0.18 μm CMOS工艺的GPS/BDS双模可重构接收机射频前端

采用低中频架构设计了一种0.18μm CMOS工艺的GPS/BDS双模可重构接收机射频前端,能在GPS L1模式或BDS B1模式下工作。通过频率自适应电路调整中频滤波器的时间常数,降低其频率不确定度;压控振荡器中加入4位开关电容阵列,以提高频率调谐范围和相位噪声性能;通过硬件复用的方式降低系统功耗。测试结果表明,在1.8 V电源电压下,功耗37.8 m W,电压增益为103 d B,GPS L1和BDS B1波段噪声系数均小于3.2 d B。     

GPS信号捕获跟踪的仿真分析与研究

GPS天线信号到射频前端变换后的中频信号,再经模拟数字转换,便可得捕获与跟踪的原始信号.采用专用集成电路设计的GPS接收机极大地限制了用户对这原始信号的性能分析和新算法的自由开发.先对GPS信号的形成和接收机的结构作扼要介绍,再对GPS信号的捕获与跟踪进行算法研究与仿真实现.结论表明通过仿真技术能有效地复现出捕获和跟踪的GPS信号.     

数字射频存储器的旋转状态下GPS信号接收

目前国内对于GPS的应用大多是基于OEM板进行二次开发,无法对GPS信号进行深层次的分析和处理.主要研究基于数字射频存储器(DRFM)解决旋转状态下GPS信号的跟踪和定位问题,并利用Zarlink产品设计芯片级GPS接收机.介绍了数字射频存储器和GPS接收机的基本原理,提出利用数字射频存储器对GPS信号进行存储和处理,解决在某型火箭弹飞行旋转状态下GPS接收机的跟踪和定位问题.最后基于Zarlink公司芯片设计了GPS接收机.     

七二二所研制的北斗船载天线实现批量生产

<正>近日,七二二所研制的QTA-SDM4型北斗船载天线实现1000套批量生产,并交付使用,获用户高度评价。QTA-SDM4型北斗船载天线是七二二所针对船用北斗/GPS卫星导航终端设备设计的一款双模四频天线,采用多层叠耦合单馈电技术,可覆盖北斗一代S频段、L频段,北斗二代B1频段和GPS系统L1频段四个频段,实现北斗一代卫星导航系统定位/发信功能、北斗二代/GPS卫星导航系统定位功能。     

北斗导航信号欺骗干扰建模与测试

针对北斗信号欺骗干扰模型及终端影响研究不足的现状,首先讨论了北斗导航信号欺骗干扰模型,重点研究了同步码相位和异步码相位两种新型诱导式欺骗模型,分析得出后者技术可行性更高;然后,在Matlab环境下仿真了北斗欺骗干扰信号,通过信号捕获相关峰验证了功率相同情况下欺骗干扰的干扰效果;最后,用搭建的实验平台测试了欺骗干扰对北斗接收机的影响。结果表明:在接收机稳定跟踪真实信号的前提下,对某型北斗接收机成功实施欺骗干扰的临界干扰功率条件为25 dB左右,该结论为北斗接收机欺骗干扰检测和防御提供了一定的技术支撑。     

基于超外差变频结构接收机前端系统设计

近年来无线通信技术获得了惊人的发展,而短波接收技术作为其中发展最为迅速的一个分支,已经广泛应用到人们生活中的各个领域,具有很高的研究与开发价值。接收机射频前端作为接收机重要组成部分,是接收机动态性能的关键部件,它工作于射频前置滤波器的后面。以接收机射频前端作为研究重点,采用超外差变频体系结构,结合数字频率合成技术,完成了GMSK接收机射频模拟前端系统的设计与实现。设计过程中所涉及到的技术,具有一定的创新和独到之处。     

基于扩展卡尔曼滤波的环路跟踪算法仿真分析

针对接收机定位动态适应性需求,分析了采用扩展卡尔曼滤波的接收机环路跟踪算法,给出了基于扩展卡尔曼滤波的接收机环路跟踪算法的数学模型,基于采集卫星信号模拟器输出的射频信号与程序生成的接收机中频信号,从动态适应性和跟踪灵敏度两个方面,仿真分析了基于标准卡尔曼滤波和基于扩展卡尔曼滤波的环路跟踪算法性能。仿真结果表明,基于扩展卡尔曼滤波的环路跟踪算法在动态环境中具有更好的跟踪性能,且能够改善跟踪灵敏度1 dB,这表明其对复杂应用场景具有更好的适应性。该分析结果能够为算法工程化提供参考和借鉴。     

