软件无线电数字下变频技术研究

软件无线电是当前军事与移动通信领域的研究热点之一,由于受A/D/A和DSP芯片处理速度的限制,目前的软件无线电系统大多采用折中的实现方案,就是增加专用的数字下变频器或者运行数字变频算法,改变中频或射频信号的采样频率,以保证通用DSP芯片进行实时信号处理.数字下变频的主要目的是经过数字混频将A/D转换输出中频信号搬移至基带,然后通过抽取,滤波完成信道提取的任务.由于软件无线电具有宽带、开放、可编程等基本特点,这就要求变频部分的数控本振必须能产生分辨率高的数字样本来负责载波通道选择:要求抽取滤波器有可编程性及良好的抗混叠特性,以达到窄带和宽带信号的提取;要求脉冲成型滤波器具有良好的信道整形特性并且具有可编程性.FPGA高效的算法结构和可重构性为软件无线电数字中频下变频处理提供了良好的条件.     

用FPGA实现数字下变频

在接收信号的数字化、软化的实现中,数字下变频起着重要的作用。本文首先介绍了数字下变频的组成结构,然后详细分析了数字下变频的工作原理,描述了在实现数字下变频时,设计方案所采用的高效滤波器——CIC滤波器和多相抽取滤波器的结构和原理。最后,用通过Simulink对数字下变频的性能进行了仿真。在仿真的基础上使用Insigllt公司的FPGA开发系统,用测试电路实测了数字下变频的性能。     

TD-LTE多带宽数字下变频设计与FPGA实现

分时长期演进(TD-LTE)系统为了满足各种环境的需要,支持6种不同的带宽和基带速率。为了满足TD-LTE系统多带宽和多速率的要求,设计了一种兼容TD-LTE多带宽和多速率的多带宽数字下变频方案。方案中采用了时分复用技术、抽取滤波的合理搭配和高性能滤波器实现了资源优化和输出信号的高信噪比。此外,对数字混频器和抗混叠滤波器进行改进,设计出了基于坐标旋转数字计算法(CORDIC)的流水线型混频器和高速并行可配置滤波器。软件仿真和硬件测试证明了TD-LTE多带宽数字下变频的正确性,且具有灵活性、高性能和低资源消耗的特点以及较高的工程实用价值。     

一种调频信号数字正交解调方法

本文提出了一种对调频信号进行数字解调的方法。该方法利用DDS产生的数字正交载波将调频信号进行数字下变频,利用FIR抽取滤波器和数字微分器在基带进行信号处理,从而得到调制信号。仿真结果显示,该方法在较低信噪比环境下能够准确地恢复调制信号。     

基于AD6624的CDMA反向基带滤波器的设计

本文在分析软件无线电的宽带数字中频和数字下变频的基本模型基础上,结合ADI公司推出的接收信号处理器芯片AD6624的工作原理,提出CDMA基站反向链路中基带信号处理的设计方案,并详细讨论了基带滤波器的设计方法,同时给出了仿真结果。     

基于多相滤波的宽带数字接收机二次变频设计

分析了基于多相滤波结构的宽带侦察接收机中频数字信号下变频处理方法。在简要说明多相滤波结构的基础上,介绍了基于多相滤波结构的数字下变频实现方法,重点分析了一种二次变频结构,该结构可以极大简化接收机设计,且具有很大的灵活性。最后通过Simulink仿真验证了该结构的合理性和正确性。     

应用于宽频率范围的小卫星通信侦察信号处理方案

针对日益增强的小卫星平台搭载电子侦察载荷的需求,提出一种应用于宽频率范围的通 信侦察信号处理方案,在一片集成度较低的FPGA中完成信号数字下变频、频谱分析、数据存 储和传输等复杂功能。通过在FPGA中进行滤波器、存储器复用等办法,充分利用现有FPGA 的资源,减少器件数量,实现了平台对载荷小型化、低功耗、功能全、效率高的要求。试验 结果验证了该设计的实用性。     

基于∑-△技术的DBF中抽取滤波器设计

介绍了在基于∑-Δ技术的数字波束合成(DBF)中抽取滤波器系统设计方法和具体实现方案。CIC滤波器、补偿滤波器、FIR滤波器三级级联方式一方面降低了采样率,另一方面对∑-Δ调制完成解调。通过实例仿真,证明了设计的可行性。     

