一种多进制正交扩频方案的解扩技术研究

研究一种基于循环移位的M进制正交扩频方案，在MSK调制方式下，提出两种有代表性的接收机模型，前者具有理论上的最佳性能，后者更具有实际意义；在AWGN信道下对两种接收机模型进行理论分析和仿真，仿真得到的误码率与公式推导的结果吻合；对两模型误码率的仿真比较袁明，在相同误码率的情况下，模型一可以接收的最低信号功率比模型二低约2dB。     

基于复合序列的多进制正交扩频系统性能分析

提出了一种可用于高速数据传输的多进制正交扩频系统的设计方法。该方法将复合序列与多进制正交扩频技术相结合,在原有多进制扩频系统规模的基础上可实现更高的传输效率,或者在信息速率一致的情况下大大降低系统结构。对在加性高斯白噪声(additive white Gaussian noise, AWGN)信道中的性能进行了仿真,结果说明,在系统结构相近的情况下,不仅传输效率提高了17%,而且在低误比特率时抗噪声性能提高0.1 dB;或者,在同样传送6 bit信息时,虽然系统的抗噪声性能在低误比特率时下降了1 dB,但复杂度仅为原来的25%。     

一种自适应基带系统的FPGA设计及性能评估

提出了一种V-BLAST MIMO MC-CDMA自适应基带系统在现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)开发平台上的设计方案.采用verilog硬件描述语言在赛灵思(Xilinx) Virtex4-VC4VSX55 FPGA开发板上实现了4发5收的V-BLAST MC-CDMA自适应基带系统.通过仿真评估了系统的误码率和资源利用情况,验证了系统误码性能良好且配置灵活,效率高,对下一代原型移动通信系统的开发具有一定的借鉴价值.     

基于FPGA的SAR回波仿真快速实现方法

回波仿真是进行合成孔径雷达（synthetic aperture radar,SAR）研究的重要途径,但其计算量巨大,所需的时间较长。为了快速实现SAR回波仿真,提出一种改进的同心圆方法进行快速计算,同时考虑到运算较为规整的特点,采用现场可编程门阵列（field programmable gate array,FPGA）作为主处理芯片。设计了专用于SAR回波信号模拟的数字信号处理板卡,并在板卡上编程实现整个回波模拟算法,给出资源使用情况和量化噪声影响,实际应用结果显示,采用FPGA来实现SAR回波仿真可以在保证精度的前提下大大加快仿真速度。     

自定制浮点FFT/IFFT处理器的FPGA实现研究

针对定点FFT/IFFT处理器精度不高的缺点,提出了自定制浮点FFT/IFFT处理器的FPGA硬件实现。结合工程需求和FPGA器件结构确定了自定制浮点数据格式,阐述了实现浮点运算和提高蝶形运算速度等关键技术,并用FPGA实现了一个可变数据长度的FFT/IFFT处理器。该处理器已投入实用,工作性能稳定,系统时钟80MHz,完成1024点FFT/IFFT运算只需64μs,处理误差小于-80dB,功耗小于1W。     

基于FPGA的4096点基-4 FFT模块的实现

现场可编程门阵列(fieldprogrammablegatearray,FPGA)技术,具有集成高度、逻辑实现能力强等特点,已经成为数字系统设计的重要技术之一。数字脉冲压缩技术可靠性高,灵活性好,可编程,在现代雷达中广泛应用。快速傅里叶变换(fastFouriertransform,FFT)是一种实现数字脉冲压缩的高效、灵活的方法,也是实现雷达数字信号中重要技术。首先说明了基4FFT的基本知识,然后介绍了如何使用Xilinx的FPGA的来实现雷达信号处理机的数字脉压的核心———4096点FFT模块。     

时空混沌伪随机比特发生器及其FPGA实现

利用时空混沌双向耦合映象格子模型构建了一种伪随机比特发生器,并在FPGA芯片上实现.通过分析系统的最大Lyapunov指数得到系统参数的选择标准.在不考虑通信时延的情况下,该伪随机比特发生器的比特产生速度可达到512 Mbps.使用美国国家标准和技术局(NIST)的FIPS 140-2及SP 800-22测试标准对该伪随机比特发生器实际输出的伪随机比特序列进行了测试,实验结果表明该发生器所产生的伪随机比特序列随机性能良好.     

星载SAR中频数字接收机的FPGA设计与实现

在现场可编程门阵列(field programmable gate array, FPGA)中设计与实现了一种星载合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)中频数字接收机,并对数据形成技术进行了研究。考虑到FPGA乘法器资源有限,在详细分析了中频、采样率和抽取因子三者关系的基础上,实现了不同带宽信号的多相下变频优化结构。为减轻数据下传链路的压力,实现了压缩比可变的分块自适应量化(block adaptive quantization, BAQ)压缩模块。最后给出了设计实例,实验结果证明了方案的有效性：BAQ 8:3输出结果I、Q两路信噪比为14.6 dB,脉压后主瓣展宽只有2‰,积分旁瓣比达到了理论值的93%。     

一种求解多目标柔性JSP的正交遗传算法

针对柔性作业生产调度问题的特点,提出一种新的多目标正交遗传算法.算法主要特点包括:提出一种基于SPEA改进的个体适应值计算方法,该方法回避了小生境参数设置的难题,且具有更强的相似个体区分能力;设计一种新的基于正交设计的多个体交叉算子,该算子既能增强算法搜索在Pareto前沿均匀分布非劣解的能力,也可提高算法全局寻优的能力;给出一种基于历史搜索信息和变量区间划分的局部解空间跳出机制,以避免算法早熟和提高搜索效率.实验结果表明该算法应用于柔性多目标作业生产调度问题,具有较强的搜索效率和求解性能.     

