方法。通过Modelsim软件仿真验证功能正确后,最后由Design Complier软件的综合结果表明,与传统一般移位相加实现结构相比,所提出的结构有效地降低了半带滤波器的面积及功耗。 展开更多
关键词 半带滤波器 低功耗 降采样 相分 数字信号处理
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一种改进型CIC抽取滤波器的实现方法 预览
3
作者 谢海霞 孙志雄 《电子设计工程》 2018年第14期162-166,共5页
针对传统CIC抽取滤波器处理宽带信号时,阻带衰减满足要求,通带衰减过大的问题,提出了一种改进CIC抽取器的设计方法;在分级抽取滤波器的基础上用锐化技术改善滤波器通阻带衰减,采用内插二阶多项补偿函数对通带进行额外补偿,使带内更平坦... 针对传统CIC抽取滤波器处理宽带信号时,阻带衰减满足要求,通带衰减过大的问题,提出了一种改进CIC抽取器的设计方法;在分级抽取滤波器的基础上用锐化技术改善滤波器通阻带衰减,采用内插二阶多项补偿函数对通带进行额外补偿,使带内更平坦,并利用多相分解的方法降低了抽取滤波器采样率;仿真验证了改进型滤波器具有更好的通、阻带特性。最后在FPGA上实现这个改进型CIC滤波器的设计,并进行了时序仿真和综合验证。 展开更多
关键词 CIC抽取滤波器 内插二阶项式 相分 FPGA
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类梳状补偿滤波器设计与仿真 预览 被引量:1
4
作者 张磊 狄建国 +2 位作者 吴淑婷 王建新 方熙 《电子学报》 CSCD 北大核心 2018年第8期1997-2003,共7页
积分梳状(CIC:cascaded integrator comb)滤波器由于具有运算速度较快,占用资源少等优点,而被广泛应用于多信号抗混叠系统中.针对传统CIC滤波器因简单级联而带来的通带失真增大和阻带衰减减小的缺陷,本文基于CIC滤波器的传递函数以及频... 积分梳状(CIC:cascaded integrator comb)滤波器由于具有运算速度较快,占用资源少等优点,而被广泛应用于多信号抗混叠系统中.针对传统CIC滤波器因简单级联而带来的通带失真增大和阻带衰减减小的缺陷,本文基于CIC滤波器的传递函数以及频谱特性分析,提出了一种类梳状补偿滤波器(SCC_CIC:similar to comb compensation CIC)的设计方案,根据实际需要调整参数和来满足设计要求.同时,利用多相分解技术重构滤波器结构,提升了整个系统的运行效率,且实现复杂度较低.通过MATLAB仿真实验及分析,相比N=2的同级联数的传统CIC滤波器、ISOP_CIC(interpolated second-order polynomials CIC)和SCIC(sharpening to cascaded integrator-comb)滤波器,SCC_CIC滤波器在f s处的阻带衰减分别增加近了80dB、60dB和70dB,在f c处分别补偿通带失真97.3%、90.1%和-2%,整个滤波器的运算量减小到1/D,滤波器的精确度基本保持一致,使得SCC_CIC能够较好地应用在抗混叠滤波系统中. 展开更多
关键词 积分梳状滤波器 类梳状补偿滤波器 通带失真 阻带衰减 相分 抗混叠滤波
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二元最小能量小波框架的特征刻画 预览
5
作者 陈清江 李婷婷 雷晓婷 《应用数学》 CSCD 北大核心 2017年第3期595-602,共8页
针对二元小波框架在图像处理中应用的有效性,本文研究二元最小能量小波框架的特征.给出二元最小能量小波框架存在的充分必要条件,刻画了二元最小能量小波框架的特征.通过对加细函数和小波函数对应的面具函数进行多相分解,提出二元最小... 针对二元小波框架在图像处理中应用的有效性,本文研究二元最小能量小波框架的特征.给出二元最小能量小波框架存在的充分必要条件,刻画了二元最小能量小波框架的特征.通过对加细函数和小波函数对应的面具函数进行多相分解,提出二元最小能量小波框架的分解与重构算法,并给出数值算例. 展开更多
关键词 最小能量小波框架 框架分辨分析 相分 面具函数 加细函数
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基于FPGA的高效FIR滤波器设计 预览 被引量:1
6
