基于AD9364的软件无线电在遥测系统上的应用研究

由于中小型弹药类飞行器内部的有效使用空间通常比较狭小,而遥测系统作为飞行器研制阶段重要的信号测量系统,也就必须本着体积尽可能小,重量尽可能轻、功耗尽可能低、各平台遥测系统尽可能通用的设计理念。正是基于这种设计理念,论文采用捷变频收发器AD9364来进行遥测信号的无线传输。通过把采集的遥测信号组帧并进行PCM-FM调制,将调制后的信号传给AD9364直接上变频,通过飞行器上携带的天线向地面设备发射。通过实际的应用发现,该设计相对于传统的遥测系统,具有集成度高、体积较小、功耗较低、兼容性强等优势。

基于FPGA和AD9364的矢量信号源设计与实现

在通信测试中,往往需要信号源产生一些特殊多变的信号(如故障信号、模拟复杂电磁环境等),针对这一需求,文中设计一款具有便携式、高灵活性及适应性强的矢量信号源。以现场可编程逻辑阵列芯片(FPGA)为硬件控制核心,由上位机产生所需信源信号,具有很高的适应性;通过高速串行计算机扩展总线标准接口(PCIe)连接上位机与FPGA,进行大量高速数据交互;利用AD9364射频捷变收发器作为射频发射端,简化硬件结构,从而实现灵活便携的矢量信号源。经测试证明,该矢量信号源能正常进行用户自定义的矢量信号调制,并实现载波频率70 MHz~6 GHz可变,具有很高的灵活性,在实际工程测试中有很高的应用价值。

基于AD9364的弹载小型遥测发射系统设计

针对传统弹载遥测通信系统所使用的分立元器件占用空间比重较大、移植性差的问题,设计了一款基于ZYNQ和AD9364的软件无线电零中频遥测发射机系统。该系统可以对采编器采集组帧后的数据进行DQPSK调制,利用PS端对AD9364进行寄存器配置,调制后的数据通过PL与AD9364之间的LVDS高速数据接口进行传输,在AD9364芯片内部完成上变频、滤波等处理后,经过功率放大模块,利用所设计的柔性天线将数据发送给地面接收站。最后,搭建了遥测发射机测试系统,对遥测发射机进行了调制通信测试,实现了系统的实地收发数据测试。测试表明,该系统有效降低了弹载遥测系统的体积、功耗和重量,而且依托强大的软件可重构性,不仅简化了硬件设计,还提高了设备通用性,传输距离也大大增加。满足了弹载遥测系统的小型化及通用性需求。

AD9364射频捷变收发器的配置方法

ADI推出的射频捷变收发器AD936x系列是一款具有诸多优点的芯片,其应用范围越来越广。针对AD9364的配置与使用,以CycloneV+AD9364为硬件架构,介绍了4种配置方法,分别描述了其软、硬件设计以及使用过程中遇到的一些常见问题,并讨论了4种配置方法的优缺点。应用结果表明,所采用的4种方法均可以实现对AD9364的配置使用,不同的配置方法可适用于不同的应用场景,同时也为AD936x系列的使用提供了借鉴。

基于AD9364的高速率通用遥测系统设计

针对传统弹载遥测通信系统设备通用性差、设计复杂、码速率较低等问题,文章采用了频谱利用率高、抗干扰能力强的QPSK调制解调算法,搭建了AD9364和ZYNQ-7000的软件无线电零中频收发一体遥测系统。该系统对PCM采编器采集编帧后的数据进行QPSK调制,通过LVDS数据接口将数据从PL端传输至AD9364射频芯片,在芯片内部经过混频、上变频、滤波等处理后,通过天线发送出去;天线可以将遥测数据接收回来,经过AD9364下变频、滤波之后,传输至PL端进行解调,经过载波同步,完成整个遥测系统的收发过程。为实现对载波环路的准确跟踪,文章采用了二阶锁频环辅助三阶锁相环的方式并且提出了新型的COSTAS环提高鉴相精度。通过搭建遥测测试系统,测试遥测系统的传输距离并且对收发的结果进行解析,实现了码速率为10 Mbps的高速率传输,且传输距离可达13 km以上。

