嵌入式机载视频输出接口设计

针对视频接口接收视频格式单一的问题,设计了一种多格式视频输入接口的视频编码模块。由于采用CH7024视频编码芯片,所以在接口即可接收RGB565和RGB666格式的视频信号。在Linux环境下,对芯片寄存器和视频格式进行配置,编译芯片驱动程序,通过超级终端下载到芯片中,通过CH7024编码芯片将不同格式的输入信号统一转换成CVBS视频的信号输出,这样可减少电路的硬件设计,并通过对软件的修改来接收不同视频格式的信号。实验结果表明,设计的模块能够适应多种视频格式的信号,且编码后的CVBS视频信号输出距离远,抗干扰性强。

采用差频测相技术的高精度测距系统研究

针对无人机着陆引导系统测距精度低的问题,采用了一种基于应答方式的差频测相的测距方法。通过对差频测相方法的详细分析,结合无人机着陆引导系统中测距精度的要求,实现了无人机高精度无线电测距系统的设计,并对该测距系统的主要误差进行分析,提出了相应的解决方法。与当前无人机无线电原有测距方式相比,可将测距精度提高一个量级,使系统测距误差由米级降至分米级,满足了无人机着陆过程中的高精度测距要求。

高动态突发扩频通信中伪码和多普勒频移的快速捕获

在高动态突发扩频通信系统中,要求接收机在很短时间内实现伪码和多普勒频移的快速捕获。目标的高速运动使接收机基带信号中存在较大的多普勒频移。针对伪随机序列相关峰的多普勒频移敏感特性,分析了多普勒频移对伪码捕获和数据解调的影响,提出了采用单通道匹配滤波进行伪码捕获,采用三通道并行相关器搜索多普勒频移的接收机捕获方案。该方案可有效减少硬件资源消耗,同时缩短捕获时间。

利用部分相关法扩展多普勒容限的方法

由于发射机和接收机的相对运动,在扩频通信系统中会产生多普勒频移,影响伪码和载波的捕获。传统的叉—点积法进行频率估计时,其鉴频范围仅为数据速率的1/4,多普勒容限较小。当多普勒频移超过数据率的1/4时,传统方法估计的频率将发生符号反转,从而输出错误的频率估计。为了提高叉—点积法的鉴频范围,提出了一种利用部分相关法提高多普勒容限的方法,即将相关累加时间变为数据周期的一半,从而将数据解调支路多普勒容限扩大1倍。

伪码捕获和多普勒频移容限扩展的方法

在DBPSK高动态突发扩频通信中,伪码的捕获和数据解调受多普勒频移的影响。为了缩短伪码和多普勒频移捕获时间,降低资源消耗和误判率,避免解调数据极性反转,伪码捕获时采用了单通道匹配滤波器,数据解调支路采用了并行多通道相关器进行多普勒频率粗估计,再利用叉-点积法进行频率精估计,但传统的叉-点积法鉴频范围仅为数据数率的1/4,多普勒频移鉴频容限较小,针对这一缺点,本文采用了数据帧头去避免叉-点积鉴频法中的解调数据符号反转的方法,结合数据仿真结果可知,将数据解调支路的多普勒鉴频容限扩大一倍。

2FSK扩频系统中多普勒频移容限扩展的一种方法

在高动态扩频通信系统中,多普勒频移会导致匹配滤波器输出相关峰值降低而影响伪码的捕获。在分析相关峰所受多普勒频移影响的基础上,提出了一种扩展2FSK扩频通信系统的多普勒频移容限的方法,即适当缩短相关累加时间,伪码捕获和数据解调时采用相关累加与非相关累加相结合的方法。该方法可有效降低FSK扩频系统中相关峰对多普勒频移的敏感性,使多普勒频移容限得到较好的扩展。

