基于多种雷达信号的中频接收机设计

雷达接收机性能是由解调信号的相位正交致性决定的,这使得具有数字化、模块化特点的中频接收机成为雷达接收机的主流.提出了一种多波形雷达信号中频接收机设计方法,并给出了基于FPGA的设计方案.     

16通道雷达中频回波的同步数字接收

随着大规模高速集成电路的发展,数字接收机在雷达接收机系统中的应用越来越广泛,一般数字下变频是使用专用芯片来完成,但这种方式灵活性差,同时,当接收通道数较多时,各通道间的相位一致性也是一个棘手的问题。针对这种情况,提出了一种系统架构来实现对16通道中频回波信号的同步数字接收。整套系统基于通用数据采集板、定时板、数据交换板卡及专用接口板,完成了从中频模拟信号的同步采集、下变频、打包和传输的功能。     

信号调制模式识别系统的设计和实现

针对通用接收机的中频信号输出,设计了中频信号采集、中频信号处理和高速数据传输硬件系统,应用于无线电监测系统.系统能够完成宽频段扫描、锁定信号频率,实时采集中频信号.信号经高速A/D变换可以实时或经SDRAM缓冲后(当采样速率过高时)由USB2.0总线传入PC,或由LinkPort传入后端双DSP综合信号处理板进行调制识别处理,完成无线电监测.整个系统的协调工作由FPGA完成,系统时钟可调,参数可选.测试结果表明数据采集精度好,性能完全符合要求,可方便应用于无线电监测以及其他调制识别系统中.     

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。     

一种TD-SCDMA中频数字接收机设计

本文介绍了一种TD-SCDMA中频数字接收机的设计,该中频接收机利用AD9238实现中频信号采样,利用FPGA实现数字下变频,并采用DSP完成后续信号处理。给出了该接收机硬件电路设计的具体方案,并对各部分硬件电路设计进行了阐述。FPGA的应用使系统灵活性增强,一些信号处理算法可移植到FPGA中实现,提高了系统的运算速度。     

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.     

数字下变频器HSP50216及其在中频数字化接收机中的应用

数字下变频技术作为高速数字处理信号的关键核心技术之一,在中频数字化接收机中起着至关重要的作用。介绍了可编程数据下变频器件HSP50216的特点、内部结构和功能模块,及其在中频数字化接收机中的应用,大大地降低了采样频率和数据量,减轻了对DSP计算需求的压力。另外由于其强大的可编程能力使得接收机地设计变得更为灵活和方便。     

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．     

一种多模导航接收机的数字化实现方案

为解决导航体制不兼容的问题,提出了一种多模导航接收机数字化实现方案。该方案对中频信号进行A/D(Analog to Digital)采样后,仅用一片FPGA(Field Programmable Gate Array)实现了对多种体制信号的分析和处理,大大缩小了体积。主要对基于软件无线电的中频数字化接收机的频率规划、采样速率、模拟前端电路形式和增益分配以及自动增益控制进行了分析和综合设计,分析数据结果表明该方案可行。     

大动态范围的对数接收机的分析与研制

本文阐述了在雷达接收机中频(30兆赫)系统中采用六级双增益级差分对晶体管放大电路时,由于它本身是采用双向截止限幅而不是饱和限幅,故避免了晶体管基区积累大量少数载流子现象。这样使接收机中频(30兆赫)系统响应速度很快,对雷达目标强回波后面的弱信号有较强的显示能力,如果管子及线路参数选得正确时,则可做到:小信号具有高增益,大信号具有低增益,输出信号与输入信号幅度成对数关系,输入动态范围可达80分贝以上。如果对数起点选在接收机噪声电平以下10分贝时,它还具有恒虚警特性。     

GPS数字中频信号的模拟

研究了GPS软件接收机中GPS数字中频信号模拟的基本原理。首先,介绍了GPS信号的调制过程;其次,分析了C/A码的产生原理,并分析了信号的数字化原理;再次,讨论了GPS信号中夹杂的噪声及GPS数字中频信号的模拟过程;最后,针对不同环境分别对GPS数字中频信号频谱进行了仿真实验。结果表明,其频谱比较准确。既能从图中看出调制过程,也能够求出其载波频率,为以后的研究奠定了重要的基础。     

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.     

