面向射电天文的微秒量级射频信号检测系统

瞬态信号对射电天文观测的影响越来越大,开发射频信号检测系统,可提升瞬态干扰检测能力,为进一步的瞬态信号特征分析提供重要技术支撑。本文基于USRP X310和GNU Radio平台,采用多相滤波、快速傅里叶变换、积分处理等,开发了微秒量级射频信号检测系统,实现了140 MHz实时带宽、30 MHz~6 GHz工作带宽、0.5μs时间分辨率的信号检测,并通过实测给出了检测系统的幅度测量精度、动态范围。实例应用表明,本文系统可应用于电子设备的辐射发射测量和电磁环境瞬态信号测量,为射电望远镜电磁兼容设计和干扰缓减提供技术支持。

基于ADRV9002的多通道探地雷达发信机设计

为了解决传统探地雷达集成难度大的问题,提出一种基于先进软件无线电技术的全新探地雷达设计方案。通过对ADRV9002的特性和开发方式进行研究,设计了能够满足探地需求的跳频信号。为增强雷达检测和分辨率能力,同时考虑到发射的信号需要满足正交性,根据两种不同机制的跳频信号分别设计了以时间分集和频率分集两种不同MIMO收发方式。根据实验结果对比可知,ADRV9002的跳频速度优于AD936X,可以为探地雷达系统设计提供更为快捷的设计思路。

一种搭载FPGA和AD9361的软件无线电平台实现方法

为了解决传统无线电平台分立器件繁多、功能单一、开发周期长的问题,提出了一种搭载现场可编程门阵列(field programmable gate arrays,FPGA)和AD9361的软件无线电平台的实现方法。以FPGA(KINTEX-7)为主控芯片,表述了MicroBlaze嵌入式软核与相应串行外设接口(serial peripheral interface,SPI)、通用输入输出(general purpose input\output,GPIO)接口以及数据接口的设计思路,并对AD9361进行了芯片配置,实现了FPGA基带模块与AD9361之间的数据交互。功能测试结果表明,此平台能够根据需求更改数据调制方式与收发通道参数配置,且具有良好的收发性能。与传统无线电平台相比,此平台具有灵活性高、通用性强等特点,能够适用于多种应用场景。

基于ZYNQ和AD9361的假目标信号模拟器设计与实现

针对通信对抗中无线电台在没有掩护的情况下,容易被敌方侦察定位,进而遭受软硬打击的问题,采用零中频的软件无线电架构,搭建了基于ZYNQ和AD9361的硬件平台。结合Matlab开发的上位机软件进行基带信号参数设置和工作状态的控制,模拟产生假目标信号,拟在无线通信电台周边设置多个分布式射频辐射热点,扰乱敌方电子侦察。测试验证表明,该模拟器能产生多种调制样式、工作频段宽的常规定频信号及跳频信号,能为通信对抗专业教学以及部队训练提供良好的实验环境。

基于DSP2812的软件锁相

软件锁相技术具有数字控制的一切优点。研究了基于DSP2812芯片的3种软件锁相方法,即指针归零法、先调频后调相法、调频调相同时进行法。针对这3种方法的适用范围、所用DSP资源、锁相速度等方面分别进行了分析比较。实验结果证明,同时调频调相是一种锁相速度相对较快,适用范围较广且有效的软件锁相方法。

基于RFID的室内人员定位系统的设计与实现

为满足室内人员定位的需求,设计了一种基于射频识别(RFID)技术的室内人员定位系统,在融合区域定位和接收信号强度的室内定位算法的基础上,该系统采用三级网络结构,利用CAN总线进行数据传输;描述了该系统的三级网络结构,最后以C#为开发语言,利用串口通信和Access 2003数据库实现了可视化控制管理软件的设计.该系统利用RFID技术,可以实现对室内人员简单快速的定位、跟踪、查询.

