AIS盲分离接收机的FPGA实现及系统验证

针对卫星平台接收多个AIS小区内船舶发射的同频信号时存在互相冲突无法解调的问题,基于FPGA设计了一个多天线盲分离接收机,在FPGA上设计了实时的盲分离系统和AIS信号处理模块来对多小区混合信号进行分离和解调.模块包括AIS信号处理模块和高精度的数据白化模块,以及基于Fast ICA算法的实时权值矩阵迭代求解模块.采用CORDIC IP核与浮点运算IP核提高白化精度,保证算法分离效果.实际系统测试表明:设计的接收机可以成功分离并正确解调由两路AIS发射机同时发射的AIS信号,通过对比分离信号和发射信号的鉴频波形,验证了分离的正确性.所设计的系统也可应用于雷达、声纳等可能存在同频干扰的实时信号处理系统.     

基于Linux和CDMA的AIS数据传输系统

以ARM9微处理器为核心,使用linux操作系统和CDMA无线通信技术设计船舶自动识别系统(AIS)的船载终端.系统的设计主要包括AT指令实现CDMA模块的网络连接过程及程序实现方法、图形界面的设计、红外无线键盘软硬件设计及AIS数据接收和处理、硬件设计.试验结果表明,整个AIS数据传输系统模块集成度高,既可以作为单独的AIS数据发送系统,也可以集成到GPS海图仪上.     

射频读卡器硬件系统功能简介

系统主要可分为主控模块电路和射频收发电路两部分.主控模块由微控制器及其复位电路,应用系统电路、电源电路及辅助电路组成.主控制器是系统的核心部分,它负责接收用户命令,对发送信号进行编码和对接收信号进行解码,主控制器与应答器的通信过程经由射频收发模块实现.电源电路完成稳压与电压转换功能.射频收发模块有射频发射电路和射频接收电路组成.射频发射电路完成对基带信号的调制发射,射频接收电路完成时载波信号的解调接收.     

船载AIS中GMSK基带调制解调的实现

分析了船载AIS基带信号的GMSK调制解调原理,并对其实现进行了硬件设计,为开发自主知识产权高性能的AIS产品奠定基础,本实现方案测试实验效果良好.     

基于TDA7511的DRM接收机射频前端

本文给出基于ST(STMicroelectronics)公司TDA7511芯片的调幅广播接收射频前端模块设计方案,该前端可用于调谐传统调幅(AM)信号和DRM数字声音广播信号,并可将处理后的信号通过USB2.0接口传送给PC机进行DRM数字基带信号的软件解调.     

一种超高频RFID读写器基带发射机的设计与实现

设计了一个超高频射频识别读写器的基带发射机, 该读写器基带芯片工作在840~960 MHz频段, 支持ISO 18000-6B&6C 协议。为了增强安全性同时保证与协议的兼容, 采用2-bits类PIE编码和PIE编码方式, 前者相对后者安全性提高了6倍。针对单边带调制中由于两路正交信号幅度不相等而产生的双频带对标签接收信号产生干扰的问题, 在基带发射机中增加了幅度匹配模块, 尽量消除幅度差异。还在基带部分增加了功率放大模块, 使得到达 PA 的输入信号幅度增强, 从而得到更高的输出功率。整个读写器芯片在0.18μm CMOS工艺下, 电路规模为209461个门, 功耗为102.609 mW, 其中发射机部分占面积的22%。与当前的一些设计相比, 该设计并没有带来较大的面积和功耗损失。     

星载AIS接收系统的多用户分离

针对星载AIS接收系统覆盖范围大而导致接收的AIS时隙碰撞以及无法有效地分离AIS信号问题,给出了碰撞概率和检测率的分析模型。同时,提出了一种多用户分离的设计方案。该方案采用基于FastICA的阵列信号处理方法从混合信号中逐步分离出一定数量的船舶信号,避免了混合信号源数估计这一难题。这种思想也符合星载AIS接收系统的需求。仿真结果验证了该方法是有效的,且算法收敛较快。     

一种AIS报文误包率测量系统

AIS报文误包率是AIS系统接收性能优劣的唯一判决条件,而目前针对AIS系统进行误包率测量的仪器设备,在国内外尚未见报道.本文对AIS提出了一种AIS报文误包率的测量方案,该方案采用任意波形发生器作为产生标准测量信号的信号源,PC作为信宿端,通过串口接收AIS输出的VDM消息,并进行误包率的计算.实验结果表明,该方案能满足实验要求,具有一定的实用价值.     

基于FPGA的数字正交变换信号的脉冲压缩

在现代雷达信号处理领域,实现高精度的数字信号脉冲压缩是一项关键技术.在进行时域脉冲压缩前,引入数字正交变换模块,提取I、Q基带信号,保证了较高的通道幅相一致性.对基带信号进行时域脉冲压缩,运算简便,实时性强,便于硬件实现.设计中采用Matlab和FPGA联合调试的方法,利用Matlab进行方案验证,采用Quartus Ⅱ软件进行方案实现,核心模块采用IP核实现,大大缩短了调试周期,并且提高了系统的稳定性.本系统具有运行速度快、功耗低、实现简单、实用性强等优点.     

