基于GPU的PCM/FM信号非相干鉴频解调算法

面向未来任务日益多样化,试验环境日趋复杂化,传统基于FPGA的脉冲编码调制/调频(pulsecode modulation/frequencymodulation,PCM/FM)遥测系统存在软硬件紧耦合、研发周期长、升级维护困难等缺点,无法满足未来遥测系统大规模部署对弹性、灵活和敏捷的需求。针对以上问题,设计基于GPU的PCM/FM信号非相干鉴频解调实现方法。根据算法原理和GPU并行方法设计出基于GPU的并行解调实现方法,分别从并行数字下变频、并行FIR滤波和并行差分鉴频3部分分析具体模块的并行化实现方法。实验结果表明:在码速率为10Mbps、每处理1 s数据的条件下,基于GPU的非相干鉴频过程消耗的时间约为426.867 ms,满足解调的实时性要求;解调增益稍优于传统基于FPGA的PCM/FM遥测基带,有约0.1 dB的解调增益。

一种基于GPU的PCM/FM信号多符号检测算法

PCM/FM信号的非相干鉴频解调存在门限效应,将多符号检测技术引入PCM/FM信号的解调中,可以提高约3 dB的解调增益。多符号检测多采用FPGA实现系统功能,存在硬件设计周期较长、硬件平台通用性低和升级难度大等问题,距离软件无线电设计理念有较大的差距。针对传统硬件实现的问题,设计了基于GPU的多符号检测实现方法,根据算法原理和GPU并行方法设计出基于GPU的并行滑动相关实现方法;据此设计了基于GPU的多符号检测算法的并行化方法;设计了基于GPU的Gardner位同步算法。实验结果显示,基于GPU的多符号检测算法满足实时性的要求,解调增益稍优于FPGA系统。

天线组阵窄带低信噪比信号合成方法

针对天线组阵窄带信号合成方法中低信噪比条件下合成性能较差的问题,在传统天线组阵全频谱合成方法的基础上,加入正交下变频、低通滤波和抽取模块,采用频域互相关对合成方法进行优化。对采用传统方法与改进后方法的合成损失进行了仿真分析,使用旋转基线相位干涉仪进行了实测点频信号合成,验证了方法的正确性。验证结果表明,改进后的合成方法降低了低信噪比条件下(SNR∈[-20,-15]dB)天线组阵窄带信号的合成损失,提高了合成性能。