基于FPGA的多信道全数字高频雷达接收机

基于软件无线电的设计思路,提出了一种多信道全数字高频雷达接收机的设计方案.该方案采用USB2.0接口设计实现雷达系统控制和数据传输任务,并结合Altera公司的CycloneII系列现场可编程门阵列(FPGA)芯片,实现系统同步控制、数字正交解调以及数字下变频.与传统模拟接收机和中频接收机相比,该系统具有硬件结构简单、参数配置灵活方便等特点.系统闭环测试结果验证了方案的正确性及合理性,能够满足工程应用的需求.     

一种多通道数字中频组件的实现方法

本文主要介绍了一种应用于数字阵列雷达中,利用ADC、FPGA、DDS完成多通道中频采样和中频信号产生功能的数字中频组件的实现方案和设计方法。经测试,该中频组件指标满足系统要求,并在工程应用中得到了验证。     

一种双通道中频数字接收机的硬件设计实现

在电子对抗领域中,雷达信号的信息是信号分选、威胁识别、引导干扰的重要参数．与传统的模拟接收技术相比,数字接收机具有高分辨率、高可靠性、抗干扰能力强、灵活可变等许多优点．宽带、大动态范围、高灵敏度的数字接收机在电子对抗领域中有着广泛的应用前景．根据中频采样和数字下变频的基本原理,介绍了一种双通道中频数字接收机的硬件设计与实现方案．模拟信号经高速A／D采样后直接由FPGA进行信号处理．结果表明,系统具有成本低、精度高、结构简单等优良性能,可以满足实际需要．     

七通道360MHz高速采样接收机设计

设计了一种高速7通道的数字接收机系统.该系统的工作流程为雷达信号经微波前端转变成雷达中频信号,中频信号经过ADC芯片转化成数字量,数字量经FPGA的解串、混频、滤波等操作转换成信号的实部和虚部.采集数据经FPGA处理后通过EMIF接口传送至DSP,并完成后续的复杂信号处理.该系统的采集速率为360MSPS.经过实测检验该系统实现了7通道的高速数据采集和处理传输,实现了较高性能的同步.经过对ADC芯片采集数据性能的测试,数据采集达到了较高的性能.该设计完全符合设计要求,能够满足当前电磁环境复杂环境下的雷达信号处理分析的需求.     

中频直扩通信系统的设计与实现

介绍了中频扩频通信系统的设计和验证方法.中频直扩通信系统包含了两个部分: 中频信号源和中频直扩接收机.通过分析任务需求和性能指标,系统采用DDS专用芯片AD9954实现中频信号源,采用FPGA实现中频直扩接收机.该设计简化了硬件电路实现,缩短了开发周期,提高了系统的可靠性,满足了工程化要求.经实际应用验证,该设计简单有效,具有较强的实用性.     

L波段SAR数字接收机优化设计

设计了一种基于FPGA的SAR数字接收机.接收机在L波段直接对射频信号进行采样,并由FPGA完成数字混频、滤波、降采样和数据传输.为提高输出信号的信噪比,并节省硬件计算资源,重点从频域的角度分析了接收机采样频率的选取和滤波器系数的优化设计.按照此方法设计的接收机能够充分利用输出信号的动态范围并根据输入信号的带宽选择合适的降采样率和数据传输速率.最后用软件仿真和硬件实现的结果证明了该设计高效、可行.     

FPGA数字脉冲压缩系统的研究与实现

针对线性调频信号用FPGAIP核进行设计并实现了单通道的数字脉冲压缩系统．阐述了数字下变频、脉冲压缩的原理．介绍了系统的硬件结构、主要设计模块和在FPGA上实现对中频线性调频信号进行脉冲压缩处理的方法．最后给出了MATLAB仿真和FPGA硬件实验测试结果,验证了文中给出的数字脉冲压缩器设计的工程可行性．     

数字接收机的硬件实现

本文主要讨论一种基于软件无线电技术的中频多通道数字接收机的实现.在系统具体实现中,依据Nyquist欠采样理论,采用带通信号采样.将较高的中频变到较低的中频,它克服了传统接收机使用两个乘法器产生同相和正交信号所带来的两路特性不一致的问题.对经过采样信号的后期处理全部交给FPGA,用软件来实现.结果表明,系统具有成本低、精度高、结构简单等优良性能,可以满足实际需要.     

数字中频接收机中高精度符号定时同步研究

论文研究了数字中频接收机的符号定时同步.在推导高采样率定时恢复可以实现高精度符号同步的基础上,提出一种高精度数字中频符号定时恢复方法.此方法属于反馈内插恢复,可以结合数字下变频在FPGA或ASIC中实现,提高跟踪速度和精度.最后对QPSK信号进行了仿真,仿真结果表明了该方法的可行性和实用性。     

一种高性能的数字预失真系统硬件设计与实现

针对高频和宽带数字广播信号,设计了一种基于FPGA的数字预失真硬件系统,设计选用了高性能的数字和模拟器件,并重点考虑了高速硬件系统的电磁兼容和信号完整性的电路设计.工程实测证明了本预失真硬件系统的高性能,稳定性和可靠性.     

