基于FPGA的数字复解调系统的实现

在介绍数字复解调原理的前提下,实现了一个对雷达单频脉冲信号在中频直接数字化的数字复解调系统,该系统由A/D模块和DDC模块组成,着重介绍了DDC模块中数控振荡器和数字滤波器的原理以及实现。经验证,该系统接收雷达中频脉冲信号,能够实现所需的数字复解调功能,对比模拟复解调系统,解调信号在幅度一致性以及相位正交性方面都有显著提高。     

接收机前端放大链与数字模块接口匹配分析

探讨了雷达数字化接收系统前端放大链与数字A/D模块级联后,接收系统的噪声系数、灵敏度和瞬时动态范围等参数的变化;研究了在工程上接收系统为获得最佳性能,前端放大链与数字A/D模块性能指标的折衷问题,推导了相应的设计公式并给出了实验验证.最后总结了在接收系统前端和A/D性能允许范围内,获得设计师希望得到的接收系统灵敏度和动态范围的方法及设计参考曲线.     

基于FPGA的零中频DPSK信号解调技术研究与实现

传统超外差结构的接收机,主要通过Costas环实现DPSK信号的载波同步,而在零中频架构的接收机中,因为直接将射频信号下变频到基带,所以无法通过低通滤波器滤除与载波信号相乘的倍频分量。为完成零中频接收机中DPSK信号的载波同步,通过对零中频接收机接收到的信号进行分析,提出一种数学方式实现低通滤波,替代了传统Costas环路中的低通滤波器模块,Simulink仿真结果验证了该方案的可行性。最后根据设计方案,在FPGA硬件平台上实现零中频DPSK信号解调模块的设计,实验结果表明,这种方案可以满足零中频DPSK信号解调的需求。     

光纤激光水听器的PGC实时全数字解调系统

概述了基于麦克尔逊干涉仪的光纤激光水听器的相位载波零差法(PGC)调制解调原理,通过数学推导及仿真,分析了调制信号和混频信号的频差是导致全数字化解调结果错误的主要因素之一。针对该诱导因素提供了可行的解决方案,并实现了基于DSP的1 MHz采样频率下使用PGC方法的全数字实时解调系统。对低频水声波段800Hz水声信号进行解调,实验结果表明:解调信号波形良好。     

超宽带信号正交解调误差的分析及校正

在超宽带相参接收系统中,正交解调的 Ｉ、 Ｑ 两路输出的幅度和相位的不一致性以及直流偏置分量会严重影响系统的性能。本文就超宽带信号的正交解调误差对信号处理的影响进行了分析,提出了一种幅相特性不一致的校正方法,并给出了计算机仿真的结果。     

高动态环境下BFSK信号的快速解调算法

提出了一种适用于高动态环境下,BFSK信号的快速解调算法。该算法基于FFT频率引导和改进的正交锁相环,利用FFT实现对接收信号的快速捕获,利用改进的正交锁相环对接收信号进行动态跟踪。仿真结果表明在高动态环境中该算法可以快速、准确解调BFSK信号。     

舰载多传感器视频信息的传输与共享

本文对在一个信道中传输信号的方法及通过CATV系统传输舰载多传感器视频信息的原理、技术指标进行了分析,并对系统组成、发送模块、解调模块等的工程实现进行了阐述。     

超声波扩频测距及其信道自适应均衡技术

在扩频通讯系统框架中,建立一种新颖的多阵元超声波测距定位系统。从测距系统的仿真结果来看,采用二进制相移键控(BPSK)直序信号数字相关解调技术和基于最小均方算法的超声波接收信道自适应均衡器,不仅可以克服本地载波(相干解调)相位偏移所带来的不利影响,而且可以抑制多径信道噪声干扰和接收信道增益、相位随机漂移对测量精度的影响,从而提高了超声波测距系统的信噪比和分辨率。此外,采用伪随机码扩频解扩方法,容易实现码分多址(只要给安装在大范围测量区域中多个传感器分配相应的伪随机码,就可以方便地辨认出各个区域传感器发出的信号),扩大超声波测距系统的测量范围。     

不同干扰对QSPK解调性能的影响分析

随着数字卫星通信的快速发展,QPSK作为数字卫星通信系统中一种重要的调制方式,其解调性能也受到越来越多的关注。主要分析QPSK信号在已调干扰信号下的解调性能,并推导出使得QPSK调制信号解调性能最差的干扰信号的统计分布,而且此时统计分布符合QPSK调制方式干扰信号的特征。最后通过实验仿真分析得出信噪比未超过一定值时QPSK调制信号在QPSK调制干扰信号下解调性能最差,并与不同已调制干扰和AWGN干扰下的解调性能作比较。     

一种正交解调超宽带接收系统幅相误差实时校正方法

在分析了影响正交解调结构超宽带接收系统性能的幅相误差来源的基础上 ,针对超宽带系统的特点 ,提出了用 2PFIR滤波器对整个系统幅相误差进行实时校正的方案 ,随后推导出设计复系数 2PFIR滤波器的算法 ,并给出仿真结果     

基于变频转发RDSS信号模拟的参数生成算法

近年来,有源与无源体制兼容型的RDSS接收机技术的迅速发展对与之匹配的高精度卫星信号模拟器的研制提出了迫切需求.模拟器主要包含卫星轨道仿真、用户轨迹仿真、误差建模、信号生成参数计算等模块.其中信号生成参数的模拟是需要解决的一项关键技术.但由于RDSS卫星导航系统的信号播发具有变频转发的特点,使得信号参数的模拟变得比GPS等直播式系统复杂.为此,提出了一种适合变频转发的卫星信号生成参数算法,并推导了多普勒频移参数计算公式.仿真实验结果验证了文中算法的正确性.     

