全数字Costas环在FPGA上的设计与实现

Costas环是一种闭环自动调整系统,常用于抑制载波的相位调制系统中提取参考载波信号。文中在FPGA(现场可编程门阵列)平台上实现了全数字化的Costas环载波恢复电路,介绍了Costas环的基本原理,详细阐述了环路各部件的参数及电路设计,给出了实现后的RTL(寄存器传输逻辑)原理图及仿真测试数据,仿真结果表明,该Costas环路具有十分优良的性能。

数字Costas环的matlab仿真及其FPGA实现

基于锁相环的模型,研究了数字Costas环的结构和性能.首先介绍了Costas环的基本原理及数学模型,其次使用matlab编程的方法实现了软件上的仿真,最后在QuartusⅡ+ModelSim环境中用VHDL语言实现了该算法.仿真和实验结果表明,该Costas环路具有十分优良的性能.

基于FPGA的全数字Costas环的设计与实现

对基于现场可编程门阵列(FPGA)的全数字Costas环的设计方法进行了研究.首先,基于锁相环的模型,研究了数字Costas环的结构和性能,详尽的分析了数字Costas环的原理.然后,对数字Costas环的所有参数公式进行了准确细致的推导,对某些重要参数公式进行了修正,以提高所设计的数字Costas环的性能.最后,采用Ver-ilog HDL硬件描述语言,在Xilinx FPGA上开发了数字Costas环的各个模块,并综合成一个完整的Costas环.结合一个实际案例给出了实现后的数字Costas环的寄存器传输逻辑(RTL)原理图和仿真结果.仿真数据证明按照该设计方法和修正后的参数公式可以设计出实用的、性能十分优良的全数字Costas环.

基于FPGA的全数字Costas环的设计与实现

介绍了传统模拟Costas环路存在的问题,通过对Costas环路原理的分析,利用连续时间域与离散时间域之间的变换关系,推导出Costas环路的离散模型,据此阐述了环路各模块参数的计算及电路设计。最后利用FPGA对Costas环载波恢复电路进行了实现,并给出了所实现的RTL原理图。

基于FPGA的Costas环设计

本文首先研究了Costas环的结构和原理,然后,利用FPGA设计了环路中的各个模块,并对设计所需的参数进行了细致的推导,最后,结合一个实际工程给出了仿真结果,仿真结果证明本文设计的Costas环跟踪速度快、频率误差小,能够满足实际需求。

Costas环载波同步的FPGA实现

本文研究了基于软件无线电工程应用的Costas环载波同步的数字实现方法,对环路的关键指标进行了数学分析,并根据模拟滤波器的数字实现方法将模拟Costas环进行数字方式的实现。仿真结果表明数字化后的载波同步环路可以很好地提取原始载波,并可推广到多进制的PSK的载波提取应用中。

改进的数字Costas环设计与实现

为解决传统Costas环在多路载波提取中占用资源量大以及在数字下变频中消耗现场可编程门阵列资源过多的问题,提出一种采用逻辑控制模块代替直接数字合成器模块的方法,设计并实现数字Costas环路。该方法适用于阵列雷达信号等多路载波信号处理,能够实现环路载波的快速提取,节约25%的硬件资源。

适用于高阶QAM的改进型Costas环研究

为提高高阶正交幅度调制(QAM)解调中载波恢复的收敛速度及跟踪稳定性,基于软件无线电设计思路和传统科斯塔斯(Costas)环基本原理,提出一种改进型Costas环的研究方法。该方法采用符号鉴相器代替传统的乘法器鉴相器,设计的环路滤波器运用多系数调整取代传统的一组系数调整。以1024QAM信号解调为例,通过使用Matlab/Simulink下的System Generator工具箱对解调系统建模仿真,以验证其载波恢复性能。仿真结果表明,改进的Costas环能准确地对接收的高阶QAM信号进行载波恢复,且与传统算法相比,改进后的环路跟踪平稳、收敛速度更快速、误码率更低,较好地改善了通信质量。

数字Costas环的设计与实现

针对扩频系统的载波同步,研究了数字Costas环的设计和实现方法。介绍了数字Costas环的结构、实现载波同步的基本方法。以二阶环为例,分析了数字锁相环的环路滤波器的参数设计方法,为数字Costas环的设计提供了参考。提出了在高速信号处理板(以FPGA和DSP为基础)中数字Costas环的实现方案,经工程验证,能够实现载波同步,解调出所需信号。

一种改进的载波同步Costas环路设计及实现

提出了一种基于Costas环(科思塔斯环)载波同步的改进环路,它具有可变环路增益和可变环路带宽。与传统的Costas环相比,改进环路增加了频差估计、增益控制和环路锁定检测三个辅助电路。该方法能较好地处理环路带宽、稳态相位误差与环路增益之间的关系,在FPGA上已成功实现。

