一种基于快速傅立叶变换和圆周移位的捕获算法

信号搜索捕获是影响GPS软件接收机的重要工作性能指标。为了提高GPS软件接收机的捕获速度,提出了一种基于快速傅里叶变换(FFT)和圆周移位的捕获算法。该算法利用圆周移位的性质,即时域序列的调制等效于频域的圆周移位,将中频信号频谱序列通过圆周移位得到基带频谱序列,不用再通过载波分离,从而降低FFT运算次数。理论分析表明该算法可以有效减少运算量,提高捕获性能。最后,通过FPGA与DSP搭建仿真实验平台,将该捕获算法与已有算法进行比较,结果表明该算法具有较快的捕获速度,减少了捕获时间。     

高速高效信道化接收机及其FPGA实现

讨论了基于多相滤波器组的高速高效信道化接收机基本原理以及FPGA具体实现方案.该方案利用多相滤波的高效性和FFT的灵活性,大大降低运算速率和运算量,能够对前端上百兆带宽信号进行实时处理.系统仿真结果证明了该方法是对宽带信号具有全概率截获的能力.     

OFDM系统中基于功率延时谱的信道估计算法

在多径时变信道环境下,以IEEE802.11a物理层规范为背景,根据多径延时对最小均方误差(MMSE)估计得到的频率响应进行最小二乘估计,从而得到更加精确的信道估计值.接收机首先通过对训练序列和导频符号做MMSE估计得到初步信道估计结果,再对其做快速反傅里叶变换(IFFT)并求解线性方程组,得到信道冲击响应;然后由接收机根据信道功率延时谱来对冲击响应进行最小二乘估计(LSE),从而消除残留白噪声对冲击响应估计值的影响;最后对结果进行傅里叶变换(FFT)后得到各子载波的频率响应.仿真结果表明:在所采用的典型的二径瑞利时变信道模型下,相较于MMSE算法,最小二乘估计能够更精确地估计信道频率响应,当最大多普勒频移增加时,其抗误码性能明显优于MMSE算法.     

跨信道检测仲裁的信号集合更新算法

基于数字信道化接收机的信号集合更新模型,提出了跨信道检测仲裁的集合更新算法及其实时实现结构. 该方法以信号的频率特征为原则,与现有算法以信道特征为原则不同,解决了噪声环境中单载频信号和调频(FM)信号跨信道输出问题. 理论分析和仿真结果证明了该算法的有效性. 该算法已经应用于某数字信道化接收机.     

一种高速2-D滑动FFT的设计实现

文章介绍了采用2-D快速傅里叶变换(fast Fourier transform, FFT)算法的滑动窗FFT的基本特性原理和硬件实现过程，完成了窗长256点、步长16点的2-D滑动窗FFT的专用集成电路(application specific integrated circuit, ASIC)设计。传统FFT算法受序列完整性的制约，时滞较大，无法满足某些高实时性信号分析领域的处理速度要求。该文采用滑动FFT算法，克服了传统FFT对序列完整性的依赖，设计的滑动FFT处理器使用2-D FFT压缩新序列计算时间，以基16蝶形运算器为核心，采用系数复用和高基Booth方法优化系数编码技术压缩乘法器的数量，减少电路面积。所设计的2-D滑动FFT完成单次滑动窗长的计算时间比传统算法节约了16.1%,变换结果与MATLAB的运算结果相比，信噪比(signal-to-noise ratio, SNR)大于130 dB。在TSMC 28 nm的工艺下，工作主频为600 MHz,面积为1 980μm×2 060μm。     

实时可重配置FFT处理器的ASIC设计

设计一种能够完成4,16,64,256或1 024点复数快速傅里叶变换(FFT)处理器芯片.16,64点运算采用基-4级联流水线结构,256,1 024点采用二维运算结构,数据采用块浮点表示.使用Synopsys公司的综合及布局布线工具在SMIC CMOS 0.18 μm工艺上进行ASIC实现.该处理器芯片在100 MHz时钟频率连续工作时,处理一组1 024点FFT序列需要24.8 μs,每隔10.24 μs输出一组1 024点运算结果.该处理器芯片已应用于某宽带数字接收机中.     

基于FFT的GPS信号快速捕获算法研究

GPS信号捕获是GPS接收机信号处理的关键技术之一,选择合适的捕获方法对接收机的工作性能有很大改善.传统的串行捕获算法计算量大,捕获时间长,无法满足GPS接收机实时处理的要求,而基于FFT的GPS信号快速捕获算法弥补了串行捕获算法的不足.通过MATLAB仿真对基于FFT的GPS信号快速捕获算法进行了仿真实验,并采用Monte Carlo方法对算法的频偏及码偏估计性能进行验证.仿真结果验证了FFT捕获算法的有效性和可靠性.     

一种数字信道化接收机参数编码方法

研究一种基于多波束比幅测角的数字信道化接收机参数编码方法.描述了数字信道化接收机的参数编码流程,详细论述编码过程中通道间幅度测量同步和脉冲到达角(DOA)测量方法.采用该方法的数字信道化接收机的脉冲描述字(PDW)编码与典型接收机的一致.实践证明,该方法可以满足复杂电磁环境下雷达信号处理实时性的要求.     

基于CPLD实现可扩展(I)FFT处理器的设计

提出了基于CPLD(复杂可编程逻辑器件)实现傅立叶变换点数可灵活扩展的高速FFT处理器的结构设计以及各功能模块的算法实现,包括高组合数FFT算法的流水线实现结构、读/写RAM地址规律、补码实现短点数FFT阵列处理结构以及补码实现CORDIC(坐标旋转数字计算机)算法的流水线结构等,输入数据速率为20 MHz时,1024点FFT运算时间约为50 us.     

正交频分复用系统发射机接收机同相/正交不平衡补偿算法

为了弥补由同相/正交(IQ)不平衡造成的正交频分复用(OFDM)系统误码性能损耗,该文提出了一种发射机和接收机IQ不平衡的频域补偿算法.通过设计特殊结构的训练序列实现了信道和IQ不平衡参数的联合估计.充分挖掘了受IQ不平衡影响的时域多径信道特性,以减少所需训练序列数目.通过利用估计结果对IQ不平衡进行补偿获得OFDM信号检测结果.仿真结果表明,该算法只采用2个OFDM训练符号,其误码性能可超过采用32个训练符号的传统算法,并接近已知IQ不平衡参数和信道信息的理想系统.