基于DSP和交换芯片的中频软件无线电接收控制系统设计

软件无线电是无线通信方式之一,为了精准接收中频软件无线电信号,确保中频软件无线电信号接收控制效果,设计了基于DSP和交换芯片的中频软件无线电接收控制系统。加设数字信号处理芯片和交换芯片,通过振荡器、滤波器、混频器等元件的连接,设计无线电接收机,通过调整逻辑控制电路优化接收控制器,生成并执行接收控制指令。在系统硬件的支持下,利用DSP技术采集并处理中频软件无线电信号,校准无线电信号的不平衡程度,通过调制样式识别、解调以及分类存储等步骤,实现系统的接收控制功能。系统测试结果表明,在此次设计系统的控制下,无线电接收信号的平均信噪比高达47.4dB,能够精准接收中频软件无线电信号,具有较好的中频软件无线电信号接收控制效果,有效扩大无线电的接收范围。     

高速GPS接收机信号捕获算法研究

针对高速度环境中运行的GPS接收机对信号捕获时间的要求,研究了C/A码快速捕获技术。在传统的FFT并行码捕获方法的基础上提出一种基于数字信号抽取处理的FFT快速码捕获算法。首先应用卫星信号模拟器产生GPS信号,然后利用中频数据采集器采集中频信号,最后对这种快速捕获算法进行仿真实现,并与传统的FFT码捕获算法进行对比分析。仿真结果表明,这种基于抽取处理的FFT码捕获算法具有更快的捕获速度,更适用于高速度环境中工作的GPS接收机。     

GPS软件接收机的信号捕获和跟踪

由于GPS软件接收机的高度灵活性,其应用也越来越广泛。这里我们使用Zarlink的GP2015和GP4020硬件电路接收卫星信号,将其降至中频IF,将模拟信号采样转为数字信号。之后将数字信号传送给PC机,在PC机上用Matlab对接收到的信号进行捕获和跟踪,之后将得到的GPS导航信号传给后面的处理模块,最终得到位置坐标。     

软件无线电接收机的多速率处理技术研究

软件无线电接收机是基于一个通用可编程硬件平台,通过软件来实现各种通信标准.随着数字处理技术不断进步,理想软件无线电的最终实现成为可能.本文对软件无线电中的关键技术--高速数据采集技术、多速率数字信号处理技术进行探讨.在此基础上,结合目前器件水平,设计基于多速率处理技术宽带信号的软件无线电解决方案.最后以AM信号为例,仿真检验了该设计方案的可行性与正确性.     

GPS接收机数字基带信号处理算法研究

为了优化GPS接收机数字信号基带处理过程,提高伪距测量精度和GPS定位精度,需要从解扩解调的角度,建立相应同步环路的数学模型,分析GPS接收机基带数字信号处理算法.采用循环相关法作为信号捕获方法,采用Costas环作为信号跟踪方法,在MATLAB环境下实现了相应的算法设计、验证与仿真.验证结果表明这种算法能够为软件CPS接收机提供快速捕获及跟踪能力,是一种适用而高效的软件CPS接收机处理算法,对于开发GPS接收机产品以及开展相关领域的研究工作都具有重要的意义.     

软件GPS接收机捕获算法的研究

数字信号捕获是软件GPS接收机的重要组成部分,同时也影响软件GPS接收机的工作性能指标。通过对GPS信号结构的分析后,通过对GPS导航信号进行仿真,分别在时域和频域范围对信号搜索捕获进行了算法仿真,根据信号搜索捕获理论结合仿真试验结果,对时域/频域两类处理方法进行了分析和比较,不同捕获方法各有优点,针对不同的情况应采用不同的算法或者对不同的算法进行适当的组合以实现快速捕获的目的。     

中频GPS信号模拟器方案设计

为检验软件接收机对信号的同步性能,以中频GPS信号模型为基础构建了一种数字中频GPS信号软件模拟器,设计了模拟器的总体方案.通过分析卫星运动状态和接收机的位置关系提出了信号传播时间的迭代计算方法,针对实际信号中多路径效应复杂的情况,由散射多径和镜面多径对有用信号的影响导出了一种简单的镜面多路径误差模型.实验结果表明模拟器输出的信号符合真实中频GPS信号的特点,对仿真信号的捕获进一步验证了方案模型的正确性与实用性.     

一种单频GPS软件接收机的设计实现

GPS软件接收机相对于硬件接收机更灵活,在一些特殊应用背景下易于实现更复杂的算法,从而提升了系统的性能.有着不可比拟的优势.文章致力于研究一种基于PC的单频GPS软件接收机.GPS信号下变频和对中频信号的采样模数转换、数据传输由射频前端、数据采集板实现,采样后的数字中频信号在PC中完成捕获、跟踪、导航信息解算,并给出最终定位结果.对数据采集硬件和信号处理算法的具体实现作了详细介绍,并给出了系统测试实采数据的处理结果,结果表明系统工作正常,静态定位精度可以满足要求.     

