A New Signal Processing Technique of π/4-DQPSK Modem Based on Software Radio

DQPSK modem has been chosen as the modem scheme in many mobile communication systems. A new signal processing technique of π/4-DQPSK modem based on software radio is discussed in this paper. Unlike many other software radio solutions to the subject, we choose a universal digital radio baseband processor operating as the co-processor of DSP. Only the core algorithms for signal processing are implemented with DSP. Thus the computation burden on DSP is reduced significantly. Compared with the traditional ones, the technique mentioned in this paper is more promising and attractive. It is extremely compact and power-efficient, which is often required by a mobile communication system. The implementation of baseband signal processing for π/4-DQPSK modem on this platform is illustrated in detail. Special emphases are laid on the architecture of the system and the algorithms used in the baseband signal processing. Finally, some experimental results are presented and the performances of the signal processing and compensation algorithms are evaluated through computer simulations.

基于FPGA的可变带宽基带信号回放系统设计

针对不同带宽基带信号回放到目标中频的需求,设计了一种可变带宽基带信号回放系统。该系统以FPGA为核心数据处理单元,通过配置高速数模转换芯片AD9122和时钟芯片AD9516完成基带信号的回放功能。为解决不同带宽基带信号采样率与DAC发射速率不匹配的问题,设计了一种多速率处理算法,采用多级HB滤波器、CIC滤波器和Farrow滤波器级联的结构实现了任意倍的采样率转换功能。算法仿真和实际测试结果表明该系统能够以较少的资源消耗将1 kHz~20 MHz的可变带宽基带信号回放到目标中频上,回放信号无杂散动态范围不低于60 dBc,满足实际通信系统需求。

一种开放式卫星导航基带信号处理方法

传统全球导航卫星系统(GNSS)接收机基带处理模块非开放式的实现架构与多源融合导航算法的工程实现需求不够匹配,针对机载、弹载的多源融合导航需求设计提出一种开放式的卫星导航基带信号处理方法。通过将卫星导航基带处理模块的软件实现嵌入到Linux操作系统中,独立运行信号处理进程和底层驱动调度控制,以实现基础的卫星信号捕获、跟踪、时间同步控制等软件功能。硬件实验表明,搭载所述方法的开放式卫星导航基带信号处理系统,可以通过开放式的卫星导航基带信号处理的软件实现,降低多源融合导航实现复杂度。

移动数字信号基带处理平台的设计与实现

设计了基于ARM,DSP和FPGA多处理器的分时长期演进系统(TD-LTE)移动数字信号基带处理平台。该处理平台能够灵活实现移动通信中基带信号的各种操作,主要功能模块包括协议软件实现、物理层算法实现、系统定时等。经测试,在LTE模式及20MHz带宽下,平台符合LTE标准技术指标要求,验证了其实时性、高效性。另外,该基带处理平台从硬件设计上还满足TD-SCDMA,WCDMA,CDMA2000等各种无线通信系统的数字信号处理需求,只需适当修改部分软件,即可实现多种制式的基带处理功能,具有良好的通用性。

基于GP4020的GPS接收平台的设计及实现

介绍了一种基于GP4020的GPS信号处理平台的具体实现.该平台采用GP2015芯片作为GPS接收机的射频前端,使用ZARLINK公司推出的GP4020芯片进行GPS信号的基带处理,该芯片内嵌ARM7核作为微处理器,在上位机显示处理结果.具体包括了接收机外围扩展电路的设计以及软件开发环境的建立和软件开发过程.该平台可用以测试不同的GPS算法,扩展性强,应用前景广泛.

一种改进的数字GPS接收机基带环路设计

针对GPS接收机设计中,接收机信号跟踪精度同信号处理的实时性不能兼顾的特点,设计了一种基于DSP+FPGA的数字GPS接收机实时高精度基带环路。阐述了基带信号处理原理及原有方法的不足,提出了一种改进的GPS信号快速、高精度捕获、跟踪方法。利用信号粗捕后先进行精捕,在提高了信号的捕获精度后再结合二阶锁频环路辅助,最终利用三阶载波科斯塔斯锁相环完成GPS载波信号的高精度稳定闭环跟踪,同时使用载波来实时的辅助码环跟踪,从而完成整个GPS信号的实时高精度跟踪。实验结果表明该基带环路能够实现对GPS信号的快速捕获、实时稳定的高精度跟踪,并具有良好的动态性能。