MCGS在柴油机涂装监控系统中的应用

基于现场总线Profibus,将涂装车间内各分散的控制单元组建成一个设备信息监控系统。系统上位机以MCGS组态软件作为软件开发平台,通过对上位机的监控实现集中监视、分散控制,通过MCGS提供的绘图工具箱完成人机界面的设计,通过MCGS的脚本语言实现系统的控制功能,最终完成了涂装生产和输送线的实时监控,以及输送线与机器人的信息交换等。实践证明,系统界面友好、易于操作,且运行可靠。

圆盘单极超宽带天线特性研究

随着超宽带通信和软件无线电技术的深入研究,宽频带与小型化成为当前天线研究领域的热点.圆盘单极天线是一种小型化、馈电简单的超宽带天线.对其进行了详细分析,给出了这种天线的设计方法,讨论了天线尺寸对于其阻抗特性和辐射性能的影响;通过基于时域有限积分法的软件包进行了仿真计算,得出了该天线具有大约30个倍频程的阻抗带宽和方向图带宽,群延时接近常数,并测量了它的阻抗特性.研究结果表明:圆盘单极天线不仅在频域具有超宽带特性,而且具有稳定的相位中心,适合作为时域通信系统天线.

宽带数字下变频器的一种新的实现结构

在软件无线电系统中,由于A/D输出数据流的采样率很高以及信道选择滤波器过渡带宽要求很窄等原因,数字下变频器(DDC)的运算复杂度很高。该文将基于频率响应屏蔽(FRM)方法的FIR滤波器引入到数字下变频器设计中,并详细地研究了此类数字下变频器的高效实现结构和算法复杂度。理论分析与仿真结果表明文中给出的DDC实现结构的计算效率很高。

阵列式射频目标仿真系统中的目标控制方法

介绍了在射频目标仿真系统中,通过对天线阵列进行实时控制,精确模拟雷达目标回波信号在空中的角度位置及其运动的方法,说明了阵列式射`频目标仿真系统的工作原理,在对其原理进行深入分析的基础上建立了数学模型,根据该模型编写了目标位置控制算法软件,实现了对目标空间角度位置及其运动的精确仿真和实时监控。

基于RFID技术的城市交通信号优化控制

本文分析造成目前城市交通拥挤的原因和交通信号的控制方法,结合RFID的特性,提出基于RFID技术和自适应调节算法的城市交通信号优化控制方法,实现根据相邻交叉路口的车流量实时调整信号灯的时间,以缓解城市的交通阻塞。实验模拟结果证明该方法是有效的。

基于频域采样技术的软件无线电接收机

目前软件无线电面临的一个难题是如何对高工作频带内的射频信号进行直接模/数转换。利用频域采样技术提出了一种接收信号进行处理的方法,并用数学理论证明了他的可行性,最后还给出了软件无线电接收机模型。其关键思想是提取接收信号的频域成份,然后在频域中对信号进行处理。这种方法大大降低了A/D转换器的要求,对当前微电子工艺下的软件无线电系统设计有很大的理论意义和实用价值,而且克服了传统Rake接收机的一些缺点,特别适合于多径丰富的无线环境。

VOR系统的一种中频数字信号处理方法

针对现代无线电导航系统中对于处理速度,性能指标等越来越高的要求,为了使系统数字化、小型化,提出了一种应用于甚高频全向信标系统(VOR)系统的中频数字信号处理方法,详细介绍了此算法的设计思想和基本原理;同时提出了一种改进的FM数字化解调算法,可以较好地用于软件无线电的体系结构中。计算机仿真结果表明,跟传统的VOR系统信号处理算法相比,新算法可以在中频直接完成VOR方位信号的信息解调等处理,具有处理灵活、不受频差和相差影响等优点。系统的综合处理能力得到了提升。