作者 李凯勇 《青海大学学报:自然科学版》 2017年第6期56-60,共5页
为了有效提高数字信号处理的实时性,文中利用多相分解法推导了快速F IR滤波器的一 种高效实现算法, 通过 Matlab,QuartusII软件的仿真和测试验证了设计的可行性.结果表明: 该滤波器运行速度基本上是直接实现的2 倍,运算量比直接实现要... 为了有效提高数字信号处理的实时性,文中利用多相分解法推导了快速F IR滤波器的一 种高效实现算法, 通过 Matlab,QuartusII软件的仿真和测试验证了设计的可行性.结果表明: 该滤波器运行速度基本上是直接实现的2 倍,运算量比直接实现要少2 5 % 左右,工作效率要 比直接实现提高了大约50% .整个设计过程由软件实现,参数易于修改,具有较大的实用性. 展开更多
关键词 相分 短卷积算法 现场可编程门阵列
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4路多相信号半带抽取滤波器优化实现结构 预览
7
作者 张娜 贾和平 《无线电工程》 2017年第5期106-110,共5页
高速FIR滤波器的4路多相实现结构工作的采样速率是单路串行实现结构的4倍,针对4路多相信号半带抽取滤波器直接实现结构计算复杂度大这一问题,提出了一种4路多相信号半带抽取滤波器的优化实现结构。推导得到4路多相信号FIR滤波器优化实... 高速FIR滤波器的4路多相实现结构工作的采样速率是单路串行实现结构的4倍,针对4路多相信号半带抽取滤波器直接实现结构计算复杂度大这一问题,提出了一种4路多相信号半带抽取滤波器的优化实现结构。推导得到4路多相信号FIR滤波器优化实现结构;在此基础上,分析不同输出组合的计算复杂度,给出4路多相信号半带抽取滤波器的优化实现结构。对于4路多相信号半带抽取滤波器,仿真结果表明,提出的优化实现结构的计算复杂度约为直接实现结构的75%,验证了其优越性。 展开更多
关键词 FIR滤波器 相分 半带滤波器 抽取
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多相并行FIR滤波器的FPGA高速实现方法 预览 被引量:3
8
作者 张娜 李春祎 《无线电通信技术》 2017年第4期86-90,共5页
L路多相并行FIR滤波器的工作速率是单路串行FIR滤波器的L倍,基于多项式分解的多相并行FIR滤波器实现结构简单、计算复杂度小、滤波运算延迟少;针对多相并行FIR滤波器,给出了基于多项式分解的多相并行FIR滤波器优化实现结构的FPGA高速实... L路多相并行FIR滤波器的工作速率是单路串行FIR滤波器的L倍,基于多项式分解的多相并行FIR滤波器实现结构简单、计算复杂度小、滤波运算延迟少;针对多相并行FIR滤波器,给出了基于多项式分解的多相并行FIR滤波器优化实现结构的FPGA高速实现方法。归纳、整理和推导了2路至8路基于多项式分解的多相并行滤波器优化实现结构,并针对FPGA实现的具体特点给出了多相并行滤波器优化实现结构的FPGA高速实现方法。通过测试分析可知,给出的基于多项式分解的多相并行FIR滤波器优化实现结构的FPGA高速实现方法能够在FPGA上高速实现多相并行FIR滤波器。 展开更多
关键词 FIR滤波器 相分 FPGA 高速
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基于全流程并行加速的改进数字下变频器设计 预览 被引量:1
9
作者 吉炜寰 邹玉炜 黄磊 《电子器件》 北大核心 2017年第1期142-146,共5页
针对宽带通信雷达探测系统中高速率数据处理难度较大的问题,设计了一种全流程并行化处理的高速率数字下变频器,混频模块采用并行化的流水线坐标旋转数字计算机(CORDIC)对来自A/D的高速采样数据进行分组处理,以降低单个通道的数据率;... 针对宽带通信雷达探测系统中高速率数据处理难度较大的问题,设计了一种全流程并行化处理的高速率数字下变频器,混频模块采用并行化的流水线坐标旋转数字计算机(CORDIC)对来自A/D的高速采样数据进行分组处理,以降低单个通道的数据率;抽取滤波模块采用多相滤波器进一步将高阶卷积网络进行并行化分解,减少不必要的乘累加运算。实验结果表明:最大处理速率由原先的131 MHz提高到了255 MHz,改进设计利用现有硬件条件大幅度提高了处理速度,减少了通带内信号的衰减。 展开更多
关键词 数字下变频器 坐标旋转数字式计算机 相分 抽取滤波