宽带数字接收机高速信号处理技术

具有1 GHz瞬时带宽的宽带数字接收机是当前数字接收机研究的热点,也是雷达对抗侦察数字接收机的发展方向。详细讨论了宽带数字接收机的几种高速信号处理技术,包括单比特瞬时测频技术、多相滤波信道化技术、基于FFT的信道化接收机和射频带通采样微波数字接收机,最后提出了在宽带中频数字接收机高速信号处理领域需要深入研究的有关技术。     

北斗三号新信号体制共视时间比对

为促使北斗系统特别是北斗三号系统尽早加入国际原子时计算,利用中国科学院国家授时中心以及捷克无线电工程和电子学院两个守时实验室接收机产生的北斗三号新信号体制观测数据,开展基于北斗三号新信号体制共视时间比对试验。结果表明,北斗三号信号的多路径噪声影响小于北斗二号信号,且信噪比优于北斗二号信号。对比已有的研究,北斗三号新信号体制(B1C和B2a)共视时间比对的噪声相对于北斗三号卫星播发的北斗二号兼容信号体制(B1I和B3I)有较大的改善,其结果与GPS、Galileo共视比对结果相当,且在零基线共钟比对中,基于北斗三号新信号体制比对钟差的标准偏差相对于北斗二号信号提高了40%以上;利用北斗三号新信号体制共视得到的亚欧两地钟差噪声小于北斗二号信号,且比对钟差的稳定度相对于北斗二号提高了10%以上。该试验也可为北斗三号时间比对纳入国际原子时计算提供相关的研究基础。     

基于FPGA的IRIG-B码(DC码)解码器设计

基于GPS时间统一的课题背景,提出了一种基于FPGA的直流B码解码方案。设计了一种新的解码算法,由FPGA芯片实现。与以往的方法相比,FPGA具有精度高、体积小、功耗低,灵活开放、简单实用等优点,提高了解码精度,具有较强的抗干扰性。     

基于LMS谱预测和小波分解的弱GPS信号捕获算法

弱GPS信号的捕获算法是高灵敏度GPS接收机的关键技术,首先介绍了传统的GPS捕获原理,在此基础上,参考小波分解对GPS捕获信号进行降噪处理的方法,并结合LMS谱预测降噪法,提出了LMS谱预测和小波分解混合弱GPS信号捕获算法。考虑到小波分解和LMS谱预测的降噪原理不同,对3种方法对GPS捕获信号的降噪效果进行了仿真和对比。仿真实验结果表明本文所提出的降噪算法与仅用小波分解和LMS谱预测相比最大输出信噪比分别提高4.29 dB和2.93 dB。有效地提升了GPS捕获信号的信噪比和接收机的灵敏度。     

基于直接中频采样的数字化GPS码捕获电路分析

文中提出了基于直接中频采样的数字化GPS接收机码捕获电路。在对其进行数学建模的基础上 ,分析了该电路的虚警概率、检测概率、载噪比与捕获速率的关系 ,并提出了GPSC/A码捕获数字系统的实现方案。数字化GPS接收机码捕获电路可以有效地提高捕获的成功率和抗干扰性能 ,也为提高接收机集成度 ,增加系统可靠性起到了重要作用     

大动态范围星载导航接收机AGC电路性能分析与优化设计

"导航战"条件下要求接收机具有较强的抗干扰性能,射频电路是制约接收机抗干扰性能的瓶颈之一。针对星载导航接收机的特点,同时兼顾弱信号接收与强信号接收的情况,以接收机在整个信号范围内工作时能够抑制的干信比J最大为优化目标,分析了电路允许实现的最大干信比Jmax及射频电路各级增益的求解方法;进而针对纯电阻网络组成的特殊AGC电路,简化了求解方法;给出了该类AGC电路的设计实例,测试结果满足35dB的干信比指标要求。分析方法不仅适用于导航接收机设计,还可推广应用于指导各类接收机的设计。     

