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。     

L波段SAR数字接收机优化设计

设计了一种基于FPGA的SAR数字接收机.接收机在L波段直接对射频信号进行采样,并由FPGA完成数字混频、滤波、降采样和数据传输.为提高输出信号的信噪比,并节省硬件计算资源,重点从频域的角度分析了接收机采样频率的选取和滤波器系数的优化设计.按照此方法设计的接收机能够充分利用输出信号的动态范围并根据输入信号的带宽选择合适的降采样率和数据传输速率.最后用软件仿真和硬件实现的结果证明了该设计高效、可行.     

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.     

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。     

W波段收发前端设计研究

以21.12 GHz为本振信号、93.12~94.136 GHz为射频信号,采用"倍频+超外差发射机"和"超外差接收机"设计了毫米波无线通信系统收发前端模块组件,其中上变频模块尺寸为20 mm×19 mm×82 mm,实现了小型化,用完成的收发前端组件与已有的频率源组成完整的相参性测试系统,并对频率源的相参性进行了验证.     

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.     

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。     

射频接收机中带通采样速率选取研究

本文通过对射频接收机中的带通采样技术的研究,在最佳采样频率区间选取原则的基础上,结合采样精度需求、频带保护、用户器件性能的约束条件,逐步缩小了采样频率的选取区间,提出了一种简洁、有效的最佳带通采样频率求解方法。最后通过simulink仿真,验证了该算法的可行性。     

一种频率偏移时求取有效值的方法

分析了频率偏移下以固定采样频率求取交流量有效值的误差.在软件同步采样方法的基础上,提出了以固定高速频率采样后重新同步采样来计算有效值的方法.经仿真验证,该方法具有较好的精度和速度,可以用于对实时性与精度要求较高的场合.     

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．     

专用短波接收机射频前端预选滤波器设计与实现

介绍了一种利用归一化算法结合经典福斯特法实现射频滤波器的方法．针对专用短波接收机射频前端预选滤波器，详细阐述了无源LC滤波器的设计方法；分析总结了滤波器实现过程中的一些经验；利用专业仿真软件对所设计的无源LC预选滤波器进行仿真，并最终实现系统要求的无源LC滤波器．     

核电子学中数字滤波器的噪声指数分析

为研究数字谱仪的噪声性能,提出并分析了数字滤波器的噪声指数.采用解析推导和数值仿真的方法,研究噪声指数与模拟前端成形特性、模数转换器采样频率以及数字滤波器参数的关系,计算了数字梯形滤波的噪声指数.研究表明,高采样频率和高阶反混叠滤波器有助于提高系统信噪比;阶跃噪声对采样频率不敏感,而δ噪声则需要较高的采样频率才能获得较好的指标.该研究为数字滤波器的噪声性能分析提供了理论依据.     

北斗接收机强电磁脉冲前门耦合仿真研究

针对北斗接收机易受高功率微波干扰问题,采用圆极化贴片天线为辐照对象,基于CST(computer simulation technology)微波工作室和ADS(advanced design system)2种软件的联合仿真方法,将天线辐照产生的感应电动势注入接收机射频前端电路,并设置节点监测电路参数。仿真实验分析了窄带和超宽带高功率微波对导航接收机辐照的前门耦合过程,结果表明,超宽带电磁脉冲可以引起北斗接收机二级低噪声放大器晶体管烧毁,窄带电磁脉冲会造成前端限幅二极管击穿,造成导航系统无法工作。研究确定了接收机电路的易损部件,为北斗导航接收机的电磁防护设计提供了依据,研究方法也可为其他电磁脉冲前门耦合效应仿真实验提供参考。     

基于NJ1006的GPS接收机射频前端电路设计

NJ1006是一个高集成度的单片GPS接收机射频前端集成电路,本文介绍了该芯片的作用、基本参数和它应用于GPS接收机射频前端的电路。     

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。     

射频前端低噪声放大器设计研究

随着无线通信的迅猛发展,提高了对射频技术的要求.针对射频前端的低噪声放大器设计进行了研究和分析,并且利用计算机软件进行仿真和分析.     

多频带信号的带通采样方法与实现

研究多频带信号的直接射频采样技术,根据镜像频率和采样频率的对应关系,推导出一种多频带信号的采样频率搜索算法,并结合软件实现中的计算截尾误差问题给出一种编程可实现的算法流程.仿真结果表明,该算法能够有效地找到最小合理采样频率,适合工程实现.     

基于软件无线电的无线传真接收机研究

为了克服传统无线传真接收机硬件依赖性强、功能单一、信号适应能力和可升级能力差等缺点,本文提出了一种基于软件无线电技术的无线传真接收机设计方案.该方案采用数字化器件和少量射频前端电路进行设计,将射频信号模数转换后,利用数字下变频器HSP50110和数字锁相环HSP50210对数字射频信号进行解调处理;由通用数字处理器将解调后的数据存储、打印或扩展接口外传其它设备;低功耗单片机承担人机交互任务,并将控制指令传达至通用数字处理器,由通用数字处理器控制整个接收机的运行.该设计方案使无线传真接收机具有更好的灵活性和可扩展性.     

实时GPS L1软件接收机定位精度改进

为了实现软件接收机实时性,码跟踪环中的本地码与所接收到的数字中频信号之间存在一定的码相位误差,这部分误差体现在软件接收机的伪距计算中,成为影响实时GPS软件接收机定位精度的主要因素.采用两种改进算法,不同程度地改进了实时GPS软件接收机的定位精度.其中,提高DLL分辨率只增加存储量而不需要增加计算量即可实现定位精度的显著改进,可以应用在实时软件接收机中.     

射频前端滤波器对C/A码相关曲线的影响研究

卫星信号中的c/A码序列经过导航接收机的前端带通滤波器后其波形会发生失真.失真的C/A码与本地正常的C/A码进行相关得到的相关曲线也会因此产生畸变,从而导致接收机鉴相发生偏差,影响定位精度.文中详细分析了射频前端滤波器对C/A码相关曲线的影响现象,并提出了利用本地滤波器补偿相关曲线失真的办法,实测结果表明该方法能有效抵消相关曲线的非对称失真,从而减少接收机鉴相误差.