软件数字下变频技术研究

本文讨论了软件无线电接收机中数字下变频处理的高效算法和结构，其目的是在DSP中用软件完成数字下变频处理，这样可省去专用数字下变频器（DDC）硬件集成电路，并增强中频处理的灵活性，适应性，文中指出将混频、抽取、滤波结合在一起完成将大大减少运算量，并分析了将CIC滤波器与内插的二阶多项式滤波器组合进行有效抽取滤波的设计方案，仿真结果表明该方案有效可行。     

基于FPGA的高速DUC设计与高效实现

提出了一种基于FPGA实现高速数字上变频（DUC）的方法。该方 法采用一种新的多相内插滤波器的高效实现结构,利用多相内插滤波器中各分支滤波器间系 数的特点,使多相内插滤波器消耗的乘法器数量减少一半;并采用一种并行结构的数控振荡 器（NCO）,可产生高数据率的上变频本振信号。利用该方法为某雷达中频回波模拟器设计 了DUC模块,其输出数字中频信号的数据率可达1.2 Gsample/s,只消耗了少量资源,满足项 目需求。     

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.     

DCT域视频图像转码的下采样算法

研究了DCT域视频图像转码的下采样算法，包括DCT域帧内编码帧Ⅰ帧的两种下采样算法——线性内插法和DCT系数截断法，以及DCT域帧间编码帧P帧的下采样算法——DCT域反运动补偿和DCT域运动补偿算法。对stefan视频序列第一帧（Ⅰ帧）分别采用两种下采样算法进行转码下采样，通过峰值信噪比（PSNR）值的比较说明线性内插法转码下采样的效果要优于DCT系数截断法。采用DCT域反运动补偿算法实现在DCT域重构stefan视频序列第四帧（P帧）的帧内数据。     

多模无线移动终端中的采样速率转换

采样速率转换是基于软件无线电思想的多模无线移动终端设计中的一项关键技术。有理数采样速率转换可以划分为整数倍和分数倍采样率转换。实现整数倍采样率转换可以采用时不变滤波器 ,然而实现分数倍采样率转换一般需要采用较复杂的时变滤波器。本文以实现整数倍抽取内插的CIC滤波器为基础 ,提出了一种实现分数倍采样率转换的时变CIC滤波结构。     

一种高性能内插滤波器的设计

在全数字接收机系统中，随着高阶调制解调技术的应用，传统内插滤波器的性能已不能满足要求。为此，通过研究一种多项式函数的频率响应，提出了一种高性能内插滤波器的设计方法。该方法在频域逼近的基础上，以线性加权的最小均方误差（MMSE）为优化准则，利用Matlab系统函数进行线性约束条件下的最优化迭代，设计非常灵活。仿真结果表明，该方法设计的内插滤波器性能明显优于常用的内插滤波器，尤其适合于高阶正交幅度调制（QAM）信号。     

微波带通滤波器的准确设计及计算

本文介绍了一种利用先进的EDA仿真工具进行微波带通滤波器准确设计的方法。根据给定的滤波器技术指标，确定滤波器类型、结构和最佳级数，并对带外抑制和插损进行估计。最后对滤波器的物理尺寸进行结构仿真和结构优化，达到最小的插损、带内波纹和理想的带外抑制特性，并用实际设计结果进行了验证。     

IEEE1588协议在网络测控系统中的应用

在基于网络的测量与控制系统中,对分散节点间的时钟同步有很高的要求。IEEE 1588 标准的精确时钟协议为测控系统的时钟同步提供了一种简单可行的途径。分析了精确时 钟协议实现的原理和算法,针对测控系统中对时钟同步精度的需求,研究了系统内选择最优 主时钟的算法和实现,以及硬件辅助检测时间戳的方法和应用。最后以以太网为例,对设计 的 方法进行了精度测试,验证了在测控系统中应用精确时钟同步协议能够满足系统的应用需 求。     

基于免疫算法的FIR数字滤波器优化设计

针对频率采样技术设计FIR滤波器的特点,推导出阻带衰减关于滤波器阶数和过渡带采样值的优化函数,并具体设计了免疫算法对其优化求解.仿真验证表明,较之以往方法,其效果较好,对基于频率采样技术的FIR滤波器优化设计具有重要意义.     

突发模式下PSK信号的载波估计和位同步技术

介绍了一种适合于突发模式下PSK信号的快速载波估计和位时钟恢复的算法,该算法基于特定图案的前导字,在前导字阶段采用匹配滤波相关的前向技术直接获取载波频差估计值和位同步时钟的相位信息,利用数字相关得到载波初相的估计值.此算法结构简单,可估计的载波频差范围约为符号率的±10%,且计算量不大,适合数字硬件实现.实测结果验证了该方法的可行性和有效性.     

