DSP在软件无线电接收机中的应用

数字信号处理器（DSP）是鉴于数字滤波和快速傅立叶变换的数字信号处理技术。本文指出在软件无线电（Software Radio)接收机中，DSP技术是其核心技术之一。在接收机中，模拟信号进行数字化后的处理任务全由DSP软件承担，主要完成各种数据流相对较低的基带信号的处理。以TI公司TMS320C5410为例，介绍了其主要结构和特征，并给出了以此为核心的软件无线电接收机的系统框图。     

信道化技术在软件无线电接收机中的应用

软件无线电是目前通信领域研究的热点，其关键技术之一的数字中频技术则是多速率信号处理理论的典型应用。介绍了一种基于多相滤波的数字信道化技术在软件无线电接收机中的应用，利用离散傅里叶变换(DFT)的成熟理论和多相滤波的灵活处理，在接收机的数字中频段提出了一种高效的处理结构，对其原理、性能和特点进行了深入地探讨和研究，较好地解决了当前无线通信中硬件速度和高速数据流不匹配的问题。计算机模拟结果证明了处理结构的可行性和有效性。     

一种新型高速宽带数字下变频器的FPGA实现

数字下变频器是软件无线电宽带数字接收机的核心组成部分,经典的数字下变频结构难以实现高速率的混频与滤波,因此针对软件无线电系统小型化和低功耗的要求,提出一种新型的宽带数字接收机中数字下变频器的设计与FPGA实现方法,该方法采用基于多相滤波正交化处理从而实现数字接收机。文中分析了其设计原理以及FPGA实现,测试结果表明,设计具有良好的可扩展性和灵活性。     

基于软件无线电的中短波接收机设计

目前广播系统正由模拟体制向数字化体制过渡,数字版权管理（DRM,Digital Radio Mondiale）系统就是针对30 MHz以下频段的数字广播标准。作为软件无线电的核心技术之一,数字接收机技术得到了越来越普遍的应用。介绍了一种基于软件无线电的中短波接收机的硬件系统结构,这种软件无线电接收机结构可以同时解码音频和数据流,兼容目前的模拟调幅广播和数字调幅广播标准。重点讨论了电调滤波器的设计,最后使用EDA软件进行仿真,并给出了仿真结果。     

基于FPGA的数字下变频（DDC）设计

数字下变频（DDC,Digital Down Conversion）是软件无线电系统的关键技术之一,其可将高频数据流信号变成易于后端数字信号处理器（DSP,Digital Signal Processor）设备实时处理的低频数据流信号。给出了一种基于现场可编程门阵列（FPGA,Field Programmable Gate Array）的数字下变频器的设计方案,并详细介绍了组成的下变频器的各个模块：数字振荡控制器（NCO,Numerical Controlled Oscillator）模块、混频模块、以及由积分梳妆（CIC,Cascaded Integrator-Comb）滤波器、半带（HB,Half-Band）滤波器、有限长单位冲激响应（FIR,Finite Impulse Response）滤波器级联而成的抽取滤波模块的设计方法。各个模块的仿真结果表明了设计的正确性,而最后系统仿真结果则表明文中数字下变频技术的设计具有其可行性和实用性。     

数字下变频技术的改进与FPGA实现

数字下变频(DDC)是软件无线电系统的关键技术之一,可将高频数据流信号变成低频数据流信号,以适宜于后端数字信号处理器设备实时处理.分析了下变频器的各个组成模块:数字振荡控制器(NCO)、级联积分梳妆(CIC)滤波器、有限长单位冲激响应(HR)滤波器.并在此基础上对各个模块提出改进方式,给出了一种改进型基于FPGA的数字下变频的设计方案,实验结果表明,改进型数字下变频技术可减少对FPGA内部逻辑资源的消耗,具有可用性和实用性.     

基于ISL5416的GPS/BD-2接收机DDC设计与实现

数字下变频(DDC)是软件无线电中的关键技术之一.通过DDC处理,大数据流中频信号变为低数据率的基带信号,以便于后续信号处理.以多通道GPS/BD-2阵列接收机项目为背景,提出了一种基于DDC ISL5416的数字下变频设计该系统采用方案8片ISL5416可同时实现多达32路的DDC处理.详细论述了利用ISL5416从宽带数字中频信号中提取窄带数字信号的高性能抽取滤波器的设计方法和要点.为解决软件无线电在实现中出现的硬件瓶颈提供了解决方案.     