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。     

应用于无线体域网2.4 GHz超低功耗唤醒接收机的设计

实现了一个基于不定中频结构的唤醒接收机,其中本振信号由环形振荡器产生,高Q值滤波匹配网络由外接电容和电感组成.本接收机采用工作于亚阈值区的MOS器件大幅降低电路总功耗,实现超低功耗;采用不定中频技术降低对本振信号的精度要求,从而降低振荡器的设计复杂度和功耗;采用双栅结构合并射频放大器和混频器,简化射频前端的设计并降低功耗.4级差分放大器电路作为中频放大器,在34μA低电流下实现了50 dB以上的增益和60MHz以上的-3 dB带宽,实现了对中频信号的滤波和放大.本接收机采用SMIC0.13μm工艺,开关键控调制,采用0.9V电源供电,功耗不到130μW,在100 kbps传输速率和10-3差错率下,灵敏度达到-60 dBm,核心芯片面积小,仅160×232μm2,满足通信频繁的无线体域网应用中对超低功耗及短延时、快速响应的要求.     

GPS数字中频信号仿真及捕获验证

为测试全球定位系统(global positioning system,GPS)软件接收机中GPS信号处理算法的功能,有必要对GPS信号进行仿真。在分析GPS数字中频信号数学模型的基础上,详细阐述了信号仿真的步骤并实现了GPS数字中频信号仿真器。在捕获算法中,分析了时域串行搜索捕获和频域并行搜索捕获算法的复杂度。与其他捕获算法相比,并行码相位捕获算法大大减小了复杂度。选择了捕获速度快的并行码相位搜索捕获算法对产生的中频信号进行验证,结果表明,仿真器可以为GPS信号处理算法提供可靠的信号源。     

基于多卫星的GPS中频信号生成方法

提出一种GPS中频数字信号的生成方法,以实现信噪比和多普勒频移均可调的多卫星GPS信号的模拟,可为软件接收机技术以及基于微弱信号处理的高灵敏度GPS接收机的研究提供可靠的信息源.根据接收机中信号处理模块的功能架构提出GPS中频信号模型,并使用真实伪距和载波相位等GPS原始数据、多卫星的导航信息和强度可调的噪声信号模型等拟合出GPS的中频信号.通过捕获、跟踪和导航电文解调等实验结果表明,生成的信号完全具备GPS信号的所有特征,可用于软件接收机的定位解算.     

GPS数字中频信号仿真及捕获验证

为测试全球定位系统(global positioning system,GPS)软件接收机中GPS信号处理算法的功能,有必要对GPS信号进行仿真.在分析GPS数字中频信号数学模型的基础上,详细阐述了信号仿真的步骤并实现了GPS数字中频信号仿真器.在捕获算法中,分析了时域串行搜索捕获和频域并行搜索捕获算法的复杂度.与其他捕获算法相比,并行码相位捕获算法大大减小了复杂度.选择了捕获速度快的并行码相位搜索捕获算法时产生的中频信号进行验证,结果表明,仿真器可以为GPS信号处理算法提供可靠的信号源.     

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。     

基于下变频器AD6654的塔康中频数字化接收机设计

分析了塔康地面信标的信号特征,讨论了数字下变频器AD6654的特性、结构、接口操作和寄存器配置方法,并在此基础上利用AD6654芯片设计了塔康地面信标信号的中频数字化接收机,通过实际信号的采样分析,验证了方案的可行性。     

动态抗干扰的接收机装置及方法

该发明提出一种动态抗干扰的接收机装置,该装置包括:限波滤波器、第一级低噪放大器、第二级低噪放大器、可调衰减器、混频器、中频滤波器、中频放大器、模数转换器,其中,所述限波滤波器放置在第一级低噪放大器之前,用于对其他通信系统的信号进行抑制;所述可调衰减器放置在所述第一级低噪放大器和所述第二级低噪放大器之间,用于降低所述接收机装置的前端增益;所述中频滤波器放置在混频器和中频放大器之间,用于抑制干扰。该发明实现了非常相邻频段的无线系统的共站共址,充分利用和节约了频率资源。