扩频数字接收机匹配滤波器的设计与实现

介绍了扩频数字接收机中利用匹配滤波器捕获伪码的原理。就某型号接收机对匹配滤波器的原理进行了理论分析,给出了在FPGA中匹配滤波器的软、硬件设计与算法实现。通过对设计电路的实时仿真表明:该匹配滤波器具有设计合理、捕获精度高、使用灵活方便等特点,可应用于其他扩频系统的数字接收机中。

小型飞行器数字舵机的设计及应用

阐述了数字舵机的组成、功能及工作原理,给出了各功能模块的关键电路,介绍了数字舵机指令的码分多址通信协议及时分多址的状态数据帧格式,并以小型飞行器为例,论述了多路舵机在机载系统中应用的工作流程;应用结果表明,数字化设计不仅提高了舵机自身抗干扰能力,保证了舵机在复杂电磁环境下正常运行,而且减少了飞行器机载计算机的控制接口,增加了系统使用的灵活性及可靠性。

基于高次数据拟合OFDM系统快时变信道估计算法

针对快时变信道估计参数多且估计复杂度大的问题,提出了一种基于高次数据拟合的快时变信道估计算法。该方法首先利用导频的周期性,在时域对一个OFDM符号内的信道进行分段估计,以减少时变信道被估参数;并且基于高次数据拟合方法对其进行曲线拟合,实现了对快时变信道的多点拟合;最后通过对拟合系数的残差误差分析,得到最佳拟合系数,从而进一步提高估计准确度。理论分析与仿真结果均验证了该方法在快速时变信道下的有效性。

基于FPGA的直接数字频率合成器设计与实现

介绍了直接数字频率合成器的基本组成及设计原理 ,并对各组成部分进行了理论分析 ,给出了基于FPGA的具体设计方案及实现方法。仿真结果表明 ,该设计简单合理 ,使用灵活方便 ,具有良好的性价比 ,可应用于各种数字接收系统。

基于数据拟合的OFDM时变信道估计方法

利用周期伪随机(PN)序列频域能量集中在某些点上的特点,提出一种基于数据拟合的时变信道估计算法。该方法利用周期性PN序列的自相关特性,降低噪声和未知数据对导频的干扰;同时利用其周期性,实现对信道变化趋势的多点拟合;并在此基础上利用信道时间平均值对估计参数进行修正,以进一步提高估计精确性。仿真结果表明:与传统方法相比,该方法具有较优的误码率(BER)和均方误差(MSE)性能,尤其在低信噪比环境下性能改善显著。

基于MC12210的频率合成器系统设计

为了使信道在多频点通信时拥有高稳定、易调整的频率源,基于MC12210串行数字锁相频率合成器芯片合成了一种可设置100个频点的主振源;给出了系统硬件及软件的实现法,着重介绍了通过单片机控制设置分频比;经过具体的软硬件调试,结果表明,主振源设计方法正确,达到了各项指标要求,其在变频方面简单合理,使用灵活方便,具有很强的实用性。

基于信噪比软信息的协同频谱感知算法

针对协同频谱感知方法中假定各基站信噪比近似相同,使信噪比差异较大时检测概率性能无法得以明显提升的问题,本文提出一种在OFDM系统下,结合信噪比信息进行融合判决的协同频谱感知算法。该方法首先利用OFDM系统的循环前缀提出一种适合认知无线电系统的盲信噪比估计方法;然后,利用检测概率在信噪比-5dB～-13dB的区间内近似线性变化的特性,依据估计所得信噪比值对检测概率曲线进行软信息量化,作为各基站判决信息的置信度,从而使权重分配更加合理化,同时,相比于判决融合方法,并不明显提高传输带宽。仿真结果表明,相比与传统方法,此方法能有效利用信噪比信息,在不同信噪比环境下均有较优性能,尤其在各基站信噪比差异较大时,其性能已接近数据判决精度。