WinCE下PDA接收与处理GPS信号

为了实现WinCE下PDA对GPS信号的接收和处理,采用EVC编程,分析GPS信号的数据格式,详细说明如何使用嵌入式程序语言开发串口通信程序,设计了GPS信号处理模块,描述PDA接收与处理GPS信号的过程,研究GPS信号有用信息提取方法。结果表明,WinCE下PDA接收并处理GPS信号准确可行,在地理勘测、土地利用变更调查、便携导航、资源环境等方面有着十分广阔的应用前景。     

Time synchronization module for automatic identification system

This paper proposed a design and implementation procedure of the Time Synchronization Module (TSM) for the Automatic Identification System (AIS). The proposed TSM module uses a Temperature Compensated Crystal Oscillator (TCXO) as a local reference clock, and consists of a Digitally Controlled Oscillator (DCO), a divider, a phase discriminator, and register blocks. The TSM measures time difference between the 1 PPS from the Global Navigation Satellite System (GNSS) receiver and the generated transmitter clock. The measured time difference is compensated by controlling the DCO and the transmit clock is synchronized to the Universal Time Coordinated (UTC). The designed TSM can also be synchronized to the reference time derived from the received message. The proposed module is tested using the experimental AIS transponder set. The experimental results show that the proposed module satisfies the functional and timing specification of the AIS technical standard, ITU-R M.1371.     

Design and Implementation of DSP—Based IEEE802.16a OFDM System

A set of integrated Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) modulation and demodulation system is proposed and its performance is verified in reference to the standard of IEEE802.16a for WMAN. The design, combined with analogy front-end, adopts Texas Instrument ( TI ) Company's 6701 evaluation module (EVM) to construct digital Intermediate Frequency (IF) platform. A DSP-based baseband processing software module is embedded into the system. The proposed scheme makes it possible for users to select various software modules to set up corrections with different throughput performance. Taking into account the given hardware configuration, the design aims to optimize the algorithm modules to accomplish better system performance.     

Channel access algorithm design for automatic identification system

The Automatic Identification System (AIS) is a maritime equipment to allow an efficient exchange of the navigational data between ships and between ships and shore stations. It utilizes a channel access algorithm which can quickly resolve conflicts without any intervention from control stations. In this paper, a design of channel access algorithm for the AIS is presented. The input/output relationship of each access algorithm module is defined by drawing the state transition diagram, dataflow diagram and flowchart based on the technical standard, ITU-R M.1371. In order to verify the designed channel access algorithm, the simulator was developed using the C/C++ programming language. The results show that the proposed channel access algorithm can properly allocate transmission slots and meet the operational performance requirements specified by the technical standard.     

一种节能型网络交换机的软件设计

利用单片机对无线发射模块进行控制,在不同信号控制下,无线发射模块可以向无线接收模块发射不同的信号,然后通过接受模块控制继电器的通断,开启关闭交换机的电源,从而达到远程控制的目的 .另外,利用单片机内部定时器,实现对交换机的定时控制,可以有效地节省电能,延长交换机的使用寿命,提高交换机的使用效率.通过七段LED数码管显示,可以根据个人的需要调整开关机时间.该软件原理简单,设计新颖,可靠性强,能够应用于各种场所交换机的控制.     

基于DTT6C01A芯片的SCDMA手机终端的信号处理

介绍了无线通信基带处理芯片DTT6C01A的结构和性能特点以及芯片内嵌ZSP400和ARM946E内核的子系统特征；进一步介绍了SCDMA手机射频模块的组成以及射频通道的发送、接收过程。并详细阐述了中频本振的选取方法；简单介绍了DTT6C01A与射频模块接口方法以及基带数字信号处理单元的工作过程，并给出了射频接口初始化的C语言源程序。     

基于PCI总线的GPS接收机的研制

为了研究GPS接收机的体系结构和新的定位算法,提出了一种基于PCI总线的GPS接收机体系结构的设计方案.研究了GPS系统的原理、接收机的组成及各组成部分的功能和技术要求,设计和实现了接收机射频前端模块、基带信号处理模块和PCI接口电路,并对整个接收机的设计过程和器件的选择、设计时遇到的问题和注意事项作了详细说明,最后完成了系统硬件平台各部分的调试以及系统定位的实验.结果表明,所设计的GPS接收机工作稳定可靠,系统定位经纬度误差分别为±1.1×10-4度和±4×10-5度,海拔误差为±8 m,即定位精度也达到设计要求.     

手机RFID读写器的基带新解码器

设计了一个超高频射频识别读写器的基带接收机, 该芯片既支持UHF 频段的ISO 18000-6B 标准, 也能支持ISO18000-6C 标准。该数字基带接收机主要包括抽取滤波、去直流、相位恢复等基本单元, 在解码部分体现了一种新的数字基带解码器。该解码器在过零检测解码方法的基础上进行了“零点”的修复, 从而可以更加有效地实现解码。和相关器解调解码相比, 这种方法所需硬件更少, 解码的实时性更强。不包括测试管脚, 该数字芯片在0. 18μm CMOS 工艺下的总面积为730 μm×3375 μm, 其中解码部分占总面积的1 %;整个数字芯片的功耗为32. 89 mW,解码部分的功耗为0. 23 mW。     

基于FPGA的单脉冲雷达信号预处理系统设计与实现

由于单脉冲雷达信号预处理运算量大,算法结构比较固定,本文采用FPGA实现预处理系统,对三路中频进行采样,并将采样结果分别进行下变频得到基带数字信号.考虑到信号有多种模式,并且脉压所占用的资源较多,所以采用一个脉压模块完成三路信号不同模式的脉压处理.通过FPGA产生测试信号,将测试信号输入到ADC中,实现回环测试.将处理结果与仿真结果进行对比分析,二者一致,表明设计的系统合理可行.      

基于USB接口的心电信号采集系统的设计

介绍了用Winbond公司的8位单片机W78LE54设计的心电OEM模块,以200Hz速率采集人体标准I、II、III导联心电信号.采集卡利用一种高集成度的USB转UART桥接器CP2101芯片实现了通用串行总线(USB)接口方式,可实现计算机外设的即插即用特性.