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。     

风廓线雷达中频数字接收机设计研究

风廓线雷达是用于大气风场探测的无线电遥感系统,传统的雷达接收机采用模拟接收机,结构繁琐且信号处理精度不高。基于软件无线电,运用中频数字化技术,提出了一种数字化接收机的设计方案,包含中频采样、数字下变频、IQ数据处理等。通过对方案进行仿真和测试,验证了方案的可行性。     

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。     

频域校准相位抵消法的低中频接收机设计

分析了射频接收机中镜像干扰的产生以及一次混频超外差接收机、中频直接采样接收机、两次混频超外差接收机抑制镜像干扰的方法.提出了基于频域校准相位抵消法的低中频接收机方案.同时分析其性能以及I,Q两路的相位、幅度误差带来的影响.基于线性调频中断连续波(FMICW)雷达对这种方案进行了仿真,将其速度、距离谱与未经过镜像抑制处理时的情况进行了比较,结果表明该方案对镜像抑制效果有所提升.基于数字信号处理的校准提高了镜像抑制比.     

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。     

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。     

一种程控多功能数字IQ信号发生器设计

针对雷达、导航、军用通信等装备系统中对高速I/Q数据的测试需求,结合中频数字化接收机的数据传输特点,设计了一种基于FPGA的程控数字I/Q信号发生器,集I/Q数据播放和数据生成等多种功能于一体。采用人机交互式界面对输出信号类型、信号频率、采样点数进行配置,解决了传统模拟信号源中波形切换不灵活的问题。结合PCI-E串行总线传输技术、基于双口RAM的数据缓存技术及LVDS数据传输技术实现高速数据通信。经实际测试,该多功能信号发生器不仅能产生最高100 MHz采样率、400 MB数据率的正弦波、方波、三角波和随机波等I/Q信号,还能高速率回放雷达接收机采集到的I/Q数据,为某航天数据探测装备提供了良好的技术支持。     

基于SoC的GNSS接收机多系统兼容技术研究

分析了GPS,GLONASS,BD,Galileo多系统兼容的意义、可行性和关键问题,提出了基于SoC的GNSS接收机多系统兼容方法,通过中频采样技术、扩展时频二维展开的微弱信号快速捕获技术及基于存储码技术的相关通道、基于SoC的信号处理等方法,解决多系统在采样、捕获、跟踪、处理等方面的兼容问题;前端配备兼容型天线和射频,实现了多卫星导航系统兼容;并给出了基于SoC的GNSS接收机多系统兼容的实现结构及处理流程,搭建验证系统,实现了对各导航信号的兼容跟踪.     

基于多卫星伽利略E1频段中频信号的生成方法

为了模拟二进制偏移载波BOC(1,1)调制下的多卫星伽利略信号,提出了一种伽利略E1频段数字中频信号的生成方法.其中,通过模块化和图形化设计,逐层细化而拟合伽利略信号所需步骤,包括扩频码的产生、BOC调制的实现以及导航信息、载波和可调噪声源的叠加,并通过信号的自相关及其捕获等处理.结果表明,所生成的信号具有伽利略E1频段BOC(1,1)调制的信号特征,其信噪比和多普勒频移可调,可用于软件接收机的信号处理解算.     

基于软件无线电的直序扩频接收机的研究

基于软件无线电的思想,论述了直接序列扩频接收机的数学模型,进而建立了一个宽带中频采样直扩系统接收机的实现框图.并根据现有器件的技术水平,对其中的模拟预处理、宽带A/D变换、DDC和DSP的相关模块提出了可行性的设计方案.可见,将软件无线电技术应用到扩频技术具有重要的意义,它为实现多频多模CDMA接收机提供了理论基础.     

软件无线电中的降采样率技术

为了解决软件无线电通信系统中频采样之后的极大数据量,在基带处理部分对DSP的计算压力,其接收机中采用了数字下变频技术.笔者重点研究数字下变频技术中的降采样率问题,对降采样率技术的单级整倍数和多级整倍数抽取实现方案进行了详细的分析对比,并利用MATLAB完成了仿真分析.仿真结果表明:同等技术指标下应优先考虑多级二倍数抽取,其次考虑多级整倍数抽取,尽量不使用单级整倍数抽取方案.该结论对如何选择合适的降采样技术实现方案,在实际应用中具有指导意义.     

导航接收机数字化射频前端的设计与验证

针对传统导航接收机射频前端在实现多频点信号接收时复杂度高、灵活性差的问题,提出了一种基于直接射频采样的数字化射频前端设计方法．该方法针对整个导航频段信号主要集中在低频和高频2个频段的特点,将这2个频段视为2个整体的带通信号,通过多带通信号采样率选择算法选定射频直采的采样率;由于采样率较高,设计了一种滤波抽取网络来降低数据速率,它利用了射频直采专用A／D可输出半采样率数据的特性,最终实现了各频点导航信号的下变频和分离．该设计方法只需修改软件就可实现多频信号接收,使得系统灵活性大大增加．实验证明该方法是有效的．     

基于软件无线电的宽带数字中频接收机研究

分析了基于软件无线电的宽带数字中频接收机中的关键技术一带通采样下变频技术、数字下变频技术、多速率处理技术，并实现了欠采样技术条件的软件系统仿真。由此可见，在现有条件下实现宽带数字中频接收机是可行的。     

X波段FMCW导航雷达射频前端设计与实现

针对基于锁相环技术的雷达射频前端无法快速变频,以及传统雷达采用多次倍频、混频带来较大杂散的问题,提出一种将直接数字频率合成(direct digital synthesizer, DDS)技术、上变频技术和倍频技术相结合的射频收发前端设计方案。该设计方案中DDS具有输出信号灵活、变频快速等特点,使输出的雷达信号具有高稳定性和高准确度;同时该设计采用零中频接收机方案,降低设计的复杂度并减少镜像频率的干扰。对系统方案进行了对比分析,得到了较优设计方案,并根据设计方案完成芯片选型;利用ADS2012仿真软件进行了链路仿真并参考芯片数据手册完成原理图绘制和印制电路板(printed circuit board, PCB)布局布线;完成了元器件焊接和硬件测试。实测结果显示,此设计方案基本满足X波段调频连续波(frequency modulated continuous wave, FMCW)导航雷达射频前端的设计要求。     

GNSS数字中频信号再量化方法

GNSS抗干扰技术需要采用高位A/D量化,而现有接收机往往采用低位A/D量化,即在抗干扰前后采用不同A/D量化位数。为了不改变GNSS接收机的现有结构,因此需要研究如何将高位量化数字信号转换为低位量化数字信号。针对传统直接截取法带来信噪比损耗的问题,本文提出了一种基于自适应门限的GNSS数字中频信号再量化方法,该方法通过转换后低位信号的最佳概率分布即高斯分布不断调整再量化门限值,根据该门限值对高位数字信号进行再量化。本文理论分析并仿真比较了传统截取法和新方法再量化损耗,结果表明新方法具有更小的再量化损耗,并且针对本文提出的再量化方法对卫星信号进行捕获仿真,证明了该方法真实可行。