基于FPGA的OFDM时频同步系统的设计与仿真

同步技术是OFDM中的一项关键技术。但由于无线信道的随机性,传统方法在门限设定上无法兼顾判断准确性和计算复杂度两方面性能。针对这一问题,提出了一种将相对门限和浮动门限相结合的同步判决方法,它能够在保持判断准确性的同时降低计算时的复杂度。此外,通过交叠计算训练序列相关值的方法来提高频偏估计精度。在此基础上,详细阐述了算法关键模块的电路结构和硬件实现。仿真结果表明该算法在多径信道环境下具有较高的时间同步和频偏估计精度,能够有效地降低硬件资源消耗,节省传输带宽。

聚苯胺/聚苯乙烯复合材料的电磁波吸收特性

研究了导电聚合物聚苯胺(PAni)/聚苯乙烯(PS)微/纳米复合材料的电磁波吸收特性．随掺杂态PAni在复合材料中的含量增加,复合材料电导率和PAni/PS复合板的吸波能力随之提高．PAni的微观形貌对吸波性能有影响,纤维形貌PAni要比颗粒形貌PAni具有更好的吸波特性．经过优化后,厚度为1．80 mm的掺杂态PAni/PS微/纳米复合材料雷达波反射率小于-10 dB的频宽达6 GHz(11．6—17．6 GHz)．

Turbo码在数字图像传输系统中的应用

介绍了Turbo码在数字图像传输中的应用及系统组成,阐述了Turbo码编码与译码原理,并对系统实现的关键技术Log—MAP译码算法进行了详细推导,给出了该算法在FPGA中的实现,即通过采用两个Calcuiation单元并行计算向前／递推向量(αUnit和βUnit)进行译码;仿真验证显示,Turbo码纠错能力强,且误码率明显低于Viterbi译码,应用该算法既可提高数字图像传输质量,减小系统传输时延,又可最大限度地节约硬件资源。

双衰落信道下OFDM信噪比估计算法

基于最小均方误差方法,在双衰落信道下,提出利用周期PN序列作为导频的信噪比(SNR)估计算法。在导频2侧插入保护间隔降低子载波间干扰对导频的影响,在时域进行相关运算消除噪声干扰,从而得到较精确的信道参数。仿真结果表明,该算法能较准确估计SNR,且可通过改变周期PN序列满足不同信道环境下的性能要求。

认知无线电OFDM系统中符号内相关频谱感知算法

提出一种利用导频的周期性在符号内进行相关运算的OFDM信号频谱感知算法。该方法首先将接收序列分成两个子序列,利用导频的周期性在每个子序列内进行叠加平均,以降低噪声方差;然后,将两个子序列进行相关运算,降低时变信道对相关值的影响。同时,通过分析相关值的期望与方差,进一步验证了新方法在时变信道下的有效性。仿真结果表明:新频谱感知方法在时变信道下明显优于传统方法,且减少了参与计算的符号个数,同时计算复杂度较低。

无人机无线电数据链自动测试系统方案设计

针对无人机无线电数据链系统的实时性测试要求,设计了一种专门应用于无人机无线电数据链系统的自动测试系统。系统详细分析了无人机无线电数据链自动测试系统的结构特点及各部分的功能,阐述了采用以计算机为核心的一种无人机无线电数据链自动测试系统的设计思想和总体方案,论述了系统的硬件构成及软件的特点。该系统已成功投入使用,从而缩短了产品的开发周期,提高了产品质量,降低了开发费用,节省了大量的人力,产生了巨大的经济效益。

基于i.MX27处理器的串行SPI接口设计

针对无人机遥测数据中将多路数据分离出来的应用问题,提出了以嵌入式系统的SPI接口来分离其中视频数据的设计方案,设计中选用飞思卡尔公司的i.MX27处理器,通过分析i.MX27串行SPI接口的特点,详细介绍了对相关寄存器的配置方法以及对接口的软件设计过程,采用DMA方式完成主从机视频数据的传输;设计中数据以16位的宽度进行传输,速率为系统时钟32.768kHz进行4分频后作为传输速率;该方法为工程中视频数据传输量大、速度高的应用问题提供了解决方案,同时对i.MX27处理器其他外围接口的开发和应用有一定的借鉴意义。