数字下变频器HSP50214B在中频数字接收机中的应用

数字下变频器（DDC）对侦察接收机的软件化设计至关重要,给出中频数字接收机数字下变频电路实例．实现了数字侦察接收机对多种调制样式信号的高性能处理,展示了数字下变频器HSP50214B在中频数字接收机中的灵活应用。     

HSP50216在高频地波雷达数字IF接收机中的应用

全数字化接收机是实现软件无线电技术的重要基础，本文研究基于可编程四通道数字下变频器HSPS0216实现高频地波雷达数字接收机设计的若干关键技术。重点讨论了如何利用HSPS0216实现数字信号的抽取滤波以降低信号速率，并以远程高频地波雷达为例分析了HSPS0216进行抽取滤波的实现效果。实验证明，HSPS0216大大提高了接收系统的灵活性，同时也提高了系统的技术指标。     

基于DSP Builder的数字下变频技术

数字下变频(DDC)是软件无线电的核心技术之一,其通过下变频和抽取可将高频数据流信号变成易于后端数字信号处理器(DSP)实时处理的低频低数据流信号。文中讨论数字下变频技术的实现原理,从基于FPGA技术的DSP应用出发,基于DSP Builder软件进行了数字下变频技术研究。并通过对自定义数字信号进行正交混频下变频和两级(CIC滤波器、FIR滤波器)抽取实验,证明了此技术的简单高效和较高实用价值。     

接收机非线性测试分析

介绍了接收机非线性产生的原因及其对接收机造成的影响。讨论了目前几种接收机非线性表示方法在复杂电磁环境下进行接收机干扰分析时存在的局限性。提出了利用接收机非线性项系数直接进行接收机非线性性能表示,并给出了进行接收机非线性项系数测试和计算的方法。利用该方法对一台接收机进行了具体的测试和计算,根据计算结果进行接收机受干扰仿真分析,与实测能够较好地吻合。     

P-order metric UWB receiver structures with superior performance

The generalized Gaussian probability density function is shown to better approximate the probability density function of the multiple access interference in ultra-wide bandwidth systems than the Gaussian approximation and the Laplacian density approximation. Two ultra-wide bandwidth receiver structures based on this new approximation using a p-order metric receiver decision statistic are investigated for the detection of time-hopping ultra-wide bandwidth wireless signals in multiple access interference channels. The first receiver outperforms both the conventional matched filter ultra-wide bandwidth receiver and the soft-limiting ultra-wide bandwidth receiver when only multiple access interference is present in UWB channels. The second new receiver with adaptive limiting threshold outperforms the conventional matched filter ultra-wide bandwidth receiver, the soft-limiting ultra-wide bandwidth receiver, and the adaptive threshold soft limiting ultra-wide bandwidth receiver in all multiple access interference-plus-noise environments. In multipath channels, a new Rake receiver based on the p-order metric receiver is proposed for signal detection. Mathematical analysis and numerical results show that this new Rake receiver can achieve larger signal-to-interference-plus-noise ratio than the standard matched filter Rake receiver when multipath components are resolvable in UWB channels.     

一种频率选择性衰落信道下的盲自适应去相关Rake接收机

多用户检测是DS－CDMA系统中的一项关键技术,而Rake接收是解决多径效应的一种有效方法,本文将基于Kalman滤波的多用户检测器与Rake接收相结合,提出了一种频率选择性衰落信道下的盲自适应去相关Rake接收机,研究结果表明,这种接收机具有较强的抑制多址干扰和克服“远－近”效应能力,并且能快速收敛。     

