TD-SCDMA系统符号同步的DSP实现

时分多址系统中,可靠的数据检测严格依赖于接收信号同步参数的精确估计,即从导频突发中得到符号定时信息、载波频率和相位,而符号同步是一切同步的关键.本文针对TD-SCDMA无线通信系统,讨论移动终端与基站间符号同步在DSP上通过滑动相关算法的实现,并分析DSP资源开销.     

基于动态载波AM算法参量阵的DSP设计与实现

为了解决普通AM参量阵产生的解调信号质量差、效率低等问题,设计了一个动态载波AM算法。以此算法为基础设计了一个DSP处理平台,并在此平台上实现了参量阵系统。经过系统硬件和软件两方面的优化设计,保证了算法运行的实时性和稳定性。最后,使用500Hz、800Hz和1100Hz的合成波作为测试信号,测试了系统输出的波形和参量阵前方5米处的频谱。对比测得的波形和理论波形,验证了此系统能够可靠地运行。对比普通AM和动态载波AM参量阵输出信号的频谱图,验证了动态载波AM参量阵能输出更好信噪比和能量更高的解调信号。     

基于自适应滤波的民航导航通信干扰检测系统设计

针对目前使用的民航导航通信干扰检测系统受到背景噪声与电磁干扰信号重叠影响,导致干扰检测结果不精准的问题,提出了基于自适应滤波的民航导航通信干扰检测系统设计。使用多信道检测接收机,将接收结果经过PCI接口传送给上位机。使用测向天线阵,捕获来自其他天线阵元的信号幅值、相位。使用由三个垂直磁阻传感器组成的电子罗盘,测量X、Y、Z方向的电磁干扰,经过A/D转换器放大处理和主机检测后,完成硬件结构设计。计算系统输出结果,结合自适应滤波处理技术,整理自适应滤波的加权矢量,彻底分离开噪声信号与电磁信号,避免噪声干扰。计算相位差,并对其进行矢量化处理,获取多组载波相位差,确定干扰信号的数值和方向,完成通信干扰检测。由实验结果可知,该系统在同频干扰、临频干扰情况下,信号波动的-0.2-0.4和-0.8-0.7幅值均与实际干扰信号波动幅值一致,具有精准检测结果。     

基于C805lF121单片机的无线电罗盘测试仪的设计

通过对俄制无线电罗盘的分析与研究,开发了无线电型罗盘测试仪。测试系统硬件采用基于C8051F121单片机的嵌入式系统,可以对无线电罗盘的电压、电流、频率以及方向角度信号特性进行测试,该测试仪应用于无线电罗盘的检测、调节和修理。     

LTE-A系统中PRACH信号检测的硏究与实现

通过对PRACH信号检测的研究,利用ZC序列、FFT和循环相关特性,提出一种eNodeB快速高效的前导信号检测算法,并给出了该算法的检测性能以及在TMS320C6487 DSP芯片中的实现方法。算法具有快速稳定、易于实现等优点,为PRACH接收的实现提供了一种解决方案,具有一定的通用性。     

MC-DS-CDMA系统载波频偏估计的隐导频算法

针对多载波直扩码分多址（MC-DS-CDMA）系统上行链路的多用户载波频偏（CFO）,提出了一种基于隐导频的载波频偏估计算法．该算法利用信息符号和隐导频信号的不同统计特性,在接收端分段近似分离出仅包含对应用户的隐导频信号成分,经过幅角提取得到各用户的载波频偏估计值．该算法能节约信号发送带宽并且计算复杂度低,适合在载波频偏细估计阶段跟踪频偏．仿真结果表明,该算法在使用较低隐导频功率时的频偏估计误差也能满足正交频分复用（OFDM）系统对频偏误差的要求．     

无人机航向测量抗差补偿滤波技术研究

针对角速率陀螺误差随时间积累和电子磁罗盘易受外界干扰的问题,为提高低成本自主导航精度,设计了角速率陀螺和电子磁罗盘信息融合的组合方案。并对传统的补偿滤波方法进行改进,提出一种能够检测出电子磁罗盘的低频干扰,并对干扰误差进行剔除的抗差补偿滤波算法。通过对角速率陀螺和电子磁罗盘进行误差建模和仿真实验可知,抗差补偿滤波器可以有效地抑制磁罗盘高频干扰误差和角速率陀螺的积累误差,同时,也可很好地抑制磁罗盘的低频干扰误差。结果表明：研究的抗差补偿滤波算法效果明显,是一种简单可靠的航向融合方法。     

