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。     

一种非均匀采样的宽带雷达数字正交解调方法

数字正交解调是宽带雷达数字接收机的重要组成部分,灵活性和实时性是数字正交解调设计的关键问题。从二阶采样和多相滤波的原理出发,提出了基于非均匀采样的数字正交解调方法,给出了算法的实现结构,并通过仿真验证了算法的正确性。通过与低通滤波法、多相滤波法比较结果表明,基于非均匀采样的数字正交解调方法具有优化的实现结构和更好的实时性,可以用于宽带雷达数字接收机的设计。     

全数字接收机中的一种宽带调频欠采样解调技术

本文根据带通信号的欠采样定理,给出了在全数字接收机中用欠采样技术实现宽带调频信号的解调的方法,从而极大地降低了软件解调的运算量。     

装甲车载超短波电台零中频接收机设计与仿真

把零中频结构应用于装甲车载超短波电台接收过程中,可以解决目前装甲车载超短波电台接收机体积大、成本高、扩展性差和兼容性弱等问题。在理论分析和计算的基础上,根据现有元器件的发展水平设计了一种装甲车载超短波电台零中频接收机。应用安捷伦公司生产的ADS电子设计自动化EDA软件对零中频接收机进行了仿真。通过仿真结果分析了零中频接收机与超外差接收机在灵敏度上存在差距的主要原因,并针对存在的问题提出了改进方向。     

宽带调频信号数字解调新技术研究

提出了一种利用DSP (数字信号处理器 )解调宽带调频信号的的新方法 ,仿真试验表明 :该方法简单有效 ,特别适合在软件无线电接收机中应用。     

一种基于目标的雷达对抗侦察策略

传统的电子战接收系统的搜索方式主要针对参数完全未知的敌方信号,通过在频域、空域等各维度进行大范围的逐段重复搜索可在较长时间内获得较好的侦察效果,但不适合短时间内对特定目标群的搜索和验证。针对电子战接收机存在的盲目侦察接收、与作战目标结合不紧密等问题,提出了一种基于作战目标的侦察策略,能够智能引导超外差接收机进行搜索截获,有效提升了超外差接收机对重点目标的实时截获与准确识别能力。     

针对GNSS授时接收机的转发式欺骗干扰技术研究

授时接收机通过接收并处理卫星导航信号以获取高精度时间,为通信、电力及金融等系统提供精准的标准时间信号。提出了一种针对授时接收机的转发式欺骗干扰技术,通过对目标接收机的精密定位以及转发信号的精确时延控制,实现了对授时接收机的定时偏差控制,从而使其上层系统无法正常工作。通过建立仿真模型,验证了该欺骗干扰技术的有效性。     

GNSS信号功率增强对调零抗干扰接收机的性能影响

由于卫星端信号发射功率小、信号传播损耗大,到达接收机的卫星导航信号极其微弱,容易被干扰。为有效应对电磁干扰的威胁,在系统层面和用户层面同时采取抗干扰措施将是一种很好的选择。建立调零抗干扰接收机抗干扰能力分析模型,并定量分析信号功率增强对调零抗干扰接收机抗干扰性能的提升效果。结果表明：信号功率每增强10 dB,接收机抗干扰能力可提升3～4 dB,但从提高接收机非极限条件下的接收性能(载噪比、测距定位精度等)的角度,信号功率增强15～20 dB时,接收性能最优。研究成果可为卫星功率增强量的优化设计以及终端抗干扰设计提供参考。     

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。     

超宽带单脉冲接收机的设计与仿真

将单脉冲雷达技术与超宽带雷达相结合,提出了一种新的幅值比较超宽带单脉冲雷达接收机结构,该接收机通过4个加脊喇叭方形馈源阵列天线接收回波信号,经比较器电路后产生和、差信号,对信号进行互相关处理及幅值比较处理后即可确定目标的位置.最后给出了超宽带单脉冲接收机的仿真过程与仿真结果,证实了所得的和、差信号与测量值之间具有较好的一致性.     

邻频干扰对跳频GMSK接收机的性能影响分析

在考虑跳频系统中系统用户数、可用频点数、信道参数和环境噪声因素的条件下,重点研究邻频干扰(ACI)对跳频系统典型GMSK接收机误码率(BER)性能的影响。研究了GMSK非相干平方律接收结构和包络检波接收结构,通过分析接收信号经过各接收单元的变化,得出判决信号的解析表达式;通过分析判决信号的概率密度函数和特征函数,推导得出跳频系统在ACI影响下的系统BER公式。仿真结果表明,该理论能够评估ACI对跳频系统典型GMSK接收机的BER性能影响。     

