宽带分数抽取数字下变频设计

在雷达宽带接收系统中,数字中频接收采样率的选择要受限于射频系统的整体设计架构,信号处理系统需要的基带信号数据率可能无法通过对采样信号进行整数抽取获得。针对宽带系统采样率高、数字下变频采用并行多相滤波算法结构、基带信号由多个并行支路组成的特点,以及FPGA处理速率的限制,宽带信号分数抽取运算通常只能采用并行多相方式实现。在宽带数字下变频并行多路基带信号的基础上,通过并行多相内插滤波和并行多相抽取滤波算法,不需要提高FPGA的处理时钟,实现对大带宽信号的分数抽取运算。     

一种基于频分复用信号的宽带数字收发设计

介绍了一种基于频分复用信号的宽带数字收发设计。根据软件无线电基本理论给出了系统的硬件具体实现和软件处理流程,描述了基于FPGA平台的并行FIR滤波器和并行CIC滤波器的高效实现方法。给出了宽带数字收发系统的仿真和测试结果。该系统硬件结构简洁,逻辑资源开销小,通用性和扩展性强。     

宽带分数延时滤波器的优化设计及FPGA实现

提出了一种可变分数延时宽带数字滤波器的优化设计方法,该方法首先采用内插的方法提高采样率,降低信号的归一化带,再采用Farrow结构来实现分数延时,通过抽取,恢复信号的初始采样率.其实现形式采用基于多相滤波的级联结构,使得内插和抽取相互抵消,降低滤波器的阶数,提高运算效率.采用基于FPGA的并行分布式算法,设计利用了器件的结构特点以及与器件特性独立的2种方法,在时域实现了高速、高阶的宽带分数延时滤波器,并在Altera Stratix FPGA上进行了仿真验证,最高工作频率分别为184 MHz和119 MHz.     

基于FPGA的数字下变频的设计与实现

数字下变频是中频信号处理系统中常用的技术手段,可在保证信号不失真的情况下有效降低采集信号的速率,便于后级处理器执行FFT等信号处理算法。提出一种基于FPGA的数字下变频方法,使用FPGA实现数控振荡器,产生正交的正、余弦样本信号,将采样的数字信号做正交化处理;实现级联积分梳状滤波器,合理抽取采样信号,降低信号频率;最后通过半带滤波器和FIR低通滤波器对整个信道进行整形滤波。充分发挥FPGA硬件并行化处理的优势,实现复杂的信号处理算法的高效执行,测试结果表明该方法可行有效,能够满足实际使用要求。     

一种基于多级维纳滤波器的导航信号抗干扰自适应处理装置

为了提高导航系统抗干扰性能,设计一种基于多级维纳滤波器的导航信号抗干扰自适应处理装置。该装置通过将信号逐级投影到正交空间并滤波,避免了传统维纳滤波器中阻塞矩阵的求解,大大降低了算法复杂度,因此可以充分利用空时联合滤波方法进行抗干扰处理。基于Matlab仿真,提出一种简单高效的硬件实现方法。实验表明,该装置满足导航信号处理实时性的要求,对于来向变化较为缓慢的干扰信号有着很好的抑制效果,并且利于采用FPGA等硬件实现。     

基于DSP的雷达通用并行信号处理平台

介绍了由8片ADSP_ts101构成的雷达通用并行信号处理平台，并详细分析了此并行信号处理平台的内部结构特征。该平台具有运算能力强、10带宽大、通信手段多样、拓扑结构清晰以及通用性强等优点。在此平台的基础上通过对信号处理算法的并行设计，以及对处理任务的合理分配，实现了高速实时雷达信号处理。     

多采样率信号处理在FIR数字滤波器中的应用

讨论了多采样率数字信号处理(MRDSP)在数字滤波器中的应用,提出一种多相滤波的高效结构,并通过使用SystemView对其进行仿真验证,说明当滤波器具有较窄的过度带时,应用多采样率数字信号处理技术不但可以有效地减少滤波器计算量,提高信号的处理能力,而且使滤波器也容易实现.     

基于并行流水线结构的可重配FIR滤波器的FPGA实现

数字信号处理,常常是计算密集和高性能需求的。FIR滤波器由于其稳定和简单,在数字信号处理中常被采用。随着实时性和低成本要求的提高,对FIR滤波器的要求也越来越高。单一的流水结构和并行FIR结构都不能很好地满足实现性要求。因此,在这里提出一种用于FPGA实现的并行流水结构的FIR滤波器的实现方案。     

一种基于XILINXIP核的并行架构内插滤波器实现

文章详细介绍了一种可应用于高速信号处理中的并行内插滤波器设计,涵盖了低通及带通内插滤波器的设计原理、多路并行滤波器设计方法以及基于XILINX FIR IP核的设计实现,在高速数据信号处理领域有一定的借鉴价值。     

自适应滤波器LMS算法的DSP实现

滤波器在数字信号处理中有着广泛的应用,针对常规滤波器因具有固定的滤波器系数,对某些信号处理系统不能实现最优滤波,设计了一种自适应滤波器及实现的软件算法,并通过DSP得到验证。结果表明该滤波器实现方法简单、不依赖模型,具有较强的稳健性。     

基于压缩采样结构的盲多带信号预失真模型

针对在支撑集未知的情况下重构多频带信号的问题,本文提出了一种基于压缩采样结构的盲多带信号预失真模型,即将多频输出信号视为单个宽带信号,经下变频和低通滤波器处理后,送入A-MWC (Alternate Modulated Wideband Converter)结构进行盲压缩采样,而后通过基于随机支撑挑选的变步长稀疏度自适...     

