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本文主要研究了认知无线电中频谱检测的关键技术以及各组成部分的FPGA实现。文中首先介绍了频谱检测的多窗谱估计合并奇异值分解（MTM—SVD）算法和数字下变频的相关基本理论及常用算法。接着介绍了频谱检测中数字下变频和多窗谱估计（MTM）的设计以及FPGA实现。在数字下变频中，设计实现了数控振荡器（NCO）以及积分梳状（CIC）滤波器和半带滤波器（HBF）相结合的抽取滤波器组，为了补偿CIC滤波器的通带衰减，引入了二阶多项式（ISOP）补偿滤波器。同时研究了FIR滤波器，其中FIR滤波器采用多相结构和分布式算法。在多窗谱估计中，窗函数选用DPSS序列，FFT模块的设计采用时域抽取基2FFT算法，并用递归结构来实现。最后对频谱检测的FPGA设计进行了验证。