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一种用于Σ-ΔADC的低功耗数字抽取滤波器 预览
10
作者 汪杰 刘慧君 +1 位作者 谢亮 金湘亮 《电子元件与材料》 CAS CSCD 2017年第11期52-59,共8页
设计了一种适用于Σ-ΔADC(模数转换器)的低功耗数字抽取滤波器。该数字抽取滤波器采用三级结构实现,分别是CIC滤波器、补偿滤波器和半带滤波器。在设计中,运用Noble恒等式原理、多相分解技术和CSD编码技术,初步降低了滤波器的功耗;... 设计了一种适用于Σ-ΔADC(模数转换器)的低功耗数字抽取滤波器。该数字抽取滤波器采用三级结构实现,分别是CIC滤波器、补偿滤波器和半带滤波器。在设计中,运用Noble恒等式原理、多相分解技术和CSD编码技术,初步降低了滤波器的功耗;根据补偿滤波器和半带滤波器长度的奇偶性和系数的对称性,提出一种奇偶优化法再次优化滤波器结构,进一步降低了整个滤波器的功耗,从而实现低功耗的目的。本设计基于110 nm CMOS工艺,在10MHz采样频率、5 k Hz正弦输入信号频率和256倍降采样率的情况下进行仿真。后仿真结果表明,滤波器的信噪失真比(SNDR)为91.5 d B,无杂散动态范围(SFDR)为97.0 d B,有效位数(ENOB)达到14.91 bit。在1.5 V电源电压下,数字电路(带SPI)的面积约为0.31 mm×0.81 mm,总功耗仅为376μW。 展开更多
关键词 Σ-ΔADC 低功耗 数字抽取滤波器 相分 系数对称 奇偶优化法
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基于多分辨率分解无参考模糊图像质量评价
11
作者 潘强 印鉴 《控制工程》 CSCD 北大核心 2016年第7期1143-1148,共6页
利用多分辨率分析手段有效识别模糊效果,提出一种基于多相分解耦合乘法多分辨率分解的无参考模糊图像质量评价方法。首先将模糊图像进行多相成份分解,计算各相成份的相对偏差和绝对偏差;且引入多分辨率分析,设计了模糊转换函数;再计算... 利用多分辨率分析手段有效识别模糊效果,提出一种基于多相分解耦合乘法多分辨率分解的无参考模糊图像质量评价方法。首先将模糊图像进行多相成份分解,计算各相成份的相对偏差和绝对偏差;且引入多分辨率分析,设计了模糊转换函数;再计算图像细节均值,定义转换点分类规则;并对图像内容进行分析,建立图像细节信息判别标准;根据标准,对图像进行粗分类,并计算其阈值;最后,引入多分辨率的垂直、水平方向的模糊转换,构造模糊质量评价模型,准确获取图像模糊量。在3个图像数据库中测试得出:与当前无参考模糊图像质量评价方法相比,更加符合人类视觉特性,具有更好的评价效果。 展开更多
关键词 模糊图像质量评价 模糊效果 相分 分辨率分 模糊转换
一种改进的动态信道化滤波方法 预览
12
作者 刘小蒙 邵高平 +1 位作者 汪洋 岳强 《信息工程大学学报》 2016年第4期448-453,共6页
多标准卫星链路的宽带信号中包含多个带宽不同、分布非均匀的子信号,其参数未知且具有时变性。提出一种改进的动态信道化滤波方法,在传统动态信道化滤波结构基础上,利用半带滤波器插值后的周期频谱,对输入信号进行滤波,并把原信号... 多标准卫星链路的宽带信号中包含多个带宽不同、分布非均匀的子信号,其参数未知且具有时变性。提出一种改进的动态信道化滤波方法,在传统动态信道化滤波结构基础上,利用半带滤波器插值后的周期频谱,对输入信号进行滤波,并把原信号延时后减去滤波后的信号,获得频谱上相互互补且无交叠的两路信号;采用复指数调制滤波器组对两路信号进行分析滤波;自适应调整判决门限对分析滤波后的信号进行能量检测;根据能量检测结果利用综合滤波器组重构出子信号。经过理论分析和仿真实验表明,改进方法在结构复杂度、硬件资源占用量方面均有提高。 展开更多
关键词 信道化 调制滤波器组 宽带接收机 相分
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基于分布式算法的多项抽取滤波器设计 预览 被引量:2
13
作者 石立国 侯鸿杰 +1 位作者 王竹刚 熊蔚明 《现代电子技术》 北大核心 2016年第23期68-71,共4页
