软件接收机平台实时性研究（英文）

搭建了一套GPS软件接收机系统来研究接收机射频前端配置对软件接收机实时性的影响.通过对软件接收机算法时间复杂度的分析,确定了采样频率是影响接收机实时性的主要因素之一.测试了在不同采样频率下,接收机完成相应任务的耗时情况,分析了不同类型射频接收前端的信噪比性能的差别及量化位数对系统实时性的影响.为进一步研究其它种类的实时软件接收机系统提供依据和支持.     

GPS信号处理平台的设计及实现

介绍了一种基于ARM 的GPS 接收机的开发过程,并对接收机的软硬件设计和信号处理技术进行了详细的阐述。该平台采用GP2015作为接收机的射频前端,使用GP4020芯片进行信号的基带处理,芯片内嵌ARM7核作为微处理器,在上位机显示处理结果。实验证明,采用本方案设计的GPS 接收机能较好地完成信息提取与处理任务。     

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。     

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.     

一种双模五频点射频前端设计

根据民用卫星导航接收机市场的发展趋势和需求,提出了一种双模五频点射频前端设计方案,并完成电路设计。新方案能够同时满足接收机对GPS L1和L2以及北斗二代B1、B2和B3五个频点信号的接收。实测结果表明设计性能优越,性能稳定,抗干扰能力强,特别适合需要同时处理多模多路信号的卫星导航接收机系统。     

无线接收机RF前端研究

移动通信的迅速发展,对无线接收机提出了严格的要求,既低功耗,高可靠性、低价格,以及更小的尺寸。接收机射频前端的设计是实现这一的关键。本文从无线接收机前端的拓扑民路技术、实现了工艺三方面概述了无线接收前端设计的进展并将来的发展进行进行了探讨。     

GPS/CAPS双模软件接收机

在软件接收机的架构下, 实现了GPS和CAPS单模软件接收机的定位解算, 在分析GPS和CAPS导航系统之间卫星识别方式、测距码及扩频方式、时间坐标系、空间坐标系、载波频段及导航电文异同的基础上, 提出了一种GPS/CAPS双模软件接收机结构. 在此结构上, 使用两套天线分别接收真实的GPS和CAPS射频信号, 基于计算机Matlab软件平台, 完成全部基带信号处理以及定位计算等完整过程, 实现GPS和CAPS单模导航系统和GPS/CAPS双模导航系统3种情形下的定位实验, 并对定位结果从准确性和稳定性两个方面进行了分析论证. 实验结果表明, CAPS定位精度与GPS定位精度大致相当, GPS/CAPS双模软件接收机定位结果精度比GPS和CAPS单模软件接收机定位结果精度高1~2 m, 同时GPS/CAPS双模软件接收机定位结果的平均方差最小.     

接收机射频前端电路的仿真设计

软件无线电的基本思想是构建一个通用的硬件平台,将模数转换尽可能的靠近天线,并尽量通过软件来实现无线电功能。作为软件无线电关键技术之一的射频前端技术,射频前端主要完成低噪声放大、滤波、混频等功能,实现模拟射频信号和模拟中频信号之间的转换,从而解决A/D和D/A的速率、精度等无法达到对射频模拟信号直接进行采样的问题。以直接变频结构为基础,在确定集成芯片的基础上进行了接收机射频前端电路的仿真,并对仿真结果进行了分析。     

0.25 μm CMOS蓝牙射频接收机前端

采用TSMC 0.25 μm CMOS工艺，设计了一种2.4 GHz CMOS低中频结构的蓝牙射频接收机前端.整个接收机前端包含全差分低噪声放大器、混频器以及产生正交信号的多相滤波器.叙述了主要设计过程并给出了优化仿真结果.采用Cadence SpectreRF进行仿真，获得了如下结果：在2.5 V工作电压下，中频输出增益为21 dB，噪声系数为7 dB，输入P 1 dB为-21.3 dBm，IIP3为-9.78 dBm，接收机前端总的电流消耗为16.1 mA.     

射频自动增益控制系统的实现

近年来通信技术在不断更新,通信的频率也越来越高,自动增益控制系统能够对输出幅度进行精确控制,稳定信号输出幅度,因此降低了对激励信号的动态范围要求,现已被广泛应用于通信等高频电路系统中.介绍了一种射频自动增益控制系统的实现方法,该类系统用于射频前端接收机等设备,可较好地提升接收机性能并降低成本.     