无人机测控数据链路的机载扩频接收机实现

通过具体实例介绍了基于无人机测控数据链路的机载扩频接收机的主要功能和实现原理。测控数据链路采用直接序列扩频技术,具备较强的抗干扰、抗截获和保密能力。系统采用一次变频构架,引入相关信号能量控制链路增益保持A/D采样精度,所有的数字信号处理都基于软件无线电,从而使产品具有软件无线电的诸多优点。重点阐述利用软件无线电,在低信噪比情况下,捕获与跟踪在本扩频接收机的实现。     

一种五天线双频点GPS接收机射频前端设计

介绍了一种5路GPS天线同时输入并且可以同时输出2路GPS L1频点中频信号以及5路GPS L2频点中频信号的GPS射频前端系统。该射频前端可以同时处理多路GPS信号,输出的中频信号32级可调,功耗小,抗干扰能力强,特别适合需要同时处理多路信号的GPS接收机系统。     

浅谈高灵敏度GPS室内定位技术

室内环境GPS定位与导航技术的研究实质上是低信噪比环境下信号的处理问题,文章对室内环境下导航与定位的关键技术：微弱GPS信号捕获、微弱GPS信号码跟踪、室内环境下位置解算以及辅助GPS定位等进行了详细的介绍,对一些主要的GPS信号捕获算法进行了计算机仿真,对部分关键技术提出了改进方法,并在最后给出了高灵敏度软件接收机的整体设计方案。     

基于无线网络的辅助GPS客户端设计

针对传统全球定位系统(GPS)在卫星信号微弱时定位情况差的问题,提出基于通用分组无线服务(GPRS)网络的辅助GPS定位方法。该方法通过在GPS模块中增加通信协议,实现GPRS无线通信功能,并利用GPRS传输辅助GPS所需的信息。介绍系统硬件组成及网络传输协议的软件设计。测试结果表明,该系统连接上网速度快,提高了GPS接收机在弱信号情况下的捕获能力,加快了GPS接收机的定位速度。     

GPS软件接收机信号的快速捕获与跟踪

根据GPS软件接收机对数据块进行信号处理的工作方式,研究基于快速傅里叶变换的循环相关法伪码快速捕获与跟踪技术。基于实测GPS中频数据,采用循环相关法在频域计算输入信号与本地信号的相关值,由相位关系得到精细载频。仿真结果表明,该技术能减少运算量,缩短捕获时间。得到的载频能满足跟踪环对频率分辨率的要求。对跟踪结果进行子帧匹配和奇偶校验后,可以获得导航电文信     

GPS中频信号的建模与仿真

中频信号是软件接收机研制重要输入数据,通常可以通过两种方法获得,一种为通过位捕获器对实际GPS信号进行采集获取,另一种为通过对信号进行数学建模后利用软件生成.相对而言,软件方法更加灵活.通过对GPS L1 C/A码信号的研究,推导和简化了GPS中频信号的建模所需的各种数学模型包括信号生成模型、电离层模型、信号传播时间模型等,并在研究的基础上进行了仿真实现,通过频谱对信号的可信度进行了分析.     

高灵敏度GPS软件接收机开发平台

介绍了GPS软件接收机开发平台的软、硬件结构,重点阐述了基于频域的捕获算法和基于时域的跟踪算法,对导航数据的解调、同步、卫星的星历获取、用户位置解算以及信号仿真模块等做了简单描述,并利用实测数据进行了验证。实验结果表明,开发平台的几何定位精度因子PDOP=2.3534,与传统的硬件接收机相当。开发平台还可以产生多颗卫星、不同中频频率、各种多普勒频移和不同C/A码相位的GPS仿真信号,用于对GPS软件接收机的捕获算法和跟踪算法进行研究和验证。目前采用的捕获算法可以捕获信噪比为-37dB的微弱信号,相对于常规的-19dB的信号门限,灵敏度提高了18dB。     

GPS软件接收机的频域相关捕获算法

GPS软件接收机在移植性、灵活性等方面具有很大的优势。本文从GPS软件接收机的角度讨论了GPS频域相关捕获算法。本文分析了算法的理论模型,并利用Matlab对算法进行仿真实现,成功地解算出GPS信号的码相位偏移和载波多普勒偏移。与传统的滑动相关算法进行了运算量的比较,证明了频域相关捕获算法的优越性。     

卫星定位信号实时处理实验平台的设计与实现

本文设计了卫星定位信号实时处理实验平台.该平台接收卫星定位信号,经射频电路变换为数字中频信号后分为两路输出：一路与FPGA开发板相接,用于数字卫星定位接收机的研制;另一路通过并行口EPP协议送至主机,用于软件卫星定位接收机的开发.该平台提供了卫星信号处理基础算法库和基础软核库,可有效支持卫星定位接收机的软硬件开发.目前已经基于该实验平台完成了数字GPS接收机原型的设计和软件GPS接收机原型的开发.平台的兼容性很好,只需更换射频电路,即可用于新一代卫星定位接收机的研究开发.应用用效果表明,使用该平台可显著提高开发效率和质量.     

GPS软件接收机全系统仿真

在模块化设计架构下,利用Simulink模块产生等效GPS中频信号,引入真实GPS信号导航电文、伪距等信息模拟接收机钟差和钟漂,使中频信号更接近实际情况。通过仿真分析几种常用载波跟踪环路优缺点,找到一种最合适的频率跟踪环路,由环路得到的伪距等信息用最小二乘技术完成定位,从而实现整个GPS接收机系统纯软件仿真。仿真结果表明,该仿真有效、可行。     

GPS信号仿真器方案设计与实现

研究优化GPS导航系统仿真器设计,要实现一种便携式GPS卫星信号仿真器。由于系统要求实时性强和定位精度高,嵌入式ARM+DSP+FPGA的硬件架构的仿真器平台有限的运算和存储能力不能满足要求,因此提出了GPS轨道仿真的三次样条插值仿真算法,运算量小、计算速度快、误差小,同时采用模块化设计并预留接口,方便扩展开发,可作为多种卫星的仿真器。进行仿真的结果表明,实现了GPS复杂系统仿真的实时性,仿真信号频谱特性较好,定位准确,可为导航系统设计和军用实验提供了可靠依据。