中频采样全数字接收机的设计与实现

根据侦察接收机的需要,基于软件无线电理论提出了一种中频采样全数字接收机的设计方案,对其中的带通采样单元、数字下变频单元和解调单元进行了分析。数字下变频采用高效滤波抽取方案,对CIC、HB和FIR滤波器的设计进行了详细介绍。最后在基于FPGA的CPCI接口信号处理平台上进行了实现,完成了多种信号的解调处理,系统具有高度的灵活性和可扩展空间。     

基于二阶采样的直扩码分多址系统伪随机码捕获方法

针对直扩码分多址系统提出了一种基于二阶采样技术和模拟匹配滤波器的数模混合型伪随机码捕获方法,详细分析了多址干扰下捕获检测量的统计特性,在此基础上推导出伪随机码捕获的检测概率和虚警概率的理论公式.该捕获方法采用二阶采样和符号交替实现中频信号的正交分解,再利用模拟匹配滤波器在模拟域计算接收信号与本地扩频码的相关值.与基于数字匹配滤波器的全数字捕获方法相比,该方法无需正交解调器和高速A/D转换器,而且具有高速、低功耗等优点.     

雷达接收机数字化分析

通过实践证明,雷达数字接收机与模拟接收机相比,无论从电路结构还是从性能上,都充分体现了其优越性。在介绍某种雷达中频数字接收机的基础上,重点阐述了直接数字频率合成技术、直接中频采样和数字下变频技术,并给出了这2种数字技术的实现方法。介绍了直接数字频率合成芯片AD9854,并根据易于宽带滤波器设计的原则,推导了给定参数下使低通滤波器过渡带最宽的最佳采样频率。     

带宽给定条件下的全数字接收机频率规划

本文分析了带宽给定条件下,全数字接收机中频频率与采样频率的约束关系;导出了采样频率给定条件下,使得数字滤波器过渡带宽最大的中频频率表达式.最后,本文以GPS P(Y) 码接收机频率规划为例给出了设计实例.     

基于LMH6505的中频信号调理电路设计

信号调理电路是一种在中频接收机中得到广泛应用的电路。针对中频数字接收机中对输入模拟信号的要求,设计一种适应性良好的信号调理电路介绍自动增益控制（AGC）的原理,并给出基于可变增益放大器LMH6505的具体电路设计.该电路具有低功耗、增益可调范围宽和频率范围宽的特点,适用于一般的中频接收机。     

锐截止中频采样滤波器的设计与实现

中频采样是数字正交鉴相系统中的一项关键技术,具有锐截止特性的中频采样滤波器可以改善鉴相系统的性能.在分析锐截止特性FIR滤波器如何提升中频采样性能的基础上,针对低通滤波法鉴相系统中的滤波器设计,分析了简化滤波器设计的条件,并推导了滤波器的简化表示,从而提出了一种设计锐截止中频采样滤波器的有效方法,使得所需的运算量及存储量大幅度缩减.最后,提出了一种基于IP(Intelligent Property)核的中频采样滤波器的具体实现方案.     

一种抑制数字接收机镜像干扰的方法

现代脉冲多普勒体制雷达常规数字中频接收机大多采用带通采样方式。由于雷达信号一般采用脉冲波形,数字接收机在对射频回波下变频数字化后,对A/D数据进行时频谱分析时往往在脉冲边沿处会产生较大的镜像干扰。本文分析了脉冲多普勒雷达常规数字中频接收机在处理脉冲信号时脉冲边沿镜像干扰产生的机理,指出了中频带通滤波器在数字中频接收机链路中的主要作用,着重对中频带通滤波器的指标体系设计需求提出了新的关注点,以此达到抑制数字接收机脉冲边沿镜像干扰的目的。     

基亏LMH6505的中频信号调理电路设计

信号调理电路是一种在中频接收机中得到广泛应用的电路.针对中频数字接收机中对输入模拟信号的要求,设计一种适应性良好的信号调理电路.介绍自动增益控制(AGC)的原理,并给出基于可变增益放大器LMH6505的具体电路设计.该电路具有低功耗、增益可调范围宽和频率范围宽的特点,适用于一般的中频接收机.     