基于AD9364的通用软件无线电平台的FPGA设计与实现

本论文基于搭建一种具有优秀可移植性的高性能通用软件无线电平台的目的。以亚诺德半导体有限公司的射频捷变收发器AD9364为核心器件代替由分立器件搭建射频收发端,并采用了在Vivado环境用HDL语言对FPGA进行开发的方法,完成了对AD9364的控制和数据收发操作。FPGA与AD9364间的控制通路分别采用了利用UART接口,以及利用ROM IP核的进行AD9364寄存器配置的两种方法,数据接口采用了LVDS兼容模式。利用此平台实现了16APSK调制。平台通过资源占用分析和系统收发试验。得出了通用软件无线电平台的能完成数据收发且具有优秀可移植性的结论。

基于AD9364的小型化航空遥测系统设计

集成电路技术的发展和应用,促使航空遥测系统不断向小型化发展,急需一种新方案代替传统微波通信所使用的分立器件设计方案,而AD9364捷变收发器正是新一代软件无线电单芯片解决方案的杰出代表。介绍一种基于AD9364和FPGA的软件无线电遥测系统,其在采集到遥测数据后先进行组帧和PCM-FM调制,然后将调制信号传给AD9364直接上变频,最后通过飞行器上携带的微带天线发射给地面站。该系统已在多个型号项目上应用,具有集成度高、体积较小、功耗较低、兼容性强等优点,满足航空遥测系统的小型化需求。

基于AD9364的CPM遥测发射机设计

本文介绍了一种基于AD9364的CPM遥测发射机的设计方案,主要包括整机的原理设计及AD9364发射链路的配置;软件采用CPM调制体制及DDS频率合成器将信号调制到中频。CPM遥测发射机最大信道速率可达30Mbps,可较好地适应未来航天遥测系统的需求。

AD9364在Altera平台下的研究与设计

发射机与接收机是射频通信系统中最关键的环节之一。设计选择ADI公司的集成芯片AD9364作为通信系统的射频前端,设计的目的是实现AD9364的收发功能,在分析AD9364基本原理的基础上提出了射频收发系统具体的设计方案,对收发通路分别进行了软件仿真,最后在Altera平台上用Verilog HDL语言搭建了FPGA系统。硬件使用的是以AD9364芯片为核心的射频扩展板AD-FMCOMMS4,它通过FMC插槽与DE2-115型FPGA板相连。在FPGA上配置AD9364的寄存器,通过SPI时序与AD590919、AD9364传递收发系统的各项参数,基带信号通过12位的并行端口传输,实现信号的收发功能。测试结果表明,所接收及发射的信号满足要求,可应用于多种软件无线电平台的通信系统。

电力无线专网规划精准实测设备的FPGA设计与实现

智能电网的快速发展使电力系统的架构越来越复杂,亟需开展电力无线专网规划实测设备研究与应用。为解决这个问题,设计了由现场可编程逻辑门阵列(FPGA)和AD9364组成的射频接收和频谱分析硬件系统。从FPGA实现角度详细说明了该系统各部分的功能实现。该射频接收机使用AD9364射频捷变收发器实现了分时长期演进(TD-LTE)230 MHz信号的接收,简化了射频接收机的硬件系统结构。为提高整体的频谱分析能力和速度,FPGA实现对接收信号的子信道划分并对子信道进行硬件快速傅里叶变换(FFT)操作。结果表明该接收机工作正常,能正常接收TD-LTE 230 MHz信号,频谱分析能力出色,该硬件系统可以用于电力无线专网规划的硬件部分使用。

零中频架构的CPFSK弹载遥测发射机设计

针对弹载遥测通信系统中频谱利用率低、设备体积大、可靠性差、设计复杂等问题,设计了一款采用高频谱利用率CPFSK调制方式的零中频遥测发射机。首先根据CPFSK调制方式将采编组帧后的2Mbit/s遥测数据信号完成指数为0.715的正交调制,调制后的数据在AD9364芯片内部进行插值滤波、上边频等处理后,经过放大电路由天线发射出去。最后通过搭载测试系统,测试射频调制信号的频谱、传输距离和误码率。发现输出信号具有带宽窄、频谱主瓣能量集中、旁瓣衰减较快等优点,传输距离可达20km以上。结果表明本设计的弹载遥测发射机具有体积小、复杂度低、可靠性高、频谱利用率高的特点,不仅满足弹载遥测系统的性能指标,还可应用于未来航天遥测遥控系统中。

