北斗反射信号软件接收机的设计与实现

通过对GNSS(global navigation satellite system)反射信号软件接收机和硬件接收机进行对比分析,提出北斗反射信号软件接收机的结构及模块,包括接收直射和反射信号的天线、四通道射频前端、采样量化变换器和数据处理工作站。设计实现北斗导航卫星反射信号处理软件的实现方法及软件整体流程,给出捕获及跟踪两大主要模块的详细流程及处理方法。进行海面测高的岸基实验,通过与实际海面高度的对比验证了软件接收机系统的实用性。     

转发式北斗导航卫星信号性能评估的研究与实现

北斗一代在使用过程中存在隐蔽性不良,定位实时性差等问题,为了实现北斗导航信号的性能评估,相对于以往的硬件形式,如硬件接收机、频谱分析仪、矢量网络分析仪等,提出了以软件接收机的方法对北斗导航信号进行性能评估;首先分析了转发式北斗导航信号评估的意义、内容与方法,并采用软件接收机的形式进行评估;然后研究了转发式北斗导航的信号性能评估关键技术,给出了捕获、跟踪、评估参数计算的程序流程;最后根据实测数据在Linux高性能集群系统上进行了测试验证,实现了北斗导航信号的捕获、跟踪以及评估中的评估参数计算;测试结果表明,文章中的设计方法可实现北斗导航信号性能的评估,效果良好,评估内容、指标易于调整,便于软件算法参数的测试、升级,可为后续的卫星导航信号评估以及算法测试等提供了一定的依据。     

基于AD9287多通道数字接收机前端设计

针对多通道数字接收机在移动通信、雷达侦测等领域的应用需求,讨论了4通道高速模数转换器AD9287的相关特性和内部架构特征;在此基础上研究了基带、中频宽带、中频窄带条件下高性能前端驱动电路的设计原理、方法,给出了具体电路图;以两片AD9287为核心,设计并实现了8通道通用软件无线电处理平台;基于此平台的测试结果表明文中给出的设计方法性能优良,能够满足实际应用要求。     

面向NPA的北斗系统PNT性能评估体系研究

依据当前5GEO+6IGSO+3MEO星座配置下的北斗卫星导航系统(BDS),结合民航非精密进近(NPA)的应用需求,提出适合BDS定位、导航和授时(PNT)服务层的性能评估指标体系及关系模型,给出BDS关键PNT性能指标的评估方法。通过首都国际机场BDS实测数据的整理分析,对精度、完好性、连续性以及可用性等PNT性能指标进行了定量评估。     

基于SR620的北斗接收机测试系统研究

从提高接收机测试准确性和效率出发,分析研究接收机的测距原理,介绍了接收机的测试系统,然后给出了基于SR620的北斗接收机测试系统设计。实例分析表明,该测试系统能够较为准确地测试出接收机的性能,提高测试效率。     

遥测接收机中的数字化技术研究

结合无线电遥测接收机的设计,论述和分析了软件无线电技术中的数字下变频和调频数字解调技术在遥测接收机中的应用.对所设计的方案进行了Matlab仿真,采用Intersil公司的HSP50214芯片、Altera公司的CPLD器件、ISA总线完成了方案的实现.测试表明,该方法使用效果理想.     

Zynq异构多核的无线电信号采集终端系统设计

针对无线电管理部门大规模信号监测的应用需求,设计了一种基于异构多核 Zynq-7000的嵌入式无线电信号采集监测系统.该系统在硬件上采用了射频捷变收发器AD9361作为接收前端,Zynq-7000作为处理核心;在软件上实现了 NEON和 VFP的硬件加速,以 QT为框架开发了用户显示界面.在详细阐述该终端在硬件逻辑设计、嵌入式设计和应用软件设计的基础上,通过试验展示了其所具有的数据采集、频谱监测和数据可视化等功能.这为轻便、灵巧、低成本、便携式无线电信号监测系统的研发提供了重要参考.     

基于软件无线电的零中频数字接收机研究

本文介绍了一种基于多相滤波正交化处理的零中频数字接收机的设计方案。这种接收机采用软件无线电的体系结构,即在一个通用的硬件平台上,通过安装软件来实现接收调幅信号(AM)的通信功能。来自天线的信号经过射频(RF)处理和变换,由宽带A/D数字化,然后通过可编程逻辑门阵FPGA模块实现所需的信号处理,而后将处理后的数据经D/A转换后送至用户终端。     

北斗接收机在干扰下的性能研究

通过分析北斗接收机在复杂干扰环境下的性能问题,为抗干扰研究提供了更为专业的理论依据,在卫星导航直接序列扩频通信系统模型的基础上对导航系统在干扰下的误码率、等效载噪比及捕获能力等性能方面进行对比分析,并采用Matlab进行数字仿真。仿真结果表明,窄带干扰比均匀频带干扰对接收机的影响更大,导航信号的性能降低程度与干扰信号带宽及干扰实施的频率等因素有关,导航信号性能改善需要考虑以上多种因素的影响。     

