基于FPGA的自適應回波干擾對消實現(xiàn)研究.pdf

1、電子系統(tǒng)中若接收天線和發(fā)射天線同時工作，發(fā)射天線輻射的信號能量會有部分耦合回接收天線形成回波干擾?；夭ǜ蓴_的存在會降低接收端的信干噪比，從而影響系統(tǒng)的性能，嚴重時可能導致系統(tǒng)自激。針對這一問題，本文研究了自適應回波干擾對消系統(tǒng)的FPGA（Field Programmable Gate Array）實現(xiàn)。
　　本文所研究的系統(tǒng)可適應信道化后的16個子信道中，至少有3個子信道同時工作。利用自適應濾波算法分別抑制每個子信道中的回波干擾，

2、回波抑制比可達14dB以上，大大增加了收發(fā)天線之間的隔離度。
　　首先，本文通過Matlab仿真和算法復雜度的計算，比較了三種常用的自適應濾波算法：最小均方誤差（LMS，Least Mean Square）算法、仿射投影（AP，Affine Projection）算法和遞歸最小二乘（RLS，Recursive Least Square）算法。其中，LMS算法的復雜度最低，并且收斂性能可以滿足系統(tǒng)要求。最終本文選取了一種基于LMS算

3、法改進的DLMS（Delayed-LMS，系數(shù)延遲型LMS）算法用于本系統(tǒng)的回波干擾對消。該算法的復雜度和收斂性能與LMS算法相近，但更易于FPGA實現(xiàn)。
　　然后，本文簡單描述了回波干擾對消系統(tǒng)的硬件設計。針對已有的硬件基礎，分析了前后級模塊的數(shù)據(jù)處理過程，以及相關硬件的控制，為回波干擾對消模塊搭建了一個簡單的系統(tǒng)環(huán)境。本文的設計過程和測試過程都是在這個系統(tǒng)環(huán)境下進行的。此外，本文還討論了一種整數(shù)倍環(huán)路延遲估計方法，使回波干擾信

4、號與估計信號能夠在時域上對齊，從而實現(xiàn)回波干擾的對消。
　　DLMS算法的實現(xiàn)是本文的重點。本文對各個子模塊的FPGA實現(xiàn)細節(jié)都進行了詳細的描述，包含濾波模塊和更新模塊。通過調整布局布線、降低扇出等操作，使得本文設計的DLMS算法的工作頻率可達到200MHz以上。
　　本文還介紹了一種Simulink與Modelsim的聯(lián)合仿真，可以方便快捷地更改仿真條件，通過這種聯(lián)合仿真，驗證了本文所設計的FPGA代碼的邏輯符合預期的效果