实现高阶FIR滤波器时,在降低FPGA硬件资源占用方面,分布式算法和多相分解技术应用广泛。详细介绍了分布式算法和多相分解技术的原理,并结合FPGA的特点提出了适用于高阶FIR滤波器的新算法,解决了分布式算法实现高阶FIR滤波器查找表... 实现高阶FIR滤波器时,在降低FPGA硬件资源占用方面,分布式算法和多相分解技术应用广泛。详细介绍了分布式算法和多相分解技术的原理,并结合FPGA的特点提出了适用于高阶FIR滤波器的新算法,解决了分布式算法实现高阶FIR滤波器查找表过大的问题,提高了硬件资源的利用率。推导了基于分布式算法和多相分解技术的实现原理,通过ISE实现并验证了该算法的高效性。最后,给出了滤波器性能随滤波器系数量化位宽变化的关系。 展开更多
关键词 FIR滤波器 FPGA 分布式算法 相分
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改进的时钟偏斜误差校正方法的FPGA实现 预览 被引量:3
14
作者 聂伟 王天明 邱蓉 《微型机与应用》 2016年第7期83-86,共4页
利用改进的完美重构方法对多A/D采样系统的时钟偏斜误差校正方法进行了FPGA实现。采用自顶向下和模块化的设计方法,实现了多路采样数据的相位同步模块、数据位置映射模块、并行多相滤波器组模块以及多路数据合成模块。对完美重构方法中... 利用改进的完美重构方法对多A/D采样系统的时钟偏斜误差校正方法进行了FPGA实现。采用自顶向下和模块化的设计方法,实现了多路采样数据的相位同步模块、数据位置映射模块、并行多相滤波器组模块以及多路数据合成模块。对完美重构方法中的滤波器组运用多相分解技术将其化为并行结构滤波器组,对输出数据采用流水线结构加法器组进行处理,降低了系统运算延迟,提高了系统的实时性。在MATLAB和Model Sim中进行仿真,结果表明了该实现的正确性和有效性。 展开更多
关键词 时间交替采样 时钟偏斜误差 相分 FPGA
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二元向量值双正交小波滤波器的构造与性质 预览 被引量:1
15
作者 陈清江 王世恒 陈欢 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2015年第2期164-169,共6页
研究二元向量值双正交小波滤波器的构造问题.当其中一个向量值尺度函数的两尺度矩阵序列的多相分解为矩阵多项式时,运用提升思想与矩阵的多相分解法,给出相应的二元向量值双正交小波滤波器的构造公式.讨论二元向量值小波包的性质,得到... 研究二元向量值双正交小波滤波器的构造问题.当其中一个向量值尺度函数的两尺度矩阵序列的多相分解为矩阵多项式时,运用提升思想与矩阵的多相分解法,给出相应的二元向量值双正交小波滤波器的构造公式.讨论二元向量值小波包的性质,得到二元向量值小波包的双正交公式与向量值小波包基. 展开更多
关键词 双正交 相分 二元向量值 分辨分析 向量值小波包 向量值小波滤波器
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FIR滤波器的8路多相27子滤波器实现结构 预览 被引量:3
16
作者 宋广怡 《无线电工程》 2015年第2期22-25,63共5页
高速FIR滤波器的8路多相直接分解实现结构的工作频率是单路串行实现结构的1/8,计算复杂度是单路串行实现结构的8倍。针对高速FIR滤波器的8路多相直接分解实现结构计算复杂度大这一问题,对FIR滤波器的多相并行实现结构进行了详细推导... 高速FIR滤波器的8路多相直接分解实现结构的工作频率是单路串行实现结构的1/8,计算复杂度是单路串行实现结构的8倍。针对高速FIR滤波器的8路多相直接分解实现结构计算复杂度大这一问题,对FIR滤波器的多相并行实现结构进行了详细推导,提出了FIR滤波器的8路多相27子滤波器实现结构,提出的FIR滤波器的8路多相27子滤波器实现结构的计算复杂度是单路串行实现结构的3?375倍。 FPGA实验验证了提出的FIR滤波器的8路多相27子滤波器实现结构的优越性。 展开更多
关键词 FIR滤波器 相分 子滤波器 实现结构
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广义多相滤波及其应用 预览 被引量:6
17
作者 张飞 伍小保 《雷达科学与技术》 2014年第3期262-266,共5页