不同参数下GNSS软件接收机跟踪环性能分析

针对用户接收机实际跟踪卫星信号过程中跟踪环参数设置模糊性问题,着重分析了GNSS(Global Navigation Satellite System)接收机跟踪环路参数设计的范围,然后通过Matlab仿真环境对不同环路参数下信号跟踪效果进行了仿真,得出了接收机环路参数的经典取值（阻尼系数ζ=0.707,带宽BL=25 Hz）,最后通过软件接收机实验平台对实际采集到的卫星中频信号进行了跟踪验证,实验结果证明了跟踪环路参数选择的有效性。     

接收机测试方法——如何评估接收机

评估一台无线电接收机，通常需要有一套评价准则。在本文中，重点介绍一些针对特定调制模式的符合常规测量标准的测试方法。例如，当载波幅度被调制达60％时可以用AM测试方法，而不是用FM调制测试方法。也有些测试方法适用所有三种类型的调制模式（AM／FM和SSB）。     

基于μC/OS-Ⅱ的北斗导航接收机设计

多任务处理是北斗导航接收机设计的关键环节,本文采用μC/OS-Ⅱ实时操作系统,完成了在北斗导航接收机中的多任务处理及任务间的通信,解决了实时性、稳定性的问题.研究并设计了接收机的系统结构、系统的多任务的划分以及采用消息队列进行任务之间的通信.试验表明μC/OS-Ⅱ完全能够满足系统的要求.     

基于软件无线电的数字化接收机的研究

给出了四种基于软件无线电的数字化接收机方案:单通道窄带数字化接收机、单通道宽带数字化接收机、多通道宽带并行数字化接收机和基于多相滤波的多通道宽带信道化数字化接收机。分析了四种方案的原理、结构和实现方法,给出了MATLAB仿真和实验结果。与传统接收机方案相比,这些方案具有结构简单、功能强大和易于升级的优势。     

北斗导航接收机空时自适应干扰抑制算法研究

导航接收机常工作于复杂的电磁环境下,易受到电磁等干扰,导致其导航定位功能的精确度降低。针对这一问题,提出了空时自适应干扰抑制算法。该算法在不增加阵元的前提下,通过时间抽头来增加天线阵列的自由度,由此增加可处理干扰的数目,增强对宽带干扰和窄带干扰的抑制能力。通过MATLAB仿真验证了该算法的有效性。     

短波宽带大动态侦察接收机的设计

短波信号传输信道的多径效应和衰落特性决定了短波侦察接收机设计具有较强的挑战性,尤其对宽频带、大动态短波侦察接收机的设计提出了更高的要求。论文在介绍基于软件无线电思想和数字信号处理技术的宽带大动态短波接收机设计的基础上,重点研究、分析了三阶互调对接收机性能的影响,并给出了具体的设计方法和原理样机的技术指标。     

北斗导航业务处理系统的评估

考虑到影响北斗导航业务处理分系统评估的因素具有一定的模糊性和不确定性,提出了一种基于模糊综合评判的方法.首先确定影响该系统评估的各种因素,然后将各种因素的评价集构造成模糊综合评判矩阵,并利用Delphi方法确定因素重要程度模糊集,最后应用加权平均模糊综合评判模型完成对系统的评估.通过仿真实验证明,方法能够得出较为客观准确的评估结果,因此,对国内的北斗导航定位系统后续的发展具有重要的指导意义.     

基于软件无线电的高频多普勒接收机设计

利用软件无线电技术设计了一种新型高频多普勒接收机.该接收机采用高稳定度频率源、滤波放大器、数字下变频器等,系统具有参数设置灵活,同时进行多通道信号多普勒频移分析的能力,较好地克服了传统高频多普勒接收机存在的问题.实验和观测表明,新型软件式高频多普勒接收机可实时分析多个通道电离层信号回波的多普勒频移大小、强度以及随时间的变化,是观测电离层扰动的一种有效手段.     

基于PCI总线的多通道数字中频接收机设计

为了提高数字中频接收机板卡的灵活性和通用性,给出了一种基于PCI总线的多通道中频数字接收机的设计方案;该接收机利用软件无线电思想,采用AD6645和AD6620分别实现高速数据采集和数字下变频,通过FPGA实现时序控制和本地通信,利用PCI总线与PC进行高速数据传输;在给出接收机的工作原理和软硬件设计后,重点对FPGA实现数据接收的时序控制和PCI接口芯片PCI9054本地控制器的逻辑设计进行了介绍;实践表明,该数字接收机具有精度高、使用灵活、处理和互联能力强等优点.     

软件无线电架构的导航接收机模拟前端设计

针对基于超外差或低中频的传统导航接收机模拟前端电路功能复杂、功耗高、不利于单片集成等问题,基于模拟最小化,数字最大化的思想,通过芯片内部集成高增益射频放大器、低功耗的高速模数转换器、低抖动的时钟锁相环,创新性地设计并实现了一款基于软件无线电架构的接收机模拟前端电路。通过55 nm CMOS工艺电路设计、版图设计、仿真及硅流片验证,测试结果表明该接收机前端电路各模块功能正常,实现了单个模拟接收通道处理多模导航信号,极大地降低了模拟电路的规模及功耗并成功应用于一款多模导航SoC芯片中。     

基于射频采样的短波侦察接收机设计

本文提出了一种基于射频采样的短波侦察接收机设计方案.该方案利用软件无线电技术,可以更好的实现对多路不同频率、不同调制类型的短波信号的接收和侦察;有更好的灵活性和侦察接收性能;而且体积小、成本低、硬件结构统一.