卫星导航接收机中载波和码NCO的研究与实现

载波和码数控振荡器（NCO）是卫星导航接收机中的重要组成部分.论述了卫星导航接收机中载波和码NCO的组成、工作原理和作用,根据工程实现的要求确定了基本参数和基本结构,NCO相位累加器的位数N为32,利用verilog HDL语言在Quartus II 9.1中具体实现了载波和码NCO的设计,利用ModelSim6.3g完成了载波和码NCO的仿真,并在现场可编程逻辑器件（FPGA）中进行了下载实现.设计的载波和码NCO已应用于某具体接收机中,通过仿真和接收机测试,验证了设计的载波和码NCO性能满足卫星导航接收机的要求.     

利用北斗单星三频载波数据估算码偏差的方法

卫星导航系统码间硬件延迟偏差是电离层解算的主要误差来源,在高精度定位时,码偏差需要加以计算和消除.本文提出了通过北斗单星三频无电离层组合、线性回归假设及载波硬件延迟模型进行估算北斗接收机载波相位码偏差的方法,直接计算接收机的码偏差.通过采用实测的北斗单星三频载波数据,验证了该方法对于码偏差大于1μs时是有效性的.此方法提高了北斗二代测试期间数据质量分析水平,增强了北斗接收机软硬件的开发测试能力.     

微波SCM光纤传输系统中接收机前端的研制

理论分析并计算了微波副载波复用（ＳＣＭ）光纤传输系统的光接收机前端的接收灵敏度和噪声特性，证明了采用谐振电感的方法可使先接收机达到接近于由ＰＩＮ的量子散粒噪声所限制的极限灵敏度；对于串联谐振型接收机前端，不仅能提高高频段的信噪比，同时又不牺牲低频段的信噪比。初步研制出了低噪声宽带接收机前端，经实测获得了与理论分析基本一致的实验结果。     

色度信号的两个矢量坐标

本文提出新的矢量坐标概念.建议直接用电视台的副载波建立U_s±V_s基准轴,用彩电接收机副载波建立U′_s—±V′_s色度信号解调轴的新矢量坐标概念,并证明了这二个新矢量坐标与各个色度信号矢量之间的相位关系和数量关系,使色度信号矢量图的物理意义更加明显,数学关系更加严格;补充、完善了彩色电视理论中的一些符号和概念,使之更加准确和严格.     

异源多普勒频移应用于空中风探测

针对无线电经纬仪体制下的空中风探测精度较低的问题,提出基于异源多普勒频移测速技术的空中风探测方法,讨论了该方法应用的意义.分析了利用异源多普勒频移进行空中风探测的数学原理,根据多普勒频移原理和探测精度对频率源的要求,在探空仪上使用恒温晶振(OCXO)作为高稳定度的频率源,将其输出频率分频后作为副载波调制在发射机上,地面接收机检测副载波信号的频移并进行径速的计算.对这种方法进行了初步的实验验证,结果表明该方法的应用可以改善被动探测方式下的空中风探测精度.     

基于幅相检测与移频相消融合的载波泄漏抑制技术

针对单天线小型无线电收发信机载波泄漏问题,提出了一种基于幅相检测与移频相消融合的载波泄漏抑制方法.该方法采用微带电路自适应闭环载波泄漏幅相检测技术和直流频偏移频相消技术相融合,对单天线无线电收发信机载波泄漏和直流频偏进行抑制.无线电收发信机发射中心频率为4.3 GHz时,ADS软件仿真与样机测试结果表明,载波泄漏抑制后输出波形无明显失真,消除了载波泄漏直流频偏分量,接收机输出功率为-79 dBm,载波泄漏对消比可达56,降低了载波泄漏对单天线收发信机影响,提高了接收机的灵敏度和检测概率.      

GPS接收机载波同步环路的研究

GPS全球定位系统是由美国研制的,利用卫星进行导航定位的系统,已经得到了广泛的应用.GPS接收机的用途就是实现定位功能.GPS接收机对GPS信号中的载波信号进行捕获和跟踪是导航定位的基础.为此,本文对GPS接收机捕获和跟踪载波信号进行研究,采用COSTAS环来实现载波的捕获与跟踪.并在MATLAB环境下进行仿真验证,来检验捕获和跟踪GPS信号载波的能力.     

微波SCM光纤传输系统中接前端的研制

理论分析并计算了微波副载波复用光纤传输系统的光接收机前端的接收灵敏度和噪声特性，证明了采用谐振电感的方法可使光接收机达到接近于由ＰＩＮ的是子散粒噪声所限制的极限灵敏度；对于串联谐振型接收机前端，不仅能提高高频段的信噪比，同时又不牺牲低频段的信噪比，初步研制出了低噪声宽带接收机前端，经实测获得了与理论分析基本一致的实验结果。     

扩频接收机通道处理模块的设计

本文提出了一种扩频接收机通道处理模块的设计方案,其中采用了一种新的载波跟踪环路,使用FLL PLL结合的并行的载波跟踪算法,来实现适合高低动态、高精度扩频接收机方案;同时还采用了一种载波辅助技术,提高了码跟踪环的动态适应能力.     

3阶锁相环路接收机的设计与实现

低阶锁相环跟踪频率斜升信号时产生的稳态相差致使环路失锁,接收机无法锁定载波信号.针对这一问题提出一种具有3个零极点的3阶锁相环路,其产生零稳态相差,对含有多普勒频移的载波信号具有较好的锁定效果.给出3阶锁相环参数设计公式.使用频率预测预置锁相环中心频率使环路快速捕获信号,利用FFT及卡尔曼滤波方法提高频率预测的精度,采用FPGA实现3阶载波接收机.结果显示,3阶PLL可稳定跟踪载波信号.     

