中频快速DAGC算法及其FPGA实现

针对中频接收机大动态范围与高灵敏度的要求,提出了一种中频快速数字自动增益控制(DAGC)算法。该算法通过对正交视频信号进行符号判别实现快速幅度检波和门限比较,利用多级双门限分段线性化的方法实现数字对数放大(DLA),结合使用数控衰减器(DCA)扩大中频接收机的输入动态范围。给出了基于FPGA的中频快速DAGC实现方案。实际应用证明,采用该方案的数字化中频接收机在保证接收灵敏度为-58 dBm的情况下,动态范围可达80 dB以上。     

短波射频数字化接收机的设计与实现

针对传统中频数字化接收机复杂度高、灵活性差等问题,设计并实现了一种新型短波射频数字化接收机.该接收机由A/D、数字下变频器(DDC)、DSP、D/A、CPLD等几部分组成,实现了短波信号的射频数字化处理.详细介绍了接收机的设计方案,并对常见的调幅(AM)、等幅报(CW)、单边带(ISB)等信号进行了接收测试.在输入电平为-103～0 dB动态范围内,解调输出质量都能达到12 dB左右信纳得(SND).     

数字中频接收机的设计与实现

数字中频接收机(DIFR)是对中频信号直接采样，其信道化功能由数字正交下变频器和数字滤波器来实现。因此，DIFR适用于接收和处理多载波、多模式信号，可解决很多种信号之间的互通互连问题。本文基于DIFR对动态范围、带宽、自动增益控制和高速信号采集等技术需求，优化设计了一种大动态宽带DIFR，给出了该系统的实现方案、各部分的参数分配及系统设计指标；给出了一种新型的数字自动增益控制(DAGC)实现电路，并提出了其控制算法。     

一种提高无杂散动态范围的多通道信号接收方法

当大功率信号进入接收机后，将迫使模数转换器工作在非线性区，并导致接收信号中含有大量非线性杂散。为了抑制杂散并提高接收机对小信号的侦测能力,提出了一种具有无杂散高动态范围(Spurious-free Dynamic Range,SFDR)的信号接收方法。首先通过两路不同的通道同时接收信号，然后利用信号之间的频率差异识别杂散，最后在频域上通过频点替换方案抑制杂散。仿真与实验结果表明，当输入为双30 kHz窄带大信号时，该方案能使SFDR提升15 dB。     

基于基带信号包络的数字AGC设计与实现

在卫星扩频通信系统中,通常采用自动增益控制(Automatic Gain Control,AGC)技 术解决大动态的信号起伏和干扰,以实现扩频信号的快速捕获和跟踪。分析了扩频接收机基 带信号数字采样门限,通过用信号包络功率值作为AGC控制信号,实现了接收基带信号大 动态范围的信号处理,完成了数字AGC自适应控制。利用扩频信号进行完全捕获后的包络信 号作为AGC信号可以有效防止信号捕获过程中多普勒频移等引起的失锁和误捕,实现 扩频接收机RF（射频）信号大动态范围的信号控制。     

基于FPGA的宽动态范围DPSK解调器设计

为了解决大多普勒频移、猝发通信条件下传统接收机结构复杂的问题,设计并实现了一 种基于FPGA实现的宽动态范围全数字DPSK基带接收机。采用1 bit A/D带通采样技术和差分 检测技术,在最大40 kHz多普勒频移条件下实现了70 dB动态范围。该技术已用于 某低成本毫米波数据通信系统中,实现了码速率为10 Mbit/s、动态范围大于70 dB的D PSK信号解调,系统误比特率为10-6。     

基于复多相滤波器组的信道化接收机

本文讨论了多相滤波器实现信道化接收机的原理,并结合复解析滤波器具有负频率分量为零、冲激响应函数实部和虚部有90°相移的特点,给出一种基于复解析滤波器组的信道化接收机的实现方案。最后通过Matlab对调幅(AM)信号的解调仿真验证了该接收机设计的正确性和可行性。     

