寬帶數字信道化接收機綜述

鄭保佐

摘要：本文分析了數字信道化接收機的系統結構，研究了數字信道化接收機技術的發展趨勢。

關鍵詞：寬帶；數字信道化接收機；處理技術

中圖分類號：TN851 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）05-0037-01

數字信道化接收機是一種基于數字信道化濾波器組形成的結構設計模式，它可分為不同的類型，而數字信道化接收機在實踐中具有一定的靈活性，可以提升工作效率。

1 數字信道化接收機的系統結構

1.1 單通道的數字信道化接收機

單通道的信道化接收機主要是通過不同接收機并聯形成不同的信道接受模式，通過構建多通道的數字信道化接收方式，不同的子信道的接收機結構相對較為完整。

1.2 中頻數字信道化接收機

中頻數字信道化接收機是一種基于模擬混頻器和濾波器進行信道的劃分整理，利用采樣以及數字信號處理的方式加強控制管理的結構模式。但是，此種模式缺乏穩定性與靈活性。而DDC類型的數字信道化接收機，可以對射頻信號進行采樣，在利用數字混頻以及濾波對信道進行劃分，這樣就可以凸顯數字電路以及數字信號的優勢特征，但是此種模式在系統接受寬帶以及動態范圍的過程中會受到ADC的性能限制與影響。單通道的數字信道化接收機的子信道是獨立的，可以對其進行獨立的設計，且靈活性相對較高，系統中的硬件資源利用效率則相對較低，在其需要數目種類較多的子信道的時候，就會導致硬件資源過度消耗，其結構相對較為復雜，而單通道的數字信道化接收機職能在少量的子信道系統中應用[1]。

1.3 FFT類型的的數字信道化接收機

快速傅里葉變換是一種應用較為頻繁的信道技術，而通過FFT則可以構建平頻域濾波器，進而對頻域信道進行分析。但是頻域濾波器的頻率呈現Sinc函數，其阻帶衰呈現減低的狀態，對此，可以利用視域家窗戶的方式增強濾波器組的整體性能，也就是一種將STET作為核心技術的信道化接收機類型，此種數字信道化結構在實踐中運算效率相對較高，且其系統相對較為簡單，可以保障接收機分布均勻的效果。在實踐中無需抽樣率轉換系統就可以做到信號輸入和輸出的采樣率轉換，但是在操作中頻域濾波器性能會受到一定的限制與影響，頻域信道劃分也缺乏靈活性，子信道的位置和寬帶無法綜合實際狀況靈活設置。

1.4 WOLA和多相DFT為核心技術的數字信道化接收機

數字信道化接收機的濾波器的長度也不會受到各種因素的限制與影響，其中濾波器組件的性能相對于FFT來說結構性能較好，無需額外的抽樣率轉換系統就可以對其進行轉換，但是在操作中此種結構的計算量和復雜度則會增加[2]。多相DFT的信道化結構主要核心技術應用了多項濾波結構，可以提升運算的效率與質量，且在操作中不會消耗大量的功率與硬件，而在系統中對于數據的采樣率也沒有嚴格的要求，主要就是通過多相DFT結構進行處理.而以WOLA以及多相DFT為主要技術的數字信道化結構只有保障其均勻劃分才可以滿足實際的計算要求，系統信號缺乏靈活性，在接受一些未知的參考信號過程中會導致一個信號出現在多個信道之中的狀況出現，這樣就無法滿足信號偵查的實際需求。

1.5 樹型結構為核心的數字信道化接收機結構

樹型結構為核心的數字信道化接收機結構具體如圖1所示。通過多級級聯濾波器組的方式進行信道劃分，不同級別中的濾波器呈現獨立的狀態，此種結構可以提升系統的靈活性。通過各個級別的信道劃分濾波器不僅可以共用也可以相互獨立。在操作中，通過少量的子信道高性能濾波器組織，就可以實現利用大量的信道數字信道化的控制效果。但是，此種模式在一定程度上直接地增加了系統的復雜性，也會導致延遲問題的出現，它并沒有在根本上解決位置參數信號接受過程中的跨信道問題。

1.6 分析和綜合濾波器組為核心的數字信道化接收機

分析和綜合濾波器組為核心的接收機類型，是通過濾波器組對信號頻道進行合理的、均勻的劃分。通過濾波器與臨近的信道進行合并，就可以將信道進行非均勻劃分。分析和綜合濾波器組為核心結構的關鍵工作是在滿足信號籌夠精度的基礎之上對濾波器組進行優化設計，這樣就會導致信號會在相同的時間中出現不同的信道，進而影響信號的參數估計。

2 數字信道化接收機技術的發展趨勢

從數字信道化接收機結構進行分析可以發現，數字信道化接收機技術的發展是基于實際需求而不斷發展形成的，早期信道化接收機是為了通過多通道的方式提升接收機的工作帶寬。在應用環境以及需求的持續發展過程中，為了提升數字信道化接收機的性能，解決各種問題，必須要對其進行深入研究，今后數字信道化接收機技術的發展趨勢主要如下[3]：

2.1 基于數字信道化接收機的非均勻信道劃分處理技術

通過對實踐中數字信道化接收機運用的環境需求狀況進行分析可知，接收機在進行信號接收過程中，信號寬帶的位置在一般狀況下均呈現非均勻性的分布狀態，雖然現階段非均勻的信道化接收系統種類繁多，但是多數的結構都是針對通信系統存在的，在日益復雜的電磁環境中必須要加強對其進行系統的研究分析。

2.2 數字信道化接收機的動態信道劃分技術

在現階段，對于數字信道化接收機進行研究主要是基于分均勻數字信道化接收機為主，并取得了一定的效果。對不同的寬帶信號進行接收處理，必須要對其進行設計與劃分，進而適應無線多標準以及無線通信的需求；但是在復雜的電磁環境中無法獲得信號的先驗信息，且非均勻信道劃分技術在實踐中也無法適應其實際需求。對此，必須要不斷的提升數字信道化接收機的靈活性。

3 結語

在信息技術不斷發展過程中，數字信道化接收機作為在電子戰爭中較為重要的設備，是現階段研究的重點，而加強對數字信道化接收機技術的研究，可以在一定程度上增強我國的綜合國力。在無線通信技術中多標準通信信號技術的不斷完善，數字信道化接收機的技術手段勢必會不斷的完善，其會在信號自適應調整信道的發展趨勢逐漸完善，這樣就會在根本上提升其性能指標，凸顯其價值與效能，進而在推動我國社會經濟的持續發展。

參考文獻

[1]魯艷.一種寬帶數字信道化接收機的設計及實現[J].電子技術與軟件工程，2018，（4）：87.

[2]常虹，趙國慶，牛新亮.高效的寬帶數字信道化接收機設計[J].西安電子科技大學學報，2010，（3）：464-468.

[3]陳濤，岳瑋，劉顏瓊，等.寬帶數字信道化接收機部分信道重構技術[J].哈爾濱工程大學學報，2011，（12）：1610-1616.