[发明专利]电离层色散效应模拟器

摘要

本发明提出的一种电离层色散效应模拟器，通过下述方案实现：FPGA中设有两级有限冲击响应数字滤波器FIR1和FIR2；经模数转换器A/D转换后的数字中频信号，通过第一级有限冲击响应数字滤波器FIR1完成对通道初始群延时的均衡，再到第二级有限冲击响应数字滤波器FIR2完成向目标函数确定的色散效应曲线逼近，DSP根据有限冲击响应数字滤波器群延时与频率响应函数中抽头系数的对应关系进行设计与控制，通过控制FPGA中滤波器FIR1的抽头系数和滤波器FIR2的抽头系数，控制滤波器的群延时影响信号通道群延时，实现对宽带无线电信号经过空中传输在电离层产生色散效应的模拟。本发明简单可靠、耗费硬件资源小，无需预知信号特征，适应多种体制的信号。

主权项

1.一种电离层色散效应模拟器，包括现场可编程门阵列FPGA、与FPGA相连的数字信号处理器DSP，以及通过CPCI总线与DSP相连的监控处理计算机，其特征在于，FPGA中设计有两级有限冲击响应数字滤波器FIR1和FIR2；经模数转换器A/D转换后的数字中频信号，通过第一级有限冲击响应数字滤波器FIR1，完成对通道初始群延时的均衡，再到第二级有限冲击响应数字滤波器FIR2，完成向目标函数确定的色散效应曲线逼近，DSP根据有限冲击响应数字滤波器群延时与频率响应函数中抽头系数的对应关系，通过控制FPGA中滤波器FIR1的抽头系数h₁(n)和滤波器FIR2的抽头系数h₂（n），从而控制滤波器的群延时，实现宽带无线电信号空中传输在电离层产生色散效应的模拟，在上述公式中，TEC为信号传播路径上的等效电子浓度，f为宽带无线电信号瞬时频率，β为入射电波倾斜角度。