压缩感知宽带接收机设计及无杂散动态范围分析

为了分析压缩感知宽带接收机的性能损失,明确其适用范围,设计了一种基于调制宽带转换器(MWC)结构的压缩感知宽带接收机,并针对该接收机的无杂散动态范围进行仿真分析和实验测量。仿真分析和实测结果表明,字典基之间非正交性将会导致接收机无杂散动态范围的严重损失,在1/2压缩采样率的条件下,接收机无杂散动态范围仅能达到7 dB左右,这将严重限制压缩感知宽带接收机在高动态范围要求环境下的应用。     

用于非合作信号噪底估计的改进自回归算法

非合作接收中由于信道或接收机模拟器件的影响可能导致接收信号功率谱存在噪声基底不平坦现象，为便于划定检测门限需要先估计噪声基底再对原始功率谱进行修正。传统的非线性自回归滑动滤波算法采用固定阈值，仅适用于窄带单信号的噪底估计。改进算法通过增加调节系数实现对阈值的动态调节，并根据功率谱特征计算初始阈值和调节系数，提高了原算法的适应范围和工程实用性。仿真结果表明，改进算法对不同种类的信号具有普适性，能解决原算法无法适应的宽带多信号噪底估计。     

《电讯技术》专题资料 《国外航天测控技术的新发展》题要(七)

一种用于天基遥控遥测的中频采样数字接收机方案本文介绍了一种用于NASA戈达德空间飞行跟踪和数据网 (STDN)和美国空军空地链路系统 (SGLS)的低数据率遥控和遥测应用系统的数字信号接收机方案。数字化设计以FPGA为基础 ,并完全采用VHDL硬件描述语言。由于门阵列资源和功率有限 ,设计中采用了几种减小体积和降低时钟技术 ,本文也进行了描述。此外 ,本文对接收机链路关键阶段采用的算法及其性能进行了讨论 ,随后又对系统级的设计体系结构予以介绍。文中也描述了接收机原型样机的误码性能。最后 ,虽然这个方案设计是专用于窄带遥控和…     

JTIDS信号宽带接收方法及其FPGA实现

为了实现对联合战术信息分发系统(JTIDS)信号的宽带接收,设计了一种基于多相滤波器的信道化接收方法。该方法通过对JTIDS的模拟信道和数字信道进行合理划分,将宽带接收转化为多个窄带接收,然后再结合多相滤波器进行跳频频点检测,以实现全概率的JTIDS信号宽带接收。给出了此信道化接收模型的现场可编程门阵列(FPGA)实现方案,并对仿真和硬件测试结果进行对比分析。仿真与FPGA测试结果表明,该接收模型可以精确实时地接收JTIDS宽带信号。     

水浴恒温控制仪表的设计

本论文介绍一种以AT89S52单片机为核心具有A/D转换器、数码管显示、键盘输入等功能的水浴恒温控制仪表.该控制仪表可以实现对变送后的传感器信号进行处理并显示,实现测控.该控制仪表具有显示与调节功能,远远高于一般的数字电位器,可广泛用于生产过程控制等场合.其中,信号输入通道采用A/D方式实现对被测量模拟量的数字化,既经济又能满足分辨率要求.本设计设计了一路PT100直接测温输入通道,在工业现场中可以用于采集温度信号,设置不同的参数便可以进行数据处理.输出控制信号有两种方式:继电器输出控制和D/A输出控制.键盘显示接口模块采用HD7279,实现了设定值的连续输入和温度数据实时显示.软件部分采用适用的PID算法,能够满足大多数控制系统的控制要求,实现数字化控制.     

水浴恒温控制仪表的设计

本论文介绍一种以AT89S52单片机为核心具有A/D转换器、数码管显示、键盘输入等功能的水浴恒温控制仪表.该控制仪表可以实现对变送后的传感器信号进行处理并显示,实现测控.该控制仪表具有显示与调节功能,远远高于一般的数字电位器,可广泛用于生产过程控制等场合.其中,信号输入通道采用A/D方式实现对被测量模拟量的数字化,既经济又能满足分辨率要求.本设计设计了一路PT100直接测温输入通道,在工业现场中可以用于采集温度信号,设置不同的参数便可以进行数据处理.输出控制信号有两种方式:继电器输出控制和D/A输出控制.键盘显示接口模块采用HD7279.实现了设定值的连续输入和温度数据实时显示.软件部分采用适用的PID算法,能够满足大多数控制系统的控制要求,实现数字化控制.     