GPS双频M码接收机射频前端 设计与实现

介绍了GPS信号体制、新型军用M码的产生方式及其特点,并将新型M码信号与传统GPS信号做了对比。采用超外差式结构分离元器件方案完成了系统的设计并给出了组成原理框图。然后对原理框图中每一个功能单元的电路实现进行了设计,合理选择了低噪声放大器、功分器、射频滤波器、射频放大器、混频器、本振发生器、中频滤波器、中频放大器、数控衰减器、末级放大器等,根据选择的器件完成了原理图以及PCB设计,并为系统设计了屏蔽盒。最后对系统相应的指标进行了测试,测试结果表明该射频前端达到了要求的技术指标。     

射频电路教学中的理论与工程实践

通过对射频电路教学的特点进行分析,探讨射频电路理论学习与实验的关系。提出在理论教学中穿插以仿真软件实现的验证实验,以加强学生对理论知识的理解,同时提出将开放式实验引入到射频电路实践教学中。通过循序渐进的开放式实验,以及针对性的工程实践能力训练,使学生能够将射频电路理论学习与工程实践良好地结合起来,消除理论学习与工程实践的脱节,提高学生的理论水平以及工程实践能力。     

GPS软件接收机捕获算法的FPGA仿真

探讨了GPS软件接收机的前端采集数据结构、C/A码捕获算法原理、Virtex2p开发板原理.为了能在FPGA(可编程门阵列)上实现GPS信号并行捕获算法,采用了补零计算来弥补算法中采样点不基于2N的不足,并且在Simulink环境下运用基于FPGA的应用软件SystemGenerator进行了补零后的并行捕获算法的FFT模块、虚数乘法模块、平方模块等搭建编程.同时采用了Matlab中的M文件将采样数据仿真成模拟信号导入完成仿真实验,并将仿真结果与Matlab结果进行了相应的比较和分析,得到与Matlab结果同样的捕获频率.虽由于补零引起小于1个码元(16个采样点)的采样点误差,但不影响捕获结果,证实了System Generator在FPGA实现捕获算法可行性.     

高灵敏度GPS接收机载波跟踪环路的设计优化与实现

基于高灵敏度GPS基带信号处理器, 设计优化并实现了GPS载波跟踪环路。为了提高跟踪灵敏度, 对鉴相器的性能、环路误差、环路参数进行了分析优化, 并采用锁频环辅助锁相环结构, 同时对于需要多个乘法器、除法器的模块采用分时共享技术, 降低了资源消耗减小芯片面积。用Verilog硬件描述语言实现了所设计的载波跟踪环路, 在ModelSim中完成了RTL级代码的逻辑和功能仿真, 搭建了FPGA开发板验证平台, 并使用GPS L1波段信号源进行性能测试。测试结果表明所设计的载波跟踪环路可达到25 dB-Hz的跟踪灵敏度。单通道载波跟踪环路基于SMIC 0.18μm工艺, Design Complier的逻辑综合面积为425555μm²。     

ESD-Induced Noise to Low Noise Amplifier Circuits in BiCMOS

Electrostatic discharge (ESD) induced parasitic effects have serious impacts on performance of radio frequency (RF) integrated circuits (IC). This paper discusses a comprehensive noise analysis procedure for ESD protection structures and their negative influences on RF ICs. Noise figures (NFs) of commonly used ESD protection structures and their impacts on a single-chip 5.5 GHz low-noise amplifier (LNA) circuit were depicted. A design example in 0.18 μm SiGe BiCMOS was presented. Measurement results confirm that significant noise degradation occurs in the LNA circuit due to ESD-induced noise effects. A practical design procedure for ESD-protected RF ICs is provided for real-world RF IC optimization.     

单片接收机射频前端电路设计与仿真

无线通信对射频接收机的低功率、低成本、小型化要求较高。本文提出了基于 IEEE 802．16协议的低电压接收前端系统和模块的设计方案,给出了三级级联的低噪声放大器和双正交下变频混频器的设计电路。仿真结果显示该放大器在增益、噪声、线性度等指标上均达到要求,双正交下变频混频器镜像抑制度达52 dB以上,对低噪声放大器和混频器级联电路的仿真结果表明,该级联电路能够达到接收机RF前端电路的设计要求。     

史密斯圆图及软件在RF设计中的应用

对史密斯圆图进行了分析与研究,找出了其内在规律,并结合当今流行的史密斯圆软件,以简单的实例闸述了史密斯圆图在RF领域的设计与应用,为RF电路的参数设计与测量提供了一个途径.     

磨矿过程产品粒度软测量的比较研究

磨矿粒度(GPS)难以进行直接在线检测且化验过程滞后,必须采用软测量技术对其进行在线估计以及在此基础上的闭环控制.针对一个实际的两段式磨矿回路流程,分别基于多元回归、案例推理(CBR)和神经网络(NN)技术建立了三种磨矿粒度软测量模型,并对其进行了基于工业试验的比较研究.结果表明,基于CBR的磨矿粒度软测量方法优于BP神经网络软测量(BP-NN)方法和多元回归模型估计方法.