残留边带调制包络检波法原理研究

从残留边带(VSB)调制原理出发，提出一种在发送端发射强载波。从而用包络检波法对、VSB进行解调的方法，并对其抗噪声性能进行了详细的分析介绍．把VSB的滤波器分解成三个部分，每个部分分别为双边带(DSB)或单边带(SSB)信号方式．然后把三个信号叠加即可得到VSB．再叠加上接收到的强载波。用包络检波法检测出基带信号．该系统设备简单，易于实现，并且有较好的抗噪声性能．     

NLMS算法在轨道电路信号解调中的应用

针对目前轨道电路FSK信号解调中传统解调方法解调精度不足的问题,在对自适应滤波理论研究的基础上,提出采用基于NLMS算法的自适应滤波模块,利用传统频谱分析法得出轨道电路FSK信号的载频信息作为自适应滤波模块的期望信号,通过提取其中一个载频分量从而还原调制方波,经过计算后得出调制频率,实现信号的解调。仿真结果证明NLMS算法不仅实现了轨道电路FSK信号高精度的解调,并且解决了传统LMS算法在轨道电路FSK信号解调中收敛速度慢的缺陷,具有良好的抗噪性能。     

差分检波算法在软件无线电中的应用

根据差分检波原理提出了一种软件无线电中移频键控信号的快速解调算法,理论分析和仿真结果证实了该算法的有效性,与数字化正交解调算法相比,省去了本地载波恢复,计算量小,易于实现,能很好地满足软件无线电中软件编程的要求．     

基于costas环的QPSK信号解调的研究与实现

在MATLAB平台研究costas环法QPSK信号解调的实现,给出了整个同步过程的仿真模型,各部分的具体实现和关键部分的仿真结果。选择接收信号与本地载波的频差为10 kHz进行仿真,观察同步过程和解调结果,改变频差,观察同步时间,最后改变仿真参数,得到costas环的锁相范围和锁相精度。仿真结果表明,该模型能够实现QPSK信号的快速正确解调,载波同步时间与本地载波和接收信号之间的频率差有关。     

基于软件无线电技术的单载波QDPSK解调算法

提出一种基于软件无线电技术的单载波四相差分相移键控信号数字化解调方案.该方案考虑到接收信号的每个码元区分为过渡区和稳定区,从而仅对稳定区内载波周期中的采样值进行离散傅立叶变换来实现解调,位同步也可以采用离散傅立叶变换提取载波幅值来实现.仿真结果表明,该方法不仅解调过程简单,计算量小,且抗干扰性能也得到了改善,可望在采用四相差分相移键控信号的数字化接收机设计中得到应用.     

基于小波变换的MDPSK信号盲解调算法

在M进制差分相移键控(M-ary differential phase-shift keying,MDPSK)信号解调中,非合作信号的载频估计误差或者高动态环境引起的Doppler频移都会使得解调性能恶化,甚至无法解调。针对这个问题提出了一种盲解调算法,该算法基于MDPSK信号相位跳变点频谱分布与相位跳变量之间的对应关系,利用小波变换的滤波特性提取MDPSK的频谱分布特征来完成信号解调。该算法不需要载波恢复,并且对载频估计误差也不敏感。仿真结果表明:当BDPSK信号Es/n0为5 dB时,QDPSK信号Es/n0为10 dB时,盲解调性能比理论值恶化约为2 dB;并且当载频估计相对误差小于15%时,解调性能无明显下降。     

随钻测量中连续波动信息解调技术研究与实现

为了解决随钻测量系统连续波动信息传输问题,设计了一种连续波动信号2DPSK解调方案.分析了随钻测量系统传输特性并建立了数学模型.根据随钻测量系统信息传递特性,对一系列连续信号调制技术进行了分析比较,得出2DPSK信号更加适用于井下连续波动信息的调制.对井下噪声干扰类型与来源进行分析,确定了利用数字滤波器算法实现连续波动信息解调系统的去噪.根据以上分析,提出了MWD的2DPSK解调系统的硬件实现方案,并利用FPGA对连续波动信息实现了解调.解调结果表明,在白噪声信道下,解调系统可以准确恢复出发送端的调制数据,具有一定的适用性.      

BOC卫星导航信号直接解调的方法及实现

为了分析未知信号结构的二进制偏移载波(BOC)调制卫星导航信号,提出并实现了一种对BOC导航信号进行直接解调的新方法。该方法首先采用二进制相移键控(BPSK)信号解调的算法实现扩频码的同步和载波的剥离,在此基础上剥离BOC调制的亚载波。利用现场可编程门阵列(FPGA)实现了该方法,并进行了解调实验。实验结果表明:该方法能够稳定地进行BOC信号的解调,在信噪比(Eb/N0)大于11 dB时,解调误码率优于1×10-5。     

28GHz射频解调器设计与实现

针对Ka频段的宽带信号解调给出了基于射频直接解调的高速解调器设计方案。通过六端口直接变频,以及FPGA的并行载波恢复、时钟同步、信道均衡实现Ka频段高速信号解调。测试结果表明,该方案在28 GHz实现了2 400 Mb/s高速信号解调,解调损失小于2 dB。     

直扩PSK中频数字化相关接收的设计与实现

讨论并设计了一种PSK直序扩频数字相关解调系统.使用正交检测法进行相干解调,并使用一种改进的数字相关器进行解扩.分析及实验结果表明,低信噪比情况下能够正确解码,免去了最难解决的PN码同步单元,并为位同步的提取带来了极大的方便;与一般数字相关器相比,能有效克服调制载波与本地载波相位误差的影响,改善抗干扰性能.