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实验报告内容2015

发布时间: 2021-10-15 13:28:31

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 注:实验报告的内容如下(与实验指导书略有不同,红色字体部分是区别之处)。

 实验一(时域自适应干扰抑制系统仿真验证)

 系统指标如下:

 (1) 基带采样频率为0.8MHz,产生频率分别为0.16MHz和0.06MHz(0.06MHz幅度是0.16MHz幅度的1倍)的两个单频信号,将其叠加;

 (2) 将基带信号内插后,经DUC上变频,可得载频为20MHz的中频信号。在中频信号上添加高斯白噪声,使得信噪比为20dB。

 (3) 将含噪声的中频信号进行DDC下变频,并将数据率降到800Ksps,得基带信号。

 (4) 以频率为0.06MHz的单频信号作为期望信号,采用基于FIR滤波结构的MVDR算法,剔除干扰信号,获得期望信号。

 实验二(空域自适应干扰抑制和DOA估计系统仿真验证)

 系统指标如下:

 (1) 基带采样频率为0.8MHz,产生频率分别为0.16MHz和0.06MHz(0.06MHz幅度是0.16MHz幅度的1倍)的两个单频信号;

 (2) 考虑具有4个阵元的均匀线阵,两个单频信号的入射方向分别为0度(0.16MHz)和30度(0.06MHz),在空间相位补偿单元分别对两个信号进行相位补偿,用于相位补偿的阵元间距与波长(可用中频20MHz的波长来算)比为0.5,然后叠加,可得4个阵元的基带信号;

 (3) 将4个阵元的基带信号分别进行上变频,得4个载波频率为20MHz的中频信号。在中频信号上分别添加高斯白噪声,使得信噪比为20dB。

 (4) 将含噪声的4个中频信号分别进行DDC下变频,并将数据率降到0.8Msps,得4个基带信号;

 (5) 以入射方向为30度的单频信号作为期望信号,采用MVDR波束形成算法,剔除干扰信号,获得期望信号;

 (6) 采用MUSIC算法估计两个单频信号的入射方向。

 实验三(4阵元线阵发射通道数字处理,FPGA中实现DUC)

 (1)完成空域自适应干扰抑制和DOA估计系统框架的设计(用实验二的参数),编写发射部分的FPGA程序,完成各功能模块的编写和仿真验证(可用Modelsim仿真验证)。

 (2)下载已编写好的DUC控制程序,将已进行空间相位补偿的各阵元基带数据保存在ROM模块里,分别将基带信号进行上变频,控制DAC将中频数字信号转换为模拟信号,然后用示波器和频谱仪观察单个阵元输出信号波形和频率是否正确,完成阵列信号产生系统的验证。

 实验四(4阵元线阵接收通道数字处理,FPGA中实现DDC)

 (1)编写接收部分的FPGA程序(用实验二的参数),完成各功能模块的编写和仿真验证(可用Modelsim仿真验证)。

 (2)下载已编写好的DDC控制程序,对各阵元产生的中频信号(实验四采集的4个中频信号由实验三的4个DUC产生)进行采集后,经过DDC和抽取降低数据率后的基带数据,利用编写的MATLAB程序对单个阵元的接收数据进行时域自适应干扰抑制,对多个阵元的接收数据进行空域自适应干扰抑制和DOA估计。(期望信号:0.06MHz 信号从30度入射;干扰信号:0.16MHz信号从 0度入射)

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