基于Zedboard的便携式频谱仪的设计与实现

便携式频谱仪多用于野外室外的测量,要求频谱仪具有实时性、便携性、快速性等特点。文中利用Zedboard开发板的FPGA+ARM的架构平台,以ADI公司的FMCOMMS1子板作为信号采集的前端,实现了基于嵌入式软件平台的开发。利用Xilinx的新平台ZYNQ的可编程逻辑PL部分完成了AD9364 IP核的设计,PS部分通过AXI总线以DMA的方式读取数据,数据吞吐率高达1 200 MB/s,提高了信号的处理速度,增加了系统的灵活性,使得便携式频谱仪具有低功耗、低成本、体积小、集成度高等优势,用途更加广泛。

通用零中频构架的CPM射频调制系统的设计

连续相位调制(CPM)由于其高频谱效率而被广泛应用于数字通信系统.根据调制参数的不同,连续相位调制对应一大类调制方式.针对射频调制系统实现复杂,可移植性差的问题,设计了一种基于AD9364射频捷变收发器的通用CPM射频调制系统.首先根据CPM信号表达式完成基带信号调制设计,包括累加相位单元和相关相位单元;再通过AD9364直接上变频,完成包括插值滤波、频谱搬移等一系列转换过程.最后经测试验证,所设计的CPM射频调制系统频谱利用率高,复杂度低,且具有较好的通用性.

基于软件无线电语音通信系统设计

本系统基于软件无线电的思想设计,采用ARM+FPGA+AD/DA的硬件架构,可实现语音采集、语音输出、信号调制和解调、频点设置;通过RS422通信接口实现系统控制;系统具有开机、启动自检、自检定时上报等功能。本系统选用zynq7000系列为系统的核心控制,由主处理模块对系统各模块状态进行检测,并将故障隔离到模块级,方便系统维护以及波形软件升级。采用AD9364集成射频捷变收发器替代分立式元器件完成射频收发端硬件电路的搭建。采用SGTL5000完成模拟语音信号采集,信号的输出。结果表明,该系统可以稳定的可靠的实现语音通信功能,其中系统发射功率空口可达-12 dbm;音频调制失真度可低至3%;接收灵敏度可达-118 dbm(AM SNR=10);音频输出失真度可低至5%。实现了无线语音系统的小型化,易便携,功耗低,而且其可适用性强。本系统可广泛应用于航海船舶通信,航空航天飞机通信,单兵通信等领域,具用深远的商用价值以及军用价值。

模拟与数字信号的正交调制原理与实现

正交调制技术是软件无线电体系中的关键技术之一。本文在分析正交调制基本原理的基础上,介绍了模拟调制与数字调制的正交分解方法和基于AD9364平台的通用正交调制方案,为多模式调制设计提供借鉴。

基于LabVIEW的射频捷变收发器测试系统

为满足数据采集测试系统的高效化和界面化要求,设计了一种基于LabVIEW的射频捷变收发器测试系统。硬件采用PCI9054作为PCI桥接芯片,以Zynq系列FPGA(xc7z100ffg900-2)作为本地总线控制器,AD9364射频捷变收发器进行前端数据采集,LabVIEW测试软件负责回读数据并显示分析结果。经验证,该系统具有测试效率高、可操作性强、显示直观等优点。

一种机载无线电通用硬件平台的设计与实现

针对传统机载通信导航监视系统功能单一且扩展性差的问题,文章采用基于软件无线电技术,设计了一种集成化的机载无线电通用硬件平台,采用"AD936X+ZYNQ"软件无线电架构,可在平台上集成三种不同的机载无线电功能,并支持灵活配置,弥补了单一机载无线电设备的不足,为低成本、一体化的机载通信导航监视系统系统提供了解决方案。