MB—OFDM UWB系统中基于信道缩短的信道估计

在MB-OFDM超宽带(UWB)系统中,针对循环前缀(CP)长度小于信道最大多径延迟时难于估计信道参数的问题,提出一种基于信道缩短的信道估计方法。首先采用发送信号插入梳状导频的方式,利用无约束最优准则,在接收机前端设计信道缩短均衡器,然后根据均衡器输出序列估计出复合信道,最后通过反卷积解出原信道参数。仿真结果表明,在信道最大多径延迟大于CP长度时,该算法具有更优的性能。     

一种改进的CPFSK信号频率估计方法

针对突发信号解调中多普勒频偏大的问题，提出了一种改进的连续相位移频键控信号(CPFSK)频率估计方法。首先接收信号平方运算使信号的调制指数加倍，再通过一次离散傅里叶变换(DFT)，用搜索信号平方谱谱峰的方法实现突发信号频率估计。仿真实验表明，在低信噪比条件下，该算法的频率估计精度比经典的相位差频率估计算法提高了20%；该算法与广泛用于高动态突发信号的频率插值估计算法相比，同道干扰信道下信干比改善可达4 dB，DFT长度缩短约1/3。     

穿戴式超宽带接收机误码率性能分析

为研究不同接收机的架构、收发天线的角度和判决方式对穿戴式超宽带(UWB)信道RAKE接收机误码率(BER)的影响,利用数字抽样示波器获取时域接收信号,使用CLEAN算法去卷积,得到体表-体表和体表-体外环境下人体信道冲激响应;并采用不同结构不同分支数的RAKE接收机对含有加性高斯噪声的跳时信号进行接收,以分析其对BER的影响。仿真结果表明,包含所有分支的RAKE接收机BER最低但结构复杂;在相同分支数下,包含部分分支的RAKE接收机的BER损失要比选择性RAKE接收机高3 dB,但复杂度较低。对收发天线不同角度的研究表明,收发天线应避免垂直,否则体表反射作用带来的多径分量增多,容易出现码间干扰,从而增加BER。在重复编码情况下,软判决的BER性能要优于硬判决0.2～0.4 dB。该信道模型和误码率分析研究可对穿戴式UWB收发机的架构设计和性能研究提供参考。     

高效非均匀数字信道化及信号重建技术

针对宽带接收机接收信号多,且信号在频谱上呈现非均匀分布的情况,提出了基于多 相离散傅里叶变换(DFT)滤波器组和信号重建的高效非均匀数字信道化的设计方法。该数字 信道化结构由分析 和综合两部分组成,采用同一组原型滤波器系数,通过对原型低通滤波器的优化设计提高其 带外衰减性能,以利用平行结构正交镜像滤波器组重建信号。与常用的并行数字下变频、多 级多相DFT滤波器组两种非均匀数字信道化方法运算量比较,该方法在信号重建失真很小的 情况下具有高效性和可行性。     

基于GC4016的SDR数字中频接收机滤波器的设计与实现

中频数字化是软件无线电(SDR)系统设计中的一项关键技术。从射频、基带与中频的制约关系出发,结合Graychip公司生产的多通道数字下变频器GC4016芯片,给出了中频数字滤波器的设计方法,从理论上进行了分析和仿真,并在实际工程中进行了实验验证,得到了预期的结果。     

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.     

基于变长观察法载波同步的OQPSK全数字解调器

在应用于非协同通信的自适应盲接收机系统中,OQPSK信号的解调是一个难点。本文通过对数字同步技术的研究,提出了一种新的OQPSK全数字解调器。该解调器能够在恶劣信号条件下对OQPSK信号进行解调,对Eb/N0、载波频偏、时钟偏差等有很大的宽容度。本文在解调器数字锁相环的研究中提出了“变长观察法”,很好地解决了数字锁相环频率捕捉范围和相位稳定度对观察长度不同要求之间的矛盾,从而显著扩大了低Eb/N0 条件下数字锁相环的频率捕捉范围。