基于数字信号处理器的数字式控制插卡

研制了用于加速器射频低电平系统的数字信号处理器(DSP)控制卡。该插卡使用两个数字信号处理器,实现了3路PID(比例-积分-微分)调整、在线参数整定等功能。与传统模拟控制相比,数字控制方式具有较高的灵活性,降低了100 MeV加速器射频系统,特别是射频低电平系统开发的复杂程度。控制器输入级使用采样率为500 kHz的18位高精度高速AD转换器,经测量,控制带宽高于20 kHz。此数字控制器已用于100 MeV加速器低电平控制系统试验原型。经测试,控制器增益及零点在控制器带宽内全程可调。

一种中频数字化接收机的设计与实现

为了解决无线电台多种体制并存、协同能力差、硬件结构复杂等问题,提出了一种基于软件无线电理论的中频数字化接收机的设计方案.说明了系统功能,并对其中的高速A/D变换器、数字下变频单元、通用数字信号处理器、输出单元等各主要功能模块进行了详细地设计.向这个通用硬件平台加载相应的软件即可完成特定的通信功能,通过对软件的升级可以对这个系统不断升级,整个系统功能软件化具有高度灵活的可扩展空间.

基于微波光子学的射频制导半实物仿真方法研究

未来射频制导性能的高效验证对射频制导半实物仿真系统提出全新的挑战,需要该系统具备瞬时大带宽、多波段、多仿真系统协同工作、多场景适应等能力,进而对宽带射频信号的低损传输、幅相控制、复杂回波信号产生、高性能频综信号产生等技术提出了严苛的要求。针对基于传统微波技术的半实物仿真系统受限于带宽、体积、质量、电磁干扰等的瓶颈问题,提出基于微波光子技术的解决方案,利用其宽带频谱资源,突破传统射频系统的带宽限制;利用其并行处理特性,提升宽带信号的处理能力,实现多波段融合、波束间交叉互连;利用其轻质低损特性,减小系统体积和质量,提升宽带信号长距离传输性能。

中频采样多模式数字接收机的设计与实现

根据中频采样多模式数字接收机的理论,利用专用数字下变频器、数字信号处理器为主的芯片,构建了一种在中频直接采样的多模式数字接收机系统。并对各个模块的应用设计,给出了详细的设计说明。最后,进行了联合测试,给出了关键的测试结果。试验结果表明,该接收机可以通过调用相应的软件模块,完成多种调制信号的接收任务。

机载测控计算机的电磁兼容设计

以某机载测控计算机为例,介绍了电磁兼容设计过程及主要的电磁干扰源和耦合途径;分析、预测了机载测控计算机工作的电磁环境及电磁兼容性;找出了干扰源,并针对不同干扰源提出了相应的电磁兼容设计方法;给出了某电路电磁兼容设计前后性能指标测试曲线。比较结果说明:机载测控计算机电磁兼容性设计合理,工作稳定可靠。该方法适用多种电子设备的电磁兼容设计。

任意波发生器的研究与设计

在任意波形发生器设计中,DDS技术具有成本低、功耗小、分辨率高和切换时间快等优点,但波形形状任意可编辑性较差;软件无线电技术可产生任意复杂波形,但切换时间慢。采用DDS和软件无线电相结合的技术,正弦波、三角波、方波等普通信号的产生用DDS实现;复杂无规则波形信号的产生用软件无线电实现;最后任意波形发生器通过波形存储器、相位累加器、取样时钟发生器、地址发生器等硬件平台设计和软件波形算法设计来共同完成。

一种可行的中频数字化接收机设计

基于软件无线电思想介绍了一种可行的中频数字化接收机系统设计方案。该方案采用HARRIS公司的可编程四通道数字下变频器HSP50216,结合TMS320VC5402 DSP、EPM7064 EPLD构成核心处理单元,实现对不同类型信号的解调。文章给出了整个系统的实现方案,介绍了主要芯片的功能特性和关键部分的硬件连接,最后对系统工作过程进行了频谱分析。