一种用时域方法实现的调整数字脉冲压缩器

本文介绍了一种在时域上用ＦＩＲ滤波器实现高速数字脉冲压缩器的方案设计，并给出了该数字脉冲压缩器对小时带积截断高斯窗非线性调频（ＮＬＦＭ）信号进行修正型匹配滤波处理的性能实测结果。     

软件无线电发射机的FPGA实现

本文以软件无线电理论为指导,以π/4DQPSK调制为特例,重点介绍了软件无线电发射机数字信号处理部分在FPGA上的实现,主要包括数据映射、成形滤波、CIC插值滤波和NCO等。在设计上使用了基于多相滤波和单MAC的成形滤波器及高效CIC插值滤波器,使性能和资源占用率获得了较好的突破。与专用芯片相比,用FPGA实现的软件无线电发射机更具灵活性。     

一种数字中频接收机的设计与实现

介绍了一种数字中频接收机的设计，对接收机的各个组成部分进行了原理分析和推导，包括可变带宽滤波器、ADC、基于多相滤波器的数字正交变换、抽取滤波器设计、基带信号处理单元设计，得出样机的各样性能参数。     

一种改进的多模数字下变频结构及其FPGA实现

针对目前多种通信模式的共存和发展趋势,对传统DDC结构进行改进,以适用于多模系统。提出了多模数字下变频改进结构与参数设计,完成了各模块Verilog代码编写和Modelsim仿真,并对Modelsim仿真结果进行分析和验证,验证了改进数字下变频的可行性;最后将代码移植到FPGA,并结合ETTUS射频板、自主设计的中频板以及友晶TR4 FPGA开发板多模硬件平台进行了板级调试,验证了多模功能的可行性,充分证明该结构能兼容WCDMA和TD-LTE两种模式,具有较高的实用性和通用性。     

Electronic decision-making for developing countries

Political, economic and social development requires "good governance" and intelligent decision-making. Development decision centers (DDC) equipped with appropriate information technology (IT) can help to improve development decisions, increase effectiveness and efficiency of public and private administration and support democratization and political stability.DDC provide IT-based facilities for brainstorming, discussion, organization and evaluation of ideas, objectives, strategies, projects, etc. They can be integrated into community information centers or established within government agencies, business corporations, universities and other institutions of higher learning to offer assistance in solving complex development problems that require close collaboration of decision-makers and experts.The paper analyzes political, socio-cultural and economic development problems, and suggests to use appropriate IT and group support systems as an innovative strategy to overcome such problems. It demonstrates the proposed approach by presenting typical steps and results of development planning in a DDC, the author has built up at the University of Dar Es Salaam, Tanzania. This center is believed to be the first in Africa and may be considered as a prototype of a DDC which could become a standard facility in community information centers to help integrate improve effectiveness, efficiency, transparency and accountability of development decision-making.     

改进的宽带信号有理数倍采样率变换结构

针对现有的数字器件无法满足对宽带信号进行有理数倍采样率变换的问题,提出了 一种改进的宽带信号有理数倍采样率转换结构。在分析抽取器与内插器顺序的基础上,得出 了等效变换的前提条件,并结合多相滤波结构使改进的结构更具有实际应用价值。仿真实验 证明了改进后结构的有效性。通过与现有有理数倍采样率变换结构运算量对比分析表明,改 进后的结构的运算效率为传统结构运算效率的1/（LM）倍,其中L和M为变换过程中的内插因 子和抽取因子。     

扩频通信系统中一种实现数字下变频器的算法

介绍了在扩频通信系统中一种产生数字下变频器(DDC)正交本振信号的方法--CORDIC算法,它在产生正弦值和余弦值时不需要太多的ROM资源,只需要简单的移位和加法等迭代操作,很容易在VLSI芯片上实现;文中也给出了用该算法实现DDC的VLSI结构.     

基于交指谐振结构的微带低通滤波器改进设计

提出一种微带低通滤波器改进设计方法.滤波器本身采用经典方法设计,通过在输入输出端口上添加交指型谐振器构成带阻滤波器,可将滤波器的适用带宽拓展50%以上.采用的交指型谐振器由8根容性交指和1根感性的高阻抗线并联而成,通过调整交指长度,可以方便地调节谐振器的谐振频率.设计并制作了两种改进结构,数值模拟和测量结果表明:通过引入交指结构,可以有效抑制微带低通滤波器的寄生通带,并且可以通过级联多个交指谐振器进一步扩展滤波器的适用频带.该设计方法还可用于带通等其他类型微带滤波器的寄生通带抑制.