基于DFT的QPSK数字化解调算法研究

对软件无线电中的数字化解调算法进行研究,并提出一种基于离散傅立叶变换(DFT)的四进制相移键控信号(QPSK)数字化解调算法.该算法考虑到实际中接收到的信号波形有过渡区和稳定区之分,通过对稳定区内载波周期的采样值进行离散傅立叶变换(DFT)提取相位信息来恢复原始调制信号.文中给出了软件仿真实现,其结果表明:采用该方法可以正确地实现QPSK信号的解调,与传统的解调方法相比,不仅解调过程简单易于实现,计算量小,而且抗干扰性能也得到了明显改善.若将该方法应用于采用QPSK信号方式的数字化接收机设计中将具有实际的意义.     

基于AD9959的无线电罗盘天线信号产生器设计

为实现无线电罗盘的原位测试,设计一种基于DDS芯片AD9959的无线电罗盘天线信号产生器,该信号产生器输出信号可以程序控制,其频率及相位、幅度关系符合无线电罗盘天线输出信号的特征,能够满足无线电罗盘功能、性能测试及故障隔离对天线信号的需求.可以集成到ATE实现无线电罗盘的自动测试.     

数字中频AGC的快速算法设计

软件无线电是当前无线通信领域的一个热点。在基于软件无线电的数字中频接收机(DIFR)中,由于现有A／D芯片的动态范围不足以满足系统需求,需要使用自动增益控制(AGC)电路对输入的中频信号进行预处理。本文提出了一种全数字化AGC的快速算法,给出了详细的算法实现过程和仿真结果。该算法计算简单、运算量小,易于用DSP实现。仿真结果显示,该AGC具有响应时间短、调节精度高的特点,适用于大动态环境下对中频信号的快速调整。     

无线电罗盘的天线信号模拟器的电路设计

根据无线电罗盘的工作原理,设计了此无线电罗盘的天线信号模拟器电路,它模拟无线电罗盘的组合天线对地面导航台无线电信号的接收功能,为无线电罗盘接收电路提供含有低频方位的高频信号;在该天线信号模拟器中,采用了单片机、GPIB等技术,重点解决了在不同频率上飞机纵轴与导航台之间的夹角可在一定的精度上的任意控制,从而实现对某型无线电罗盘的主要性能参数的自动测试任务。     

基于滑动匹配功率谱分析的TD-SCDMA上行突发信号检测

针对低信噪比下TD-SCDMA上行突发信号的检测问题,提出了一种滑动匹配功率谱分析算法。该算法利用同一用户midamble码序列自身高度的相关性,当本地midamble码序列与接收上行突发信号中的midamble码序列完全匹配上时,会有反映信号的残留载波或直流成分出现;再对其求取功率谱,则在该功率谱某一频率位置上会出现尖锐的谱峰,通过检测功率谱峰的幅度与位置,即可准确估计出该用户midamble码序列是否出现和残留的载波调制频率。仿真结果表明,该算法具有良好的检测效果,并能有效克服残余频偏的影响。     

基于DSP的列车信号处理算法分析

介绍一种互相关检测解调算法用于列车交通信号的检测,可将不同制式下的各种高频信号送DSP进行处理,提取出承载列车控制信号的低频信号,以便分析其中的载频信息和低频信息;对互相关检测算法流程作了分析说明,提出该算法在DSP器件上的基本实现方案,并给出了部分实验数据;采用互相关解调算法(能量算法)对轨道信号进行解调,具有运算速度快、精度高、抗干扰性能好和对硬件资源要求低等特点;经过反复的轨道信号实测,完全符合国家标准。     

一种基于EM-MAP的联合CFO双选信道估计算法

针对在双选信道下OFDM系统需要同时获取精确的载波偏移和信道状态信息, 而采用贝叶斯MAP算法进行联合载波频率偏移和信道状态估计复杂度过高的问题, 提出一种基于EM-MAP的联合CFO双选信道估计算法。首先利用基扩展模型解决信道状态由于快时变带来的可辨识问题, 然后引入期望最大化(EM)算法对系统的载波频偏和信道状态信息进行联合估计, 避免大规模的矩阵求逆, 降低算法复杂度。仿真结果表明, 该方法能获取与MAP算法相当的估计性能, 且大幅度降低了复杂度, 有效地解决了双选信道下进行联合估计复杂度过高的问题, 具有很好的实用性。     