提出了一种"广义多相滤波"的概念,将多相滤波推广至多相分解的阶数与抽取比不一致的情形,从而使得传统多相滤波成为其一个特例。"广义多相滤波"使得设计者在构建宽带数字接收机时可以按照实际情况进行速度与面积的平衡。从频域对广... 提出了一种"广义多相滤波"的概念,将多相滤波推广至多相分解的阶数与抽取比不一致的情形,从而使得传统多相滤波成为其一个特例。"广义多相滤波"使得设计者在构建宽带数字接收机时可以按照实际情况进行速度与面积的平衡。从频域对广义多相滤波进行了推导,并给出了其具体实施步骤。在广义多相滤波的基础上,构建了一个宽带数字接收机,详述了该算法在其中的应用。还使用测试信号对该宽带数字接收机的功能进行了仿真,并给出了广义多相滤波在实际硬件中所使用的资源。结果表明,该算法对宽带数字接收机的研制有一定的实际意义。 展开更多
关键词 广义相滤波 宽带数字接收机 相分 抽取
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一种基于多相滤波的高速信号处理算法 预览 被引量:4
18
作者 吕影影 徐强 崔志超 《雷达科学与技术》 2014年第2期161-165,共5页
在多速率信号处理中,常采用多相滤波结构以有效地降低系统的运算量,提高系统信号处理的实时性。如果采用内插系统的多相滤波结构,在实现过程中受系统时钟频率的约束,将无法实现采样率超过时钟频率的高速率信号的传输。提出了一种基于多... 在多速率信号处理中,常采用多相滤波结构以有效地降低系统的运算量,提高系统信号处理的实时性。如果采用内插系统的多相滤波结构,在实现过程中受系统时钟频率的约束,将无法实现采样率超过时钟频率的高速率信号的传输。提出了一种基于多相滤波结构的新型高速信号处理算法,对高速信号进行多级多相滤波,从而将信号进行多相分解,采用多通道传输;利用多路低采样率信号得到高采样率的输出信号,并在接收端进行信号合成。具有运算量小、消耗资源少、便于实现等优点,并通过公式推导及仿真结果验证了其正确性,解决了高速率信号受系统时钟频率限制难以实现的问题。 展开更多
关键词 相滤波 高速信号 相分 信号合成
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一种新的基于混合变换的图像稀疏表示 预览
19
作者 石翠萍 张钧萍 张晔 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期36-42,共7页
Tetrolet变换对图像中边缘和纹理的稀疏逼近性能远远高于小波变换,对细节丰富的图像具有明显优势,但其对平滑图像的逼近性能却不如小波变换.针对这一问题,本文提出了具有一定普适性的图像稀疏方法.首先,对图像进行小波变换,采用p-fold... Tetrolet变换对图像中边缘和纹理的稀疏逼近性能远远高于小波变换,对细节丰富的图像具有明显优势,但其对平滑图像的逼近性能却不如小波变换.针对这一问题,本文提出了具有一定普适性的图像稀疏方法.首先,对图像进行小波变换,采用p-fold抽取滤波器对各子带进行多相分解,对分解结果进行主成分变换,并对两次能量聚集后的图像进行低频稀疏逼近;然后,根据前面结果生成细节图像,采用Tetrolet变换进行高频稀疏逼近.实验表明,在相同条件下,无论是客观质量还是主观质量,该方法均优于单一的小波变换和Tetrolet变换,证实了本文方法的有效性. 展开更多
关键词 图像稀疏逼近 Tetrolet变换 小波变换 相分
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调频连续波MIMO雷达OFDM波形设计 预览
20
作者 程普 辛勤 万建伟 《信号处理》 CSCD 北大核心 2013年第12期1702-1707,共6页
对于多输入多输出调频连续波雷达,正交波形设计是其最关键的技术之一.传统频分波形采用频率调制方法,使得各信号在频域上互不重叠,通过带通滤波实现多通道分解,该方法信号带宽大、系统复杂,且由于采用带通滤波,信号相干性差.因此针对调... 对于多输入多输出调频连续波雷达,正交波形设计是其最关键的技术之一.传统频分波形采用频率调制方法,使得各信号在频域上互不重叠,通过带通滤波实现多通道分解,该方法信号带宽大、系统复杂,且由于采用带通滤波,信号相干性差.因此针对调频连续波雷达,本文提出了一种新的正交波形设计方法.该方法基于正交频分复用原理,一个信号周期包含M个线性扫频周期,其中M为正交信号个数,去调频接收后,作快时间离散傅里叶变换,通过多相分解实现信号分解.该方法不需要带通滤波,信号相干性好、带宽窄、系统简单.论文最后,通过仿真实验验证了波形设计的正确性和有效性. 展开更多
关键词 调频连续波雷达 输入输出 正交波形设计 正交频分复用 相分
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