基于Nios SOPC的车载台最佳行车路径计算系统设计

提出了一种计算最优路径的硬件系统及其实现方法。采用Altera片上可编程器件Nios SOPC技术、硬件并行设计等关键技术,设计并实现启发式最佳路径搜索算法,实现了具有并行计算能力的硬件加速器,并利用Nios提供的用户指令定制功能,应用动态规划方法定制了三条专用信号处理指令,进一步增强了系统的运算能力,使系统具有良好的实时处理能力,可成倍地提高系统的数据处理能力。     

地空高速数据链的关键技术

高速数据传输是地空数据链的发展趋势。当前器件的工作速度是高速应用的瓶颈,为了能在较低速度的器件上实现高速处理,必须根本性地改变算法结构,采用并行处理方式。并行结构会对解调器的时间同步和载波同步造成影响,需加以研究。为实现高速数据解调,提出了并行处理的解调器结构,研究了并行结构下的定时同步和载波同步方法,分析了克服符号间干扰的判决反馈均衡算法,探讨了抑制宽带信号中窄带干扰的自适应干扰对消方法。     

一种宽带信号数字下变频的实现方法

在宽带、超宽带应用中,单一信号带宽达几百兆赫兹;或者在不同中频同时调制多个信号产生的宽带信号也达数百兆赫兹,用常规的数字下变频方法很难实现。文章提出了一种基于DFT滤波器组的高效数字下变频结构,分析了该解调算法的特点和实现性能。对已知信号带宽和中频的宽带信号,对比了DFT滤波器组和多相分解算法的性能。对信号带宽和中频均在变化的信号,给出了实现思路。最后,给出了该DFT滤波器组的硬件实现方案。     

A／D转换芯片ADS1211在小波去噪电路中的应用

小波去噪是建立在小波变换基础上的一种滤波方法,选择不同的小波函数和分解层数可以调整滤波器的特性。小波去噪具有结构简单和性能稳定的特点。为了获得随钻测量中的解码数据,选用高精度A／D转换芯片ADS1211,以TMS320F2812作为控制核心,设计实现了数据采集电路和小波去噪算法。通过波形对比证实了小波去噪的实际效果。     

宽带波束形成技术的研究

在很多情况下,要求基阵能够不失真地接收宽带信号,因此要求波束形成器的波束图具有与频率无关的特性。深入研究了利用自适应方法设计具有特定频率响应的FIR滤波器用于进行时域宽带波束形成的应用,给出了仿真结果,验证了算法的有效性。采用FPGA或DSP实现带通滤波器是一项成熟的技术,所以通过设计特定频率响应的FIR滤波器来实现宽带波束形成技术在工程上是可实现的。     

扩展信息最大化盲源分离算法的研究

盲源分离技术是信号处理和神经网络领域近年来的一个热点研究课题,由于其能够从观测的混合信号中恢复出源信号,而对源信号和混合系统的先验知识要求很少,因此在语音信号处理、无线信号处理、生物医学信号处理、地震信号处理,以及图像增强等方面都具有非常重要的理论意义和实用价值。信息最大化盲源分离算法能够有效地分离语音信号的瞬时混合,但是不能分离超高斯信号(如语音信号)和亚高斯信号(如正弦信号)的混合。基于此,本文讨论了扩展信启、最大化盲源分离算法,通过仿真表明,该算法可以有效的对各种源信号的线性即时混合进行分离,实验证明了该算法的有效性。     

基于DFT滤波器组的低时延FPGA语音处理实现研究

提出了WOLA（Weighted Overlap-Add）并行结构的低时延DFT滤波器组的设计和FPGA实现方法.为降低系统总体时延,在综合考虑传递失真、混迭失真的基础上,将群时延引入系统目标函数,并采用非对称综合原型滤波器设计方法,提出迭代算法,实现了DFT滤波器组低时延优化设计.通过对DFT滤波器组中分析和综合功能的关键模块采用多路并行乘法、多级流水加法链设计,实现了并行的WOLA结构DFT滤波器组,降低FPGA实现的计算时延.整个设计在Xilinx公司的Zynq7020型号FPGA芯片上进行实现.PESQ测试表明,设计的DFT滤波器组能取得较好的语音质量.与串行WOLA结构的实现对比表明,在16kHz语音采样率下,并行的WOLA结构FPGA实现的总时延能降低1.192ms,其中群时延降低12%,计算时延降低29.2%.     

基于压缩感知的多发多收高分辨SAR成像算法研究

压缩感知理论指出,稀疏信号可以通过以低于奈奎斯特采样的测量数据重建出原始信号。针对高分辨率SAR成像在奈奎斯特理论下所面临的高速A／D采样、大数据量存储、传输等问题挑战。本文提出了一种基于压缩感知理论的多发多收高分辨率SAR二维成像算法。该算法减轻了高分辨率SAR成像的压力,采用压缩感知处理降低了A／D采样速率、数据量...     

最大似然准则下的随机信号非重构压缩检测与分析

压缩采样能够较好的保持原信号的结构和信息,可以在不重构原信号条件下,直接处理采样值实现对原信号的检测。已有的信号压缩检测技术只对确知信号有效,而实际中信号多为随机信号。本文在建立基于非重构压缩采样的信号检测模型的基础上,详细推导了随机信号的最大似然检测算法,并在此基础上分析了算法的检测性能。理论分析与仿真结果表明:在虚警概率一定的条件下,检测概率随压缩比的减小呈对数增加,并且能够在获得高检测概率的同时保持较低的虚警概率;最后进一步验证了算法适用于宽带信号的检测。