无人机航测高精度RTK接收机信号捕获与跟踪仿真方法研究

近年来以载波相位差分技术为核心的实时动态(real-time kinematic,RTK)高精度卫星定位技术在测绘领域迅速发展,基于RTK定位原理,以轻小型化、高精度、稳定快速卫星定位接收机为目标,研究无人机RTK接收机的多系统多频段全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)信号处理技术,包括GNSS多频射频前端处理、基带信号处理关键技术。通过专业仿真手段可以得出设计的射频前端接收灵敏度高于-130 dBm,对6758个采样点搜索捕获的执行时间仅为0.68 s,捕获频移误差约为多普勒频移的0.932%,载波跟踪稳定后频率误差基本集中在0.75 kHz以下。仿真结果表明,设计的GNSS信号处理模块符合实际的多频RTK定位接收机要求。

基于ZSP500的TD-SCDMA系统设计

对ZSP500的结构和功能进行了介绍,在此基础上提出了基于ZSP500的TD-SCDMA硬件平台,具体介绍了在该平台上数字基带信号处理的过程与实现。对基于ZSP的设计在移动通信中的应用前景进行了展望。

基于虚拟无线电的RFID读写器原型验证

为解决目前RFID读写器难以支持多协议、多应用等问题,提出了以虚拟无线电技术实现RFID读写器的思想。根据ISO/IEC 18000-6C协议标准,阐述了基于虚拟无线电技术的系统构架,对链路频率、处理时延、同步耗时等RFID系统物理层和协议层主要参数进行了详细分析,并在构建的虚拟无线电平台上完成无源超高频射频识别系统的信号传输及协议一致性测试,验证了基于虚拟无线电技术实现RFID读写器的有效性。基于虚拟无线电技术的RFID读写器在PC机中完成标签识别层处理和基带信号处理,不需要专门的硬件平台,能够支持多频段、多协议、多应用,且开发周期短。

集群系统基带信号处理芯片设计

随着数字技术在通信系统中的广泛应用,数字集群通信系统逐渐成为专用通信市场主流。对陆上集群无线系统(TETRA)中的数字集群通信系统的物理层协议进行了分析,提出并设计了基带信号处理的单芯片解决方案。该芯片包含嵌入式ARM9内核,兼容多种卷积方式的信道编解码和兼容多种速率的GMSK调制解调等模块,能够完成从TETRA协议处理到调制解调的全部基带处理功能,具有精度可调,应用灵活的特点,适合公安、武警、消防等专用安全领域的数字集群应用。该芯片电路通过了FPGA原型验证并已应用于TETRA集群通信系统。

数字中频接收机信号处理的研究

大规模集成电路的发展使得数字中频采样收发机成为现实。本文使用宽带中频数字化方案,利用FPGA中的IP核把经过AD转换后的中频信号通过数字下变频处理为基带信号,并利用Matlab中的Dspbuilder提供的IP核得到了总体的仿真结果。该接收系统用于WCDMA移动通信网络的基站体系中,能很好地实现手机信号覆盖和传输。

基于PCI总线的GPS接收机的研制

为了研究GPS接收机的体系结构和新的定位算法,提出了一种基于PCI总线的GPS接收机体系结构的设计方案。研究了GPS系统的原理、接收机的组成及各组成部分的功能和技术要求,设计和实现了接收机射频前端模块、基带信号处理模块和PCI接口电路,并对整个接收机的设计过程和器件的选择、设计时遇到的问题和注意事项作了详细说明,最后完成了系统硬件平台各部分的调试以及系统定位的实验。结果表明,所设计的GPS接收机工作稳定可靠,系统定位经纬度误差分别为±1.1×10-4度和±4×10-5度,海拔误差为±8 m,即定位精度也达到设计要求。