LFMCW雷达测距中的自适应频率校正

信号的频率落在两个量化频点之间时会产生估计误差，所以需要校正快速傅里叶变换(FFT)后估计的频率。结合Rife算法和抛物线插值法的特点，提出了一种自适应频率校正算法。该算法依据不同的频率自适应地选择不同的频率校正算法，克服了Rife算法在信号的频率落在FFT量化频点周围的情况下容易产生插值方向错误的缺点，同时避免了抛物线插值法在信号频率落在相邻两个量化频点的中心附近时估计均方误差会急剧增加的缺点。仿真结果验证了所提算法的有效性。此外，相比于单一的Rife算法和抛物线插值法，所提算法在频率估计精度以及抗噪声能力方面都有显著提升。     

基于FPGA 的1GHz高速采样处理平台设计

介绍了一种高速宽带采样的数字信号处理平台设计方法，论述了在XilinxV4 FPGA中如何实现高速同步时钟设计和高速数据同步接收设计，介绍了与该设计相关的一些高速模数混合电路设计方法和一种采样后数据捕获的方法。该设计方案已用于瞬时测频中，并取得了良好的效果。     

一种新的极高精度的T_IIN频率估计内插算法

针对多普勒条件下接收端复信号的频率估计难的问题，研究了一种基于离散傅里叶变换与迭代频率估计的内插综合算法。区别于经典的内插算法，新算法在迭代频率内插算法基础上充分利用复数快速傅里叶变换结果的实虚部值，并通过最大峰值频谱和相邻两侧谱线以极高精度内插估计出复信号的频率参数。仿真结果分析表明,在二次迭代条件下信噪比为-10 dB时，该算法估计均方根误差仍能逼近克拉美-罗限的1.002 1倍。该算法在同等条件下比经典的Rife、Quinn和IIN算法具有更高的准确性、稳定性和可靠性。     

基于梳状导频分布的OFDM信道估计改进算法

提出了基于梳状导频分布的OFDM信道估计的改进算法,分别在基于频域（DFT）和时 域（IDFT）的迫零内插算法的基础上运用了数据翻转的思想。该算法可以大大地减少DFT/ID FT变换时所产生的边缘效应,并且通过优化边缘位置的估计性能来提升整个OFDM信道估计的 精确度。仿真结果表明,该算法相比经典算法在性能上有较大提升。     

RBF神经网络在微波幅度均衡器设计中的应用

针对多谐振腔结构的均衡器其S参数测量数据库,提出了一种工程上实用的径向基函数(RBF)神经网络插值算法,介绍了该算法的主要思想,利用MATLAB软件给出了微波均衡器插值实例,并对其插值特性进行了分析和改进。计算和分析结果表明,该算法能在较高的插值精度条件下对数据进行有效的插值处理。该算法在微波器件的工程设计中具有一定的推广应用价值。     

采样率对宽带LFM信号数字脉压的影响

宽带LFM(线性调频)信号数字脉压中，当采样率不能取得足够高时，在不同的采样率下脉压输出结果将发生变化。此时，采样起点和多普勒频率的变化也将影响脉压结果，并且两者对脉压结果的影响有一定的等效关系。通过较全面的仿真，为宽带LFM信号数字脉压的工程应用中合理选择采样率提供了参考。     

大频偏条件下PN码捕获改进算法

针对大频偏条件下PN码捕获的问题,提出了一种改进的PN码捕获算法,即基于谱线插值的 联合码捕获算法。首先对现有的码捕获技术进行了分析,然后在部分相关值作FFT的码捕获 算法的基础上,提出了基于谱线插值的联合码捕获算法。算法的核心思想是对部分相关值作 FF T处理,并利用插值公式计算出载波频偏的精确估计值,使得后续的载波跟踪环更有利于载 波跟踪。介绍了新的码捕获系统的工作原理,推导了载波频偏估计的插值公式,并将非相干 累加技术应用于码捕获系统,从而提高了低信噪比条件下载波频偏估计的精度。最后,通过 仿真证明了此算法对现有GPS接收机性能有5 dB的改善。     

用于正弦波频率估计的修正Kay算法

Kay算法能够估计出采样点较少的正弦波频率，但低信噪比下估计性能不佳。针对此问题，提出了修正Kay算法。首先基于最大似然估计准则，推导了观测信号模值与相位的条件概率密度函数，进而重建了Kay算法的相位差噪声矢量协方差矩阵与权值矩阵。实验结果表明，修正算法能够有效估计正弦波信号频率，与Kay算法相比，抗噪性更强。