基于内插的OFDM系统采样时钟恢复研究

数字内插滤波器全数字化恢复采样时钟已广泛应用于OFDM系统数字接收机中.文中给出了基于数字内插采样时钟恢复的完整推导过程,采用Farrow结构的数字滤波器,同时用拉格朗日内插方法对采样信号进行数字内插,完成收发两端之间采样时钟的完全匹配.仿真结果表明,该方案能够很好地跟踪采样时钟偏差,快速实现采样时钟的恢复.     

中频数字接收机的工程实现

介绍了一种数字中频接收机的工程实现办法,该数字接收机具有较大的动态范围,较高的I、Q输出精度,采用的是带通采样法进行单路中频采样,数字滤波法进行数字正交相干检波。介绍了传统模拟接收机的不足和数字接收机的优点,讨论了两种数字正交相干检波方法,研究了带通欠采样的原理;根据本课题的技术指标要求进行了设计工作,设计了中频放大电路和AGC控制电路,进行了AD采样和数字相干检波部分的设计工作。结果表明,两路信号幅度的误差≤0.5%,相位的正交误差≤0.5°,满足了设计指标要求,技术指标明显优于传统的模拟接收机。     

AD6636在宽带数字中频接收机中的应用

数字下变频技术是软件无线电的关键技术之一.本文介绍了AD公司新近推出的高性能数字下变频（DDC）器件AD6636的主要特性和工作原理,通过对宽带和窄带信号滤波器的仿真结果,提出了在数字中频接收机（DIFR）的设计中,能够利用AD6636片内高精度的数字正交下变频器和抽取滤波器,同时利用FPGA实现宽带滤波,可以弥补AD6636的宽带滤波性能较差的缺陷,从而实现宽带数字滤波.     

宽带数字信道化接收机的FPGA实现

为解决现代电子战对接收机处理带宽宽、灵敏度高及实时性处理的要求,提出一种数字信道化接收机的设计方法。在推导高效信道化接收机模型的基础上,采用多相滤波器结构实现的数字信道化接收机。该接收机利用超高速A/D对数据进行高速采样,然后由高性能FPGA进行数据抽取、多相滤波、CORDIC算法等信道化实时处理。为了提高实时性,采用并行IFFT实现。该信道化接收机不仅能稳定输出载频及相位信息,还能处理三路同时到达的不同信号。实际的性能测试结果表明该接收机的功能正确并达到预定指标。     

脉内相位编码信号的识别与码序恢复

为了提高低信噪比(SNR)下对雷达脉内相位编码(PSK)信号的处理能力,对传统的相位差分法进行了改进,并利用该方法对PSK信号进行了识别与码元序列的恢复。根据PSK信号的特性,结合滤波、数字变频和高阶差分来减小噪声对相位的影响,提高了相位差分法的抗噪性。对相位差分序列归一化后,先进行码元宽度的精确估计,再由码元关系去除伪跳变点。最后通过一系列的特征提取,实现了PSK信号的综合处理。仿真结果表明,所提算法在低信噪比下性能良好,具有很高的工程应用价值。     

非线性调频信号时域旁瓣抑制滤波器设计

本文研究较小时带积的非线性调频信号以 Ｎｙｑｕｉｓｔ速率采样在时域进行压缩处理的数字 ＦＩＲ滤波器设计问题。重新定义目标函数和约束条件,利用迭代加权最小二乘技术,得出了又一种设计算法。模拟和实验表明,设计处理结果在多普勒频移 ｆ_ｄ＝０时,控制 ４ｄＢ主瓣展宽并使失配信噪比损失有限条件下,峰值旁瓣电平抑制较匹配处理提高了６～１０ｄＢ。     