基于软件无线电的数字接收机的设计与实现

本文根据软件无线电思想,采用可编程器件FPGA实现直扩系统中频数字化接收机;并给出了带通采样技术、中频数字化、数字下变频、伪码捕获与跟踪等关键技术问题的解决方案。     

ISL5216在数字中频接收机中的应用

对数字下变频器ISL5216的功能进行了简单的介绍,对数字中频接收机的基本组成和利用ISL5216进行数字中频接收机设计的方法进行了论述,并利用它构建了单通道全数字的中频接收机系统。     

基于FPGA的数字式GPS接收机载波环设计与实现

同步系统工作的好坏,在很大程度上决定了通信系统的质量。GPS接收机将天线接收到的卫星信号经射频前端处理后变成了数字中频信号,接收机对GPS卫星的信号处理过程,可依次分为捕获、跟踪、位同步和帧同步4个阶段。针对GPS信号的BPSK调制和强度微弱等特点,模拟GPS接收机基带数字信号处理过程,首先介绍了科斯塔斯(Costas)接收机的工作原理,分析研究了基于现场可编程门阵列(field-programmable gate array,FPGA)的软件无线电载波同步技术的实现方法,并采用Costas环实现了载波同步,性能测试验证了设计的正确性和可行性。     

雷达自动增益控制电路硬件设计与实现

雷达自动增益控制电路的主要作用是对接收到的回波信号进行增益控制,当回波信号弱时,接收机工作于高增益状态;当回波信号强时,接收机工作于低增益状态。本文介绍了一种基于FPGA的闭环AGC电路的软硬件设计,该电路一方面作为雷达接收机跟中心机通信的一个接口,负责接收中心机下发的数据,并上传接收机的自检信息给中心机;另一方面,该电路还接收中频接收机传输过来的中频信号的检波电平,并以此计算接收通道的数控衰减量,然后将衰减量反馈给接收前端和中频接收机进行增益控制。     

基于FPGA的软件无线电宽带多通道数字接收技术

针对宽带信号数字接收要求采样速度快、消耗资源多、难以实时处理的问题,利用频域多通道接收、中频数字化采样技术,论证了可应用于太阳射电日像仪的接收系统实现方案.引入一种高效的多相抽取滤波数字下变频方法,给出了基于FPGA的并行多路信号接收处理实现方案,仿真实验表明该中频数字接收模块设计方案具有好的可实现性.     

GNSS软件接收机关键技术研究及实现

首先介绍了国内外GNSS软件接收机技术的研究现状,对软件接收机的架构进行了详细的分析,系统地总结了其优点,并就GPS软件接收机的关键技术部分进行了具体实现。对于前端的硬件部分采用了中频信号采样模块,具体包括天线模块、射频处理模块与FPGA控制模块,之后以纯软件实现,主要包括可设置12通道的中频信号处理模块、信号的捕获和跟踪、导航电文存储及转换,并针对伪距定位算法部分实现了单点静态定位,考虑的误差源主要包括卫星钟误差、对流层误差、电离层误差和地球自转引起的偏差等。系统具体的定位算法及定位结果精度都经过详细的实测分析。此外,整个系统设计也具有良好的灵活性和可扩展性。     

大动态宽带数字中频AGC系统的设计

根据数字中频接收机对自动增益控制(AGC)电路的增益调节范围、调节步长及精度、工作频率范围和响应速度等要求，分析了AGC系统中3种典型可变增益放大器存在的不足，并利用新推出的数字可变增益放大器(DVGA)芯片AD8369设计了数字AGC系统，并给出了基于FPGA的数字AGC控制电路的算法．该系统使复杂的AGC控制要求在数字部分可以容易地得到实现，且其具有快速收敛和精确的稳态响应等优点。     

基于DA算法的FIR滤波器硬件实现

高速FIR滤波器是数字接收机中中频处理的关键组成部分，传统的基于通用DSP的实现方法往往满足不了要求，而基于FPGA的硬件设计在速度上有很大的优势。因此，研究了采用DA算法的FIR硬件设计，分析了如何在逻辑资源占用和处理速度上进一步提高性能，并以16抽头8 bits FIR滤波器为例在XCS05的FPGA芯片中进行了实现。     

家庭网络中数字下变频器的设计与实现

基于经典的系统设计流程,设计并实现了一种应用于家庭网络核心SoC平台中无线通信系统接收机的专用数字中频下变频器。在系统级,利用系统建模工具MATLAB,完成了数字下变频器的行为建模及其功能划分;在电路级,完成了数字下变频器中主要功能模块的VLSI实现及其功能仿真。考虑到系统实现的复杂性及其硬件资源,对于数字滤波器,采用CSD和RAG等优化策略;对于数控振荡器,采用一种新型的结合LUT和CORDIC算法优点的混合算法实现方案。最后,搭建了基于Xilinx VirtexII XC2V1000-4FG256 FPGA的家庭网络无线通信系统验证平台,完成了数字中频下变频器的功能验证。     

家庭网络中数字下变频器的设计与实现

基于经典的系统设计流程,设计并实现了一种应用于家庭网络核心SoC平台中无线通信系统接收机的专用数字中频下变频器。在系统级,利用系统建模工具MATLAB,完成了数字下变频器的行为建模及其功能划分;在电路级,完成了数字下变频器中主要功能模块的VLSI实现及其功能仿真。考虑到系统实现的复杂性及其硬件资源,对于数字滤波器,采用CSD和RAG等优化策略;对于数控振荡器,采用一种新型的结合LUT和CORDIC算法优点的混合算法实现方案。最后,搭建了基于XilinxVirtexIIXC2V1000-4FG256FPGA的家庭网络无线通信系统验证平台,完成了数字中频下变频器的功能验证。