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文档简介

DBF基带数据模拟器的设计与研制的开题报告一、选题背景及意义DBF（DigitalBeamforming）技术是一种常用的多天线信号处理技术，在无线通信、雷达和卫星通信等领域广泛应用。DBF技术通过单个天线接收到的同步信号经过时空处理来提高性能。而对于DBF技术的设计和研制，需要进行大量的仿真和实验，其中基带数据模拟器是一个非常关键的测试工具。基带数据模拟器可以产生不同天线接收到的数字信号，这些信号实际上是可以从仿真软件或实验中获得的，该设备可以通过对数字信号进行处理，提供类真实的DBF实验环境，这可以大大降低DBF系统的设计成本。同时，通过该设备可以方便地测试各种处理算法的性能，并针对不同场景进行参数优化，提高DBF系统的性能和稳定性。二、研究内容及研究方法针对目前市场上存在的基带数据模拟器在效率和精度方面存在不足的情况，本文研究了一种新型的基带数据模拟器设计与研制方案。具体研究内容包括：1.设计并实现数字信号生成及处理算法。选用MATLAB进行算法编程，生成数字信号。通过FPGA硬件板块实现数字信号的处理算法，将数字信号转换为模拟信号，并经过机械、电气等处理后输出为类真实的数字信号。2.设计数字信号采集模块。选用高速ADC采集模块进行数字信号采集，并将模拟信号转化为数字信号输入到FPGA硬件板块，方便数字信号进一步处理。3.设计PC与FPGA之间的数据传输协议：选用DMA技术实现无CPU直接访问PC内存，将性能瓶颈转移到其他硬件组件上，以达到提高数据传输效率的目的。本文采用MATLAB与FPGA硬件板块实现数字信号处理算法，选用高速ADC采集模块对基带数据进行采集，通过PCIe总线实现PC与FPGA的数据传输。该方案不但能够保证基带数据模拟器的数据精度，也可以大大提高模拟器的运行效率。三、预期成果1.设计实现一种基于MATLAB与FPGA硬件板块的DBF基带数据模拟器。2.所设计的基带数据模拟器能够通过各种自定义参数组合，满足不同应用场景下的DBF测试要求。3.利用所设计的基带数据模拟器，可对不同的DBF算法、方案进行性能测试并进行交叉验证，使得测试结果具有较高的可靠性。四、进度安排1.阶段一：文献调研和算法设计，时间：1个月。2.阶段二：硬件设计，完成FPGA硬件模块的开发，选型高速ADC采集模块，建立向PC的传输通道，完成硬件设计调试等工作，时间：3个月。3.阶段三：软件设计，完成数字信号生成与处理算法的设计与实现，利用DMA技术实现PC-FPGA之间的高速数据传输，建立GUI界面，做出可运行的实际样品，时间：4个月。4.阶段四：测试验收，完善系统功能，并进行预研试验，进行验收测试，时间：2个月。五、考核指标1.设计实现的基带数据模拟器的精度和效率能够符合预期要求。2.能够快速根据参数组合，满足不同场景下DB

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