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2.3 FIR滤波器 12
2.4 滤波的理论 13
2.4.1 滤波和增减采样互换定理 13
2.4.2 多相分解 15
2.4.3 抽取滤波器结构 16
2.5 离散傅里叶变换的滤波器组 18
2.6 小结 23
3 实信号接收机数学模型的研究 24
3.1 频域信道化数字接收机的数学模型 24
3.1.1 滤波器组信道化接收机结构 24
3.1.2 实信号频带均匀信道划分形式 24
3.2 信道化数字接收机的高效结构 26
3.2.1 高效结构的推导 26
3.2.2 实信号的信道化接收机结构 28
3.3 高效结构的运算复杂度比较 32
3.3.1 实信号DFT的快速算法 32
3.3.2 实信号奇数DFT的快速算法 33
3.3.3 实信号高效结构的运算量分析 34
3.4 本设计的数学模型 35
3.5 小结 38
4 Matlab仿真 39
4.1 本设计模型的Matlab仿真 39
4.1.1 仿真条件 39
4.1.2 原型低通FIR滤波器的设计 39
4.1.3 输入信号的频谱和信道特征 41
4.1.4 信道化结构的实信号输出 43
4.1.5 多相滤波器的相关特性分析 45
4.2 小结 47
5 总结 48
致谢 49
参考文献 50
附录1 主要程序 52
1 绪论
1.1 研究的背景及意义
20世纪70年代起，数字无线通信设备得以迅猛发展，但是其仍然存在着许多的不足，如要实现它的功能则对硬件有着很强的依赖性，只能在特定无线通信体制中使用特定无线通信设备，新、老无线通讯设备的兼容很困难等。为此，一种被称为软件无线电 ，不仅符合人与人之间通信的要求，还兼容了以往的多种无线通讯体制的结构被提出了，也称软件定义无线电[1]。由于软件无线电所完成无线通信的功能主要是以软件为主，故促成了无线通信技术在数字化后的第二次革命。
软件无线电以总线或交换方式将通用化、标准化和模块化硬件单元连接起来构成通用的平台，并通过在这种平台上加载通用化、标准化和模块化的软件来实现各种无线通信功能。软件无线电摆脱了传统的面向用途的无线电设计思路，提出了一种崭新的通信思想，通过通用的模块化硬件平台，解放了系统提供的长期依赖于固定电路的业务，并利用软件的优势：低成本、可编程、易修改和开发周期短等，把无线通信技术水平提升到了一个崭新的高度[2][3]。
软件无线电的发展大致可以分为三个阶段[4]：
接收端的数字化在离天线较远的一级，而不是紧跟天线，即实现了部分的数字化；
指的是全数字化处理，将宽度的 转换器移到射频端，即把硬件作为无线电通信平台，在射频端进行数字采样，通信功能全部都由软件来实现；
对周围环境有适应能力的无线电系统，能够根据工作环境的变换来对系统本身进行调整。
目前软件无线电已经被世界各国展开研究，处在领先地位是欧美国家，许多我国的科研单位也在对软件无线电进行研究，并且取得了一定的成果。然而，对于同时接收多个信号一般都是采用信道化模拟滤波器组接收体制，或者是采用让多部数字接收机并行工作的方案。但是这两种实现途径都有着成本高、可扩展性差、设备组成复杂等弊端，无法适应当下不断变化的新需求。而多通道宽带数字接收机(即信道化数字接收机)基于软件无线电思想，采用了多信道并行处理的方式来增加单台接收机的处理容量，不仅能够降低接收机系统复杂度、还能提高实时处理能力、特别是提高全宽带全概率截获能力。故对信道化数字接收机的研究有着十分重大的意义。
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