基于FPGA的数字式GPS接收机载波环设计与实现

同步系统工作的好坏,在很大程度上决定了通信系统的质量。GPS接收机将天线接收到的卫星信号经射频前端处理后变成了数字中频信号,接收机对GPS卫星的信号处理过程,可依次分为捕获、跟踪、位同步和帧同步4个阶段。针对GPS信号的BPSK调制和强度微弱等特点,模拟GPS接收机基带数字信号处理过程,首先介绍了科斯塔斯(Costas)接收机的工作原理,分析研究了基于现场可编程门阵列(field-programmable gate array,FPGA)的软件无线电载波同步技术的实现方法,并采用Costas环实现了载波同步,性能测试验证了设计的正确性和可行性。

直扩信号数字载波环的FPGA设计与实现

在DSSS(直接序列扩频)系统中,载波同步是关键技术之一,其同步时间及精度在一定程度上直接影响着整个系统性能的优劣。结合一个具体的工程实例,以FPGA为设计平台,对BPSK调制方式的DSSS信号Costas环载波恢复电路进行了设计,详细阐述了全数字化Costas环路各部件的参数设计方法。最后给出了实现后的仿真测试数据,仿真结果表明,该Costas环路具有十分优良的性能(输入信噪比为0dB时,环路锁定后相位抖动小于5度)。

一种用于实现载波同步的改进COSTAS环研究

为了提高软件无线电载波恢复系统的运算效率、简化其电路实现结构,提出了一种改进COSTAS环,并以QPSK信号为例从理论上对该环作了相应介绍,并对其改进算法进行了分析.最后通过System View软件得出仿真结果,验证了该算法的可行性与正确性.仿真结果表明,该环在能够实现提取出同步载波分量的前提下,具有实现电路简单,误码率较低等优点。

基于Costas环的载波提取电路设计与仿真

Costas环是一种闭环自适应系统,常用于提取相干载波。介绍了数字Costas环的基本原理,并根据DSP开发工具DSP Builder的优点,采用VHDL文本与Simulink模型图相结合的方法对Costas环载波恢复电路进行了FPGA设计,仿真结果验证了设计的正确性及可行性。

基于FPGA的QPSK信号解调技术研究

介绍了一种用数字锁相环对QPSK信号解调的方法，并将该算法在FPGA硬件中实现，给出了硬件实现FPGA的解调效果及解调的性能指标。通过解调算法和原理上的分析对QPSK信号解调全过程进行了详细说明。

一种通用MPSK载波同步方法及其FPGA实现

为解决MPSK体制信号解调中可能存在的较大载波频偏,介绍一种结合基于最大似然准则的FFT频偏估计与通用载波锁相环的多调制体制通用载波同步方案。依次分析了该方案的算法原理、结构特点与运算和硬件复杂度,并说明该算法在FPGA上实现该方案的整体结构安排与关键技术要点。在Xilinx的XC4VLX200芯片上实现了该电路。结果表明该电路可完成对较大的频偏、较低的信噪比条件下MPSK信号载波同步工作,具有较好的工程应用价值。

新型Costas环在2PSK中的研究与硬件实现

针对先验概率相等的2PSK中的信号不含载波分量,无法通过常规锁相法进行载波同步的缺陷,提出了利用新型科斯塔斯(Costas)环对2PSK进行锁频的方案。利用Simulink搭建框图平台对理论进行了验证,并通过System Generator自动代码生成并将代码下载到FPGA芯片上,同时通过硬件在环协同仿真功能将结果实时在Simulink平台显示出来。输出结果表明该方法能较好地达到实现锁频目的,通过比特流数据实时下载到FPGA开发板来进行调试与验证,提高系统性能。

直接序列扩频系统中数字Costas环的设计与实现

主要针对直接序列扩频系统(DSSSS)的载波同步,研究了数字Costas环的设计和实现方法。介绍了数字Costas环的结构和其提取载波频率和相位、实现载波同步的基本原理。以典型的二阶连续系统的离散数字化方法为基础,分析了线性数字锁相环(DPLL)的参数设计方法,为非线性的数字Costas环的设计提供了参考。提出了一种在高速数字信号处理器(DSP)中数字Costas环的软件实现方案;经过试验验证,能够实现载波同步,并且应用更加简单、灵活,性能更加稳定。

基于FPGA的数字解扩解调模块设计及实现

提出了一种适用于直扩通信系统的解调解扩模块。分析了该电路的基本原理及其实现技术,详细讨论了各电路模块的设计实现方法,并采用自顶向下和模块化的设计思想,利用Verilog语言,通过仿真和综合,最后在FPGA上硬件实现。给出了电路实现后的仿真结果及RTL图,结果表明该环路性能优良,能够达到项目的设计指标要求,对工程设计有一定的参考价值。

一种适合高速数字通信的并行Costas环结构

将Costas环与多相滤波相结合,提出一种并行结构,可以使环路滤波器以较低的工作速率获得较高的等效处理速率,对高速数字通信的载波同步有一定的借鉴意义。