基于有限状态机的短波接收机频谱扫描的设计与实现

王李民，刘卫华，周志文

(1. 92493部队，辽宁葫芦岛 125000；2. 92403部队，福州 350007；3. 海军工程大学，武汉 430033)

0 引言

短波接收机频谱扫描[1]的作用是对目标信号的频谱进行搜索截获，提取信号的特征参数，从而对敌方的通信信号进行监听。频谱扫描的主要性能指标[2]之一为扫描速度，影响扫描速度的因素包括模拟前端频率合成器的换频时间、AGC的调整时间以及信号分析检测的时间。在数字化短波接收机中，可编程逻辑器件（比如DSP，FPGA等）的应用可大大提高，由于DSP的灵活性所以较适合在数字化结构中起逻辑控制作用。

本文在基于DSP和FPGA的短波数字化接收机硬件平台上设计平实现了满足工程应用的频谱扫描流程，并针对扫频速度难以满足实际工程要求的情况，运用有限状态机的思想合理设计和调用DSP的线程，使得在不影响接收机指标前提下有效提高了扫频速度。

1 有限状态机

图1 有限状态机状态转移图

2 频谱扫描设计方案

在本设计中，数字化短波接收机的硬件平台采用的为中频带通采样结构[3]，既可完成解调也可进行扫频，本文只探讨频谱扫描。当接收机工作在频谱扫描状态下时，天线端的射频信号经过前端混频、放大后到模拟中频，设计的中频频率为63.078 MHz。经ADC中频采样后送往FPGA和DSP进行数字处理，DSP将频谱分析的结果最终送给 PC终端进行提取通信信号参数。其中数字处理部分主要包括FPGA进行数字下变频，将I、Q两路信号送给DSP进行FFT频谱分析。频谱扫描的系统框图如图2所示。其中数字处理部分的详细流程图如图3所示。……