多功能数字应答机信号处理技术

本文介绍信号处理技术在多功能数字应答机中的应用,以及关键功能模块的设计原理。

太赫兹技术发展及其应用于6G的挑战分析

作为6G潜在技术之一,太赫兹技术对数据速率提升、超密集连接、低时延传输等具有积极作用。首先阐述了太赫兹技术的传播特性和信道建模方法。根据传播特性确定了大尺度、小尺度和微尺度3个维度的太赫兹应用场景。接着,针对太赫兹特殊的频谱特性,设计了物理层波形、调制编码、超大规模多输入多输出(UM-MIMO),以及媒体接入控制(MAC)层波束管理方案。最后,关注了适用于太赫兹频段的智能超表面(RIS)技术,探讨了RIS关键使能技术与方案设计。

基于FLL的载波牵引过程的研究与实现

为使捕获到的信号估计参数可以更加精细化地初始化跟踪环路,在基于锁频环的牵引方法基础上进行了改进,根据卫星信号的特点,通过在一定时间内去除最值求平均的方法,消除了卫星信号中比特跳变对鉴频器的影响,扩大了鉴频器的鉴频范围。首先分析了鉴频器的鉴频方法和鉴频范围,重点分析了比特跳变对鉴频器的影响。然后提出了一种基于锁频环的牵引方案,最后通过MATLAB仿真测试了牵引方案的性能。算法分析及仿真结果表明,改进的牵引方案扩大了牵引范围,提高了牵引性能。

ADSP-TS201在TD-SCDMA基站中的应用

介绍了 TD SCDMA的帧结构、基站的上下行处理 ,以及 ADSP TS2 0 1DSP芯片的结构和特点。结合 A DSPTS2 0 1的结构和特点 ,给出了基于 ADSP TS2 0 1的 TD

基于FPGA和ARM的GPS信号处理平台

介绍了GPS信号处理平台的具体实现.该平台采用GP2015芯片作为GPS接收机的射频前端,在FPGA上采用Verilog硬件描述语言实现GPS信号12通道相关器,采用基于ARM7核的微处理器实现GPS信号的基带处理,在上位机显示处理结果.最终测试结果表明该GPS信号处理平台成功实现了对GPS信号的捕获与跟踪,能够实时显示卫星方位与用户坐标,扩展性强,应用前景广阔.

光子太赫兹通信技术

随着无线数据传输速率需求的爆炸式增长,太赫兹频段(0.1~10 THz)以其丰富的频谱资源备受关注。太赫兹光子学的通信技术因具有超宽带、调制效率高、谐波干扰小等技术优势,被公认可以极大地促进数据传输速率向Tbit/s发展。本文以光子太赫兹通信3个方面关键技术的综述分析为基础,包括光子太赫兹通信的收发器件、基带信号处理技术、系统架构与实验验证等,探讨光子太赫兹通信技术的发展趋势,并从宏观与微观尺度展望光子太赫兹通信的潜在应用场景。

基于CUDA的宽带GNSS接收机信号处理加速技术

现有的实时GNSS软件接收机不能满足干扰监测型接收机的带宽需求。CPU计算能力不能满足宽带软件接收机的实时计算需求,提出了利用GPU加速接收机的实现方法。通过分析基带信号处理模块的各个子模块的计算量,对计算量大的模块用GPU进行合理的优化,提升了基带信号处理能力。将结果与CPU软件接收机的结果进行了对比,发现信号处理时间大幅度减少,满足了实时性的要求。此外,提出了GPU编程方面的一般性建议,有利于提高信号处理速度。

基于嵌入式GPU的三天线GNSS基带信号处理加速技术

GNSS软件接收机因其可移植性及灵活性等优点,持续受到业内关注。但传统的软件接收机存在计算量大、耗时长的捕获和跟踪基带信号处理过程,使得软件接收机往往跟踪通道较少,且难以在嵌入式系统上运行。利用嵌入式图形处理器(GPU)的高浮点性能和并行运算能力,对GNSS软件接收机中耗时长且并行性明显的模块进行加速,实现采用CUDA流的数据读取,以及多采样点并行的捕获和多采样点、多卫星并行的跟踪。采用嵌入式GPU进行加速后,可将数据读取速度提高3.43倍,卫星搜捕速度提高16.83倍,卫星跟踪速度提高11.28倍。实验结果表明,在嵌入式Jetson TX2平台上可以支持超过90个62MHz采样的GNSS卫星信号处理。研制了三天线GNSS信号的定位和测姿接收机,为未来小型嵌入式PNT系统的研制提供新思路。