基于DSP的微型飞行器磁罗盘

介绍了一种基于数字信号处理器(DSP)的微型飞行器(MAV)磁罗盘,它包括S/R电路,三轴磁阻传感器、信号调理电路和DSP。为了使传感器达到最高的精度,设计了S/R开关电路,消除了高磁场对输出的影响和温度变化引起的偏置误差。详细分析了磁罗盘的误差来源,给出其误差模型,并提出一种非线性、两步补偿算法,此算法也适用于其他存在比例、偏置和非正交误差的二维或三维传感器。经实验测试,该微型磁罗盘误差小于1.2,°且具有体积小、重量轻、功耗低、工作可靠等特点。     

电子罗盘最佳椭圆误差补偿方法

摘要：电子罗盘的方位数据可作为导航系统的初始位置数据,然而,电子罗盘在实际使用中极易受到外界磁场环境的影响而产生罗差,有效的减少罗差是提高导航系统初始位置精度的一项技术措施。本文研究了电子罗盘的最佳椭圆误差补偿方法,并把该算法应用到实际SINS-GPS组合导航初始对中,给出了实施方案和罗差补偿数据。实验验证,最佳椭圆误差补偿算法有效的消除了罗差,该罗盘可以应用于普通导航初始位置对准及其它领域。     

OFDM系统中基于插值的频率同步

发送端和接收端时钟振荡器的不匹配以及多普勒偏移导致了载波频率偏差.在正交频分复用(OFDM)系统中,这种频率偏移会使信号产生很大的误差,严重影响系统的性能.因此在收发两端进行载波频率同步减小这种偏移是非常必要的.文中提出了一种OFDM系统中基于插值的载波频率同步算法,该算法仅需要一个OFDM训练符号,采用最大似然估计,完成频率偏移的捕获,在算法实现中,插值操作通过频域的循环卷积来完成.基于插值的同步算法独立于可能发生的载波相位偏移,具有很高的稳定性.仿真结果表明,作为一种捕获阶段的同步算法,能够给跟踪阶段一个很好的起点,从而改善系统整体性能.     

卫星导航接收设备健康管理技术研究

针对卫星导航接收设备的技术特点和维护需求,基于故障检测与健康管理技术,提出了一种从射频前端、数字信号处理到算法实现全流程的预测与健康管理方案,搭建了卫星导航接收设备预测与健康管理系统体系结构。基于检测信息设置,完成信号处理与状态监测,开展卫星导航接收设备实时健康评估与寿命预测研究,根据评估与预测结果制定维护方案,实现卫星导航接收设备的健康管理。通过开展仿真试验与实际工程应用,验证了所设计的卫星导航接收设备健康管理方案的正确性与有效性,具有一定的工程推广价值。     

数据辅助的时域自相关与互相关联合频偏估计方法

针对数据辅助下突发数据通信中频偏估计精度低和复杂度高的问题,提出了一种数据辅助的时域自相关与互相关联合频偏估计方法。首先,推导出基于通用数据帧结构的频偏估计克拉美劳界（CRB）,同时引入一个形式上更为简单的近似CRB作为估计算法的性能界;然后,在自相关估计中,利用自相关算子和复信号指数化近似得到具有较大范围和较低信噪比门限的自相关算法;在互相关估计中,借鉴自相关估计原理,利用互相关算子获得兼顾低复杂度和高精度的互相关算法。仿真结果表明,所提方法可估计出接近符号速率一半的载波频偏且达到了近似CRB性能;与经典的M&M算法相比,所提方法的估计精度提高了5倍,且从实乘运算来看还具有与导频长度相关的线性复杂度,适用于突发数据通信的工程应用。     

一种基于子空间的OFDM载频盲估计方法

利用正交频分信号自身的结构特性,提出了一种基于子空间的载波盲同步方法:利用OFDM信号子空间与噪声子空间的正交性进行小数倍频偏估计;对小数倍频偏进行补偿后,根据整数倍频偏会引起信号自相关矩阵对角线上的非零元素在子载波间平移的特点进行整数倍频偏估计。给出了理论分析过程和仿真实验结果。仿真结果表明,该算法具有较大的频偏估计范围以及良好的估计精度,算法性能几乎不受信道条件及系统子载波调制方式影响,且该算法只需要较小的数据量就能获得稳定的频偏估计性能。另外,该文还对仿真中存在的实验误差来源进行了分析。