多进制准循环LDPC码满秩校验矩阵构造及系统编码

提出了一种多进制准循环低密度奇偶校验（low-density parity-check, LDPC）码满秩校验矩阵的构造方法。该方法基于循环置换方阵,利用随机掩蔽的方法构造出满秩校验矩阵,从而得到具有循环阵形式的系统生成矩阵,并设计出具有线性复杂度的串行和并行多进制LDPC码编码器。仿真结果表明,由此构造出的规则和非规则多进制准循环LDPC码相比于掩蔽前的码字取得了更为优越的误码和收敛性能。     

基于小波包的M元多载波扩频系统研究

将小波包理论与M元扩频技术相结合,提出基于小波包的M元多载波扩频系统可以在有限带宽内取得更高的信息传输速率。同时,由于小波包函数的优良性质,该系统可以很好地克服多径信道对性能的影响。仿真结果表明,与基于DFT的M元多载波扩频系统相比,在多径信道下,该系统有较大的性能优势。     

基于码域频域FFT的伪码捕获的改进与实现

在一个数据周期内嵌入M个周期为N的伪码序列,对该数据周期内的伪码序列以伪码周期为间隔进行抽取,得到长度为M的N个新序列,并组成一个N×M的矩阵,然后对该矩阵的每一行进行频域FFT,每一列进行码域FFT,这样就能同时在频域和码域中应用FFT进行伪码捕获,避免了因步进搜索而造成的捕获时间增加.仿真表明了该方法的有效性,并对仿真结果进行了理论分析,给出了硬件实现方案和测试结果.     

基于修正Rife算法的正弦波频率估计及FPGA实现

Rife算法的基础上,通过对输入信号进行频谱搬移,给出了一种修正Rife(MRife)算法。该算法易于并行实现。Monte Caro仿真表明,MRife算法具有频率估计精度高、整个量化频率范围内性能平稳等优点。当SNR(信噪比)大于0 dB时,MRife算法频率估计均方根误差接近克拉美-罗限(CRB,Cramer-Rao bound)。为了提高算法FPGA实现时的系统运行速度,提出使用FFT运算后的实/虚部代替FFT模进行插值,仿真表明对MRife算法性能影响不大。最后,将MRife算法在单片FPGA芯片内进行了硬件设计。布局布线后的时序仿真结果表明,该设计能够对输入数据速率为200 MHz的信号进行实时频率估计,数据不堆积。     

FPGA技术在相位精度指标测试中的应用

根据现场可编程门陈列(fieldprogrammablegatearray,FPGA)技术集成度高、体积小、工作稳定、引入随机误差小,设计的复杂程度低等特点,通过设计FPGA芯片,开发研制了同时测量12路定位信息、6路测速信息的相位随机误差和漂移误差的测试系统,提高了连续波干涉仪系统的可靠性和稳定性,提高了信道的工作质量,对高精度外弹道测量有一定的指导意义。     

改进Walsh码软扩频盲解扩算法

采用传统密度峰聚类算法实现Walsh码软扩频信号盲解扩时,算法的截断距离根据经验选取,性能不稳定。针对这一问题,提出改进密度峰聚类软扩频信号的盲解扩算法。该算法采用赋权欧氏距离作为数据的相似性度量并根据数据总体分布情况自适应确定截断距离,具有效率高、性能稳定等特点。Matlab环境下仿真结果表明,文中所述的改进算法能够自动确定截断距离,在信噪比为0~10 dB范围内准确估计伪码序列规模数和伪码序列,并在该条件下实现Walsh码软扩频信号盲解扩。     

多频点扩谱跳谱抗干扰信号处理系统的实现

为改进线性调频雷达系统所采用的在单色频率点附近扩谱抗干扰技术,加强制导雷达站具备抗有源、无源干扰,反侦察,抗硬杀伤的反幅射导弹和反隐身的能力,通过将单频点扩谱改为多频点扩谱跳谱,实现了高抗干扰信号处理系统,给出方案中在中频段实现的线性调频信号产生方法以及对应的匹配滤波处理系统。样机测试结果证明设计是成功的。     

Walsh码软扩频信号降噪算法

针对低信噪比(signal-to-noise ratio, SNR)条件下, Walsh码软扩频信号盲解扩以及多址信号盲分离难以实现的问题,提出一种Walsh码软扩频信号降噪算法。首先,采用经验模态分解(empirical mode decomposition, EMD)算法将Walsh码软扩频信号分解为有限个本征模态函数(intrinsic mode function, IMF),分界点位置可通过Walsh码软扩频信号和噪声的IMF自相关函数收敛速度的差异进行判断。然后,采用小波软阈值滤波算法处理分界点之前的IMF。最后,利用处理后的低阶IMF和分界点后的IMF重构Walsh码软扩频信号,减少由于降噪造成的信号损失。仿真结果表明,在一定低SNR范围内,降噪算法以较低误码率(bit error rate, BER)实现解调,信号损失较少。