无人机卫星导航系统的电磁干扰态势评估方法

在战场复杂电磁环境下,卫星导航接收机很容易受到电磁干扰而出现不定位的现象,针对这一现象,提出了一种基于环境感知无人机卫星导航接收机的电磁干扰态势评估方法。以干扰信号的特征参数、导航接收机未受干扰时的接收状态作为预测的输入,以接收机跟踪环路失锁时的效应阈值作为观测目标值,建立了极端梯度提升(extreme gradient boosting, XGBoost)的预测模型。在此基础上,给出了导航接收机电磁干扰态势的等级,提出了导航接收机在单源和双源电磁干扰下的态势评估方法。通过与高斯过程回归和支持向量机回归的预测方法进行比较,结果表明XGBoost方法具有更好的预测精度。依据该预测方法,综合利用技战术方案,有利于提高无人机在复杂电磁环境中的适应能力。     

二次雷达双门限检测接收机的研究及FPGA实现

针对基于软件无线电平台的二次雷达接收机开发,提出了一种双门限检测结构和多级对数放大的接收机设计方案。该方案基于FPGA+AD9361的硬件开发平台,使用Verilog HDL语言在Altera FPGA上完成AD9361的控制以及相关信号处理模块的开发。通过矢量信号源产生不同功率的信号对接收机进行测试,测试结果验证了方案的可行性及正确性。与传统的接收机相比,该系统能够有效剔除干扰信号,具有较大的信号接收动态范围,可以满足二次雷达接收机的要求。     

超长波信号的接收与处理

本文论述了超长波通信系统和传输信道的特点,提高超长波接收机对低功率信号接收能力的意义及途径.对可能采用的编码和调制方式为什么是最佳的进行了论述,并提出了进一步改进的可行方法.     

多相滤波结构的信道化接收机设计

根据现代电子侦察接收机所侦收信号的具体要求,文章讨论了信道化数字接收的可行性方案。探讨了信道划分的具体方式以及合理的信道化设计方案,研究了多相滤波结构的信道化模型及后续的信号检测方法,最终在单片FPGA上,设计实现了多相滤波结构的信道化接收机。在一定信噪比(SNR)的条件下,利用该结构的信道化接收机可以处理多路同时到达信号,并及时获得脉冲描述字(PDW)。该系统结构简单,便于硬件实现,测量速度快、精度高。满足对脉冲信号参数测量高精度、实时性的要求。     

临界抽样下均匀信道化接收机模型

针对非合作接收条件的射频信号侦察,本文提出了一种基于软件无线电结构的均匀信道划分的信道化接收机模型,并给出了一种实用的信号信道化接收机框图。计算机仿真结果表明这种框图结构能很好地进行信道的均匀划分,并且大大的减少了DSP的计算时间。     

卫星导航接收机捕获和跟踪抗干扰能力分析

卫星导航抗干扰技术是接收机研制中的热点问题,不同的干扰模式对接收机的影响各不相同。通过建立非相干高斯白噪声、单频干扰和扫频干扰等3种常见干扰模型,分析了干扰对码分多址卫星导航接收机常用的并行码相位捕获和科斯塔斯环路跟踪阶段的影响,获得了其在2个阶段的抗干扰能力。研究表明,不同频率变换方式的单频干扰对接收机环路的影响区别不大,而与干扰频点接近信号中心频点的长短密切相关,同时接收机对非相关高斯白噪声干扰的抗击能力要远大于单频干扰。研究结论对码分多址卫星导航接收机和干扰机的设计具有一定的参考意义。     

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。     

卫星导航抗干扰最优接收机与相关接收机性能分析

为减小抗干扰接收机硬件实现难度,深入研究单天线卫星导航抗干扰相关接收机的性能,并详细分析其频域响应、信干噪比损耗和相关输出函数。分析表明,抗干扰最优接收机与相关接收机信干噪比损耗随着干扰带宽和干扰强度的增加而增大,随干扰频率与中心频率偏差和噪声带宽的增加而减小。此外,干扰将引起抗干扰接收机匹配与相关输出主峰降低和旁瓣抬高,从而影响接收机捕获、跟踪和多径抑制性能。研究结果将为卫星导航抗干扰接收机的优化设计提供依据。     

超宽带雷达接收机

超宽带雷达接收机的主要要求之一是具有很宽的瞬时带宽,对于500微微秒至1纳秒宽的脉冲信号,要求接收机有1—2GHz的带宽。使接收机具有1—2GHz相参瞬时带宽是很难实现的,目前,在典型的冲击雷达实验系统当中,发射信号的脉冲宽度约1ns左右,都是用采样示波器或瞬态数字化仪作为接收机,这些仪器可达到的数据速率常低于100MHz。由于绝大多数现有的脉冲冲激源的单脉冲能量较低,为了得到作用距