基于混合波束赋形的室内毫米波MIMO系统性能分析

混合波束赋形在射频模拟域波束赋形的基础上,通过在基带实现数字域波束赋形来进一步提高数据速率.本文针对基于混合波束赋形的室内毫米波MIMO（Multiple Input Multiple Output）系统进行性能分析,分别评估了迫零（Zero Force,ZF）接收机、最小均方误差（Minimum Mean Square Error,MMSE）接收机以及匹配滤波（Matched Filter,MF）接收机在基于码本的最优波束选择下的传输速率,并对接收机在不同的信道环境下进行性能评估.仿真结果表明,无论视距（Line-Of-Sight,LOS）传播路径是否被遮挡,MMSE接收机和ZF接收机在总发射功率较高时均具有接近容量的性能;在总发射功率较低时MMSE接收机的性能则略优于ZF接收机.相反,MF接收机始终保持较差的性能.系统可根据总发射功率大小以及接收机的实现复杂度来选取合适的接收机.本文所研究的系统可应用于实际室内无线个域网（Wireless Personal Area Networks,WPAN）以实现高速短距无线通信.     

Performance of Jointly Optimized Prefilter-Equalizer Receivers

A linear receiver for digital communication over unknown dispersive and noisy channels obtained by jointly optimizing the prefilter and equalizer has been described by the authors in a recent paper [4]. An extension to incorporating a decision-feedback equalizer is made. Performance of the new receiver is evaluated by means of computer simulation. Comparison of the performance of the new receiver, the matched filter-equalizer receiver, and the fixed low-pass filter-equalizer receiver is made both with respect to convergence rate and error rate. It is conjectured that the new receiver exhibits performance superior to both the matched filter-equalizer receiver and the fixed low-pass filter-equalizer receiver.     

Radio astronomy receivers

A general survey of the principles of radio astronomy receivers is presented. System noise temperature, the sensitivity of different receiver types, and the calibration of receivers are studied. A total-power receiver is analyzed as a basic radio telescope receiver and the results are used to obtain the performance of other receiver types such as the Dicke receiver, Graham's receiver, correlation receiver, and phase-switching receiver.     

同步CDMA系统的一种次最优的2维Rake接收机

本文研究自适应阵列与用户接收相结合的检测技术,给出了同步ＣＤＭＡ的一种次最优２维Ｒａｋｅ接收机。通过计算机仿真,与传统的２维Ｐａｋｅ接收机作了比较,说明这种接收机克服了传统接收机具有的空间相应效应和远近效应。文中最后分析了联合自适应阵列的多用户接收在蜂窝环境的容量,指出两种技术的结合能弥补各自的缺陷,从而大大提高系统的容量。     

先进米波雷达DBF 模拟接收机设计

现代雷达系统对接收机提出了更高的要求,数字化接收机能满足这些要求并已经成为现代雷达、通信等接收系统的一种主流实现方式。文中研究了数字接收机,重点讨论了模拟接收机与数字模块的匹配、增益的计算和分配。根据设计要求,给出了一种模拟接收机详细设计方案,进行了各部分分析计算和详细设计,按照设计方案进行了工程样机研制,调试完成后给出了测试结果。测试结果表明:模拟接收机指标完全满足设计要求,并应用到了样机系统中,且工作稳定可靠。     

Soft-Limiting Receiver Structures for Time-Hopping UWB in Multiple-Access Interference

A novel receiver structure based on soft-limiting is proposed for detecting a time-hopping ultrawide-bandwidth (UWB) signal in the presence of multiple-access interference (MAI). The proposed structure contains a nonlinear limiter for suppressing the MAI. Simulation results show that the proposed receiver achieves better bit-error-rate performance than the conventional matched receiver when operating in MAI. When operating in an MAI-plus-Gaussian-noise environment, the receiver structure outperforms the conventional matched-filter receiver for moderate to large values of signal-to-noise ratio (SNR). A receiver structure with adaptive limiting threshold is further proposed to ensure that the performance of the soft-limiting receiver always meets or surpasses the performance of the conventional UWB receiver for all values of SNR. Application of the soft-limiting structure in the fingers of a rake receiver is shown to enhance the signal-to-noise-plus-interference ratio.     

接收机射频前端噪声特性分析

噪声是影响接收机灵敏度的重要因素之一。接收机引入的噪声越小,接收机灵敏度就越高。分析了接收机噪声,给出了射频前端噪声系数与接收机灵敏度的关系,论述了几种改善射频前端噪声系数的方法。