一体化接收中匹配滤波的子带处理算法

针对雷达接收机和雷达对抗侦察接收机存在的不同特征,提出了基于信号重构的雷达与雷达对抗侦察一体化接收技术。首先利用复指数调制滤波器组将中频带宽分解为若干子带,再通过频谱感知和信号重构实现非均匀动态信道化,最后利用非均匀动态信道化技术分别接收雷达回波信号和辐射源直射信号。为了满足一体化接收机的瞬时动态范围、灵敏度、监视带宽以及频率分辨率等性能指标的要求,引入一种大值高阻带衰减原型滤波器设计方法。理论分析和仿真实验验证了该一体化接收技术的有效性。     

北斗导航信号电离层闪烁模拟及其影响

电离层闪烁具有突发性、偶发性和区域性,且难以建模准确刻画。针对电离层闪烁影响下的北斗导航信号复现问题,研究了基于应用伽马分布和零均值高斯分布模型的导航信号电离层闪烁序列生成方法,并基于国防科技大学电子科学与工程学院研制的NSS8000型多体制导航信号模拟器给出了北斗导航信号电离层闪烁模拟的硬件架构。在此基础上,通过中频信号采样和软件接收机处理,分析了电离层闪烁对北斗接收机跟踪环路的影响。结果表明:在相位闪烁指数为0,幅度闪烁指数为0.9时,码环鉴相误差可达0.05 chip;而在幅度闪烁指数为0,相位闪烁指数为0.5时,载波环鉴相误差可达15°,处于失锁的临界状态。     

中频采样正交双通道处理的VHDL实现

针对模拟视频正交双通道处理中容易产生镜像频率等不平衡问题,介绍了中频采样正交双通道处理的数字正交技术,基于VHDL语言编程实现了某雷达接收机中的正交双通道处理系统并进行了系统功能仿真,仿真结果表明,系统最高工作频率可达86.2MHz;I、Q通道正交相位误差ψe≤0.144 1°;镜像抑制比可达60dB,完全可以满足现代雷达接收机的设计要求,文中的理论分析及实现方法为工程应用提供了良好的参考.     

辐射式雷达目标模拟器射频前端设计与集成

完成了辐射式雷达目标射频模拟器射频前端的设计与系统集成,该模拟器工作于L/S/X三个频段,支持连续波和脉冲工作体制,具有高精度的多目标生成能力。射频前端的插件结构设计保证了射频前端的电磁兼容性能和功能可扩展性。其测试结果均优于指标要求,并支持模拟器系统成功完成了实际雷达的目标模拟实验,验证了模拟器的系统性能。     

BDS/GPS双模自适应抗干扰接收机关键技术研究与设计

针对现代导航战对卫星导航接收机干扰对抗能力的要求,研究了BDS/GPS双模自适应抗干扰接收机的关键技术。在分析传统空时零陷技术的基础上,引入基于数字波束形成的自适应抗干扰技术,并使用惯性模块和历书进行卫星信号初始来波方向估计,显著增强了接收机的抗干扰能力。同时,提出了BDS/GPS双模多阵元天线耦合测量与校正技术,有效解决了双模天线设计难题。仿真测试表明:接收机使用数字波束形成技术后,总体抗干扰能力可达85dB,比单一使用空时零陷技术增加了8dB。     

高效信道化接收机的信道动态重构技术

对于分布在不同信道且信道个数动态变化的大宽带中频信号,往往采用多通道数字接收机,不仅实现复杂且效率低下。为了解决以上问题,提出了一种高效数字信道化接收机的信道动态重构技术。该技术能够检测到接收信号所占用的信道个数及位置,动态地配置原型综合滤波器以适应信号带宽,将分布在若干个连续信道的子信号重构还原为一个完整接收信号。通过仿真实验验证了提出的数字接收机结构的有效性和可行性。     

运用压缩感知技术实现雷达侦察告警接收机改进

针对雷达侦察告警接收机前端信号采集效率要求越来越高,而高性能采样的量化精度和采样速率受AD自身硬件限制的突出问题,在压缩感知信号处理算法(CS算法)的基础上,根据数字雷达侦察告警接收机设计了一种改进型雷达侦察告警接收机方案。该方案首先用压缩感知技术直接采集压缩后的信号;然后再进行低速AD采样;最后用非线性迭代重构还原信号。压缩后的信号用低速AD即可完成信号的模数转换,极大地提高了AD的应用效率。仿真结果表明,该型雷达侦察告警接收机能很好地满足大瞬时带宽及动态范围信号采集要求,同时将复杂运算移交给后续的信号处理,极大地减轻了雷达侦察告警接收机前端的负荷,具有良好的可操作性和应用前景。