基于SOPC和FPGA的智能机器人无线通讯系统设计

针对单处理器系统控制的机器人,其无线通信系统存在丢包现象和实时性差等弊端,设计了一种以FPGA作为机器人的主控制器,以PT2262/2272为通信芯片的无线通讯系统。该设计包括无线发射模块、接收模块、SOPC建立及软件实现。研究结果表明,该方案实现灵活,具有体积小、稳定性高、实时性好等优点,不仅解决了丢包的问题,而且具有一定的可扩展性。     

NCO相位截断对频域抗干扰性能影响分析

频域抗干扰易于工程实现、窄带干扰抑制性能好,是目前全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)抗干扰接收机中广泛采用的抗干扰算法。频域抗干扰接收机普遍采用数控振荡器(numerically controlled oscillator, NCO)生成本振信号。由于硬件约束,通常需要对NCO进行相位截断。而NCO相位截断是否合理对抗干扰性能影响较大。针对该问题,从NCO相位截断导致的本振杂散着手,从理论上分析其对混频和频域抗干扰环节的影响。在此基础上,给出一种NCO查找表地址位宽的理论计算模型,使得接收机的载噪比损耗接近无NCO相位截断的频域抗干扰接收机。仿真表明,抑制带宽大于100kHz、干信比小于80dBc的窄带干扰时,计算的NCO查找表地址位宽不超过10bit。无NCO相位截断的频域抗干扰接收机相比,采用NCO混频的抗干扰接收机的载噪比损耗最多增加0.6dB。     

GNSS应急辅助定位及精度评估方法研究

在可视卫星数少于4颗、无法进行传统导航解算的恶劣环境下,导航接收机可利用外部高程气压计提供的高程或者内部守时模块的钟差等信息进行应急辅助定位。在该应急辅助定位工作模式的误差分析中,传统导航定位误差传递模型无法适用。针对此问题,本文在研究三星结合高程、三星结合钟差、双星结合高程钟差等几种应急辅助定位原理的基础上,给出了新的应急辅助定位误差传递的分析模型,利用仿真算例验证了该模型的正确性。最后通过对定位精度的分析,说明根据卫星分布特点可以按照本文方法量化得到伪距测量与辅助信息的精度的最优数量级关系,可以用最小代价实现定位精度的提升。该结论可指导接收机外部辅助器件的选择。     

基于神经网络和模糊综合评判的梁故障诊断研究

设计了一个简单的人工智能故障诊断系统模型,它包括知识库、模糊推理、神经网络和控制模块等。模糊推理模块利用模糊综合评判方法进行故障的预诊,神经网络模块采用竞争学习方法完成故障的确诊。文中对悬臂梁的单一故障和复合故障等七种模式进行了诊断分析,均获得了正确的诊断结果。     

伪卫星增强系统参考站接收机的测距偏差及优化

伪卫星相对地面用户是静止的,因此卫星与参考站接收机之间的距离几乎是不变的。在这种情况下,采样和量化引入的误差不再服从高斯分布,从而影响接收机的测量精度。为了解决这一问题,建立了卫星导航接收机的离散数字信号模型,并在此基础上分析了采样和量化对测距偏差的影响,通过仿真验证了结论的正确性,并提出了伪卫星增强系统下参考站接收机的优化设计方法。     

采用向量内积的并行相关算法

针对软件接收机相关器计算的实时性问题,通过分析扩频信号的接收过程,建立一种基于向量内积的并行相关信号接收模型。利用图形处理单元中大量的浮点运算单元进行矩阵与向量运算,并行计算各通道相关值,提高了信号相关运算的实时性。仿真验证结果表明,利用基于GPU的向量内积软件并行相关算法计算25 MHz采样率时长1 ms的信号相关值,25个通道共150个相关运算耗时967μs,与CPU上基于数学核心函数库的实现相比速度约提高了61.4倍,能够实现宽带扩频信号软件实时相关接收。     

高速缓冲存储器教学演示系统设计与实现

利用形象生动的动画演示来讲解教学内容是当今ＣＡＩ发展的一个重要方向。本文论述了我们设计实现的有关高速缓冲存储器工作原理的教学动画演示系统。该系统由Ｃａｃｈｅ工作过程、地址映象、ＬＲＵ替换算法、ＬＲＵ算法硬件实现等四个演示模块组成。文中介绍了这几个模块的设计思想、界面以及实现技术等。     

基于网格的分布式仿真系统容错机制

针对分布式仿真的需求,在网格的基础上构建了通用的分布式仿真容错系统。该系统由三部分组成:仿真资源状态监控模块、数据保存模块及错误恢复模块。其中仿真资源状态监控基于网格的MDS实现;数据保存(包括进程空间、进程间交互关系的保存)及错误恢复基于检查点机制在用户空间实现。就所增加的容错机制跟仿真系统原有功能模块的关系进行了分析。最后,基于网格及上述容错模块设计并实现了一个C/S模式的容错代理,用来实现仿真系统的自动容错。     

KVM-OSD技术在指火控系统中的应用

为了满足军用集成运算环境对外部操控与显示设备的特殊要求,采用高分辨率视频切换技术、高速差分信号切换芯片与OSD字符叠加技术设计了KVM切换模块,并应用于指火控系统。该模块采用按键分别控制VGA视频与USB键盘、鼠标切换。经模块级、单元级与可靠性考核试验以及在指火控系统中的应用证明了该模块具有良好的稳定性与可靠性,方便了使用人员的操作。