一种基于差分匹配滤波的高效捕获算法

扩频接收机系统中,载波的捕获是衡量系统性能的重要指标。当系统接入多路叠加并行信号时,若需要在二维对信号进行捕获,所需捕获时间、所耗资源和接收机功耗将成倍增加。文中针对此问题,提出了一种基于差分滤波器的分集接收方案,大幅降低了系统资源的占用,从而减少了功耗、成本和捕获时间。利用伪随机码的双极性和差分滤波结构减少了所用加法器的数量,并结合对伪随机码并行分集的结构,在多路中对滤波结果进行复用。通过对传统快速相关捕获算法、快速捕获算法、频率相关法以及文中基于差分滤波的并行分集结构进行了复杂度对比。其结果显示,基于差分滤波的并行分集结构在节省资源、提高效率上均具有较大优势。     

模拟中频滤波幅相特性对微波着陆相位信号解算的影响分析

在微波着陆机载接收机中,射频通道将 C 波段信号变换为中频信号,中频信号通过模拟中频滤波器送入到后级处理,模拟中频滤波器的幅相特性特别是相位特性的好坏对后级解算相位信息影响较大,合理的认识评价模拟中频滤波器特性对整机相位信号的影响,是设计与考核模拟中频滤波器的基础。本文介绍了微波着陆机载设备相位信号解算处理通路及原理,并从系统角度给出了模拟中频滤波器特性对与系统相位信号解算的影响,为模拟中频滤波器的设计及系统评价模拟滤波器的性能做出参考。     

HPRF频率步进雷达数字多通道接收研究

频率步进雷达作为一种距离高分辨雷达获得了广泛应用。本文分析了高脉冲重复频率（HPRF）频率步进雷达中频接收机带宽与距离窗口的关系,指出物理多通道接收虽然可以增大雷达搜索范围,但增加了系统复杂性。本文提出一种数字实现多通道接收机的方法,旨在不增加系统设备量前提下,扩大频率步进雷达搜索范围。同时分析了传统多通道数字下变频接收机结构的不足,给出一种基于多相滤波器组的高效实现结构。最后通过仿真验证了该数字多通道接收机设计的正确性和可行性。      

脉冲多普勒小型数字化中频接收机的设计与实现

针对脉冲多普勒(PD)雷达导引头精密跟踪测量的要求,研究并采用双线插值快速傅里叶变换(FFT)与相位差分鉴频相结合的速度跟踪测量方法和单脉冲角跟踪测量方法。根据数字化中频接收机小型化设计的要求,分别构建以FPGA或DSP为基础的核心子系统,通过对各子系统的有效整合,设计并实现了基于系统功能划分的脉冲多普勒小型数字化中频接收机。测试结果表明,该接收机系统在结构与性能方面均符合设计要求。     

MIMO雷达相位编码波形设计与实现

MIMO雷达为了避免通道间的相互干扰,为了获得对多目标检测的高分辨率,因此设计具有低自相关旁瓣峰值和互相关的正交信号集对于实现MIMO雷达系统是至关重要的,正交相位编码信号就具有上述优点.针对MIMO雷达发射波形正交的特点,以二相码为例的设计原理,设计了一种由主控计算机、波形控制模块和数字中频合成模块构成的二相码波形产生器.给出了基于AD9910单频调制方式产生单通道二相码信号的方法和OSK功能产生多通道二相码信号的方法,并给出了测试结果,验证了方案的正确性和可行性.     

基于FPGA的数字下变频器的设计

采用软件无线电思想,设计和实现了基于FPGA的数字下变频器,应用于数字中频接收机中,主要完成信号的下变频、多速率抽取和滤波等功能。采用自上向下的模块化设计方法,将数字下变频的功能划分为不同的模块,通过VHDL语言和IP核设计各功能模块。通过ISE和Matlab工具对数字下变频器进行了仿真设计,在FPGA硬件平台上进行了测试验证,结果表明:数字下变频器稳定可靠、通用性强、灵活性高,满足数字中频接收机的设计要求。