一种基于CMA和DDLMS算法的双模式盲均衡算法

为进一步改进盲均衡算法收敛速度慢、稳态误差大、计算复杂度高等问题,提出一种切换模式和加权模式联合CMA(Constant Modulus Algorithm)+DDLMS(Direct Decision Least Mean Square)双模式盲均衡算法.综合切换双模式盲均衡算法和加权双模式盲均衡算法的优缺点,对切换、加权模式联合的CMA+DDLMS双模式盲均衡算法进行仿真.在不同信噪比条件下,对CMA算法、MCMA(Modified CMA)算法、DDLMS算法和CMA+DDLMS双模式盲均衡算法进行仿真,结果表明,所提算法收敛速度快,约为600个符号;稳态误差小,约为0.1;误码率小,在信噪比为25 dB时,误码率约为10-6.该算法可广泛应用于无线通信、光通信、声呐和雷达等众多领域.     

一种基于Zynq-7000+AD9361的通用调制平台设计

针对一般调制平台互联性差、灵活性差、复用性差等问题,采用软硬件协同设计和部分动态可重配置等技术,设计了一种基于Zynq-7000和AD9361的通用调制平台。采用16APSK和QPSK的调制方式对通用调制平台的设计进行验证,其中平方根升余弦成形滤波器采用查找表形式的多相滤波器结构实现,该实现方法只用到加法运算。测试结果表明,在不同Zynq-7000开发板和不同调制方式下,替换部分硬件功能模块和修改软件配置,平台均能正常工作。与传统调制平台相比,本平台的设计以及功能实现具有灵活性强、复用性高等特点,具有广阔应用前景。     

基于GNU Radio和USRP平台的时频分析研究

近年来,随着航天技术、嵌入式技术、软件无线电的飞速发展,现代无线通信技术突破了传统硬件电路的限制,实现了利用软件控制、操纵“硬件电路”.与此同时,便携式卫星编队地面站也成为空间技术发展的一个重要的突破方向,具有成本低、灵活、使用方便等特点.通过对便携式卫星编队地面站信号处理关键技术和USRP进行研究,提出一种高效、低成本的基于软件无线电思想的FSK调制解调设计方案,并对其关键技术进行理论分析和实现.通过FPGA产生的基带信号控制,在AD9364这款芯片上用正交调制产生的两个不同频率信号的输出实现FSK调制,并通过高度集成的射频收发器AD9364发射出去,由RTL2832U+ R820T进行接收,通过RTL2832U+R820T内部器件的混频、滤波、采样等操作后变成基带I/Q信号,最终通过USB发送到PC机,利用GNU Radio软件完成解调.     

一种改进载波相位恢复算法

为了解决载波相位恢复算法频偏估计范围小、估计精度低、计算复杂度高等问题,提出了一种基于Q次方的极性环与极性判决(Polar Decision,PD)算法相结合的Q次方极性判决(Q-th Power Polarity Decision,QPD)算法.首先对判决导向(Decision Directed,DD)算法、PD算法、基于Q次方的极性环进行性能分析;然后结合基于Q次方的极性环和PD算法的优点,提出性能更好的QPD算法,并分别在不同频偏和不同信噪比条件下对这四种载波相位恢复算法进行性能仿真与性能比较;最后,在QPSK、8PSK、16APSK和32APSK这四种调制方式下,分析QPD算法的误码率、资源消耗和吞吐率.仿真结果表明,该算法相比于DD算法、PD算法、基于Q次方的极性环具有频偏估计范围较大、估计精度较高、资源消耗相对较少、吞吐率较高等特点,且适用于多种调制方式.     

一种通用SDR平台的设计与实现

针对传统软件无线电(SDR)平台的通用性差、面积大、离散化等问题,提出了使用Kintex7 FPGA与双通道射频收发器AD9371搭建一种通用且具有航天应用潜质的SDR平台。本平台与传统平台相比具有较高的适配性,使用嵌入在FPGA中的MicroBlaze、NiosII等软核处理器,通过C语言即可完成相关参数的配置,极大提高了平台对软件和操作系统的兼容性。同时严格遵守PCB设计规则,使平台性能达到最优。通过增益数据对比分析,证明本平台在功耗没有提升的情况下,发射功率明显优于官方评估板,同时极大地提高了工作效率,在无人机、电子战和军用通信等方面都有巨大的应用前景。     

一种基于低成本软件无线电的二维测向系统设计

为解决现有测向系统体积大、运算量高、成本高、同步采集困难等问题,设计了一种低成本高精度二维测向系统,由五阵元十字型天线阵列及HackRF One同步采集子系统组成。该测向系统通过外接频率源、引入时间同步信号以及初始相位校准分别实现了接收设备间频率同步、时间同步、相位同步,然后将同步的采集信号采用多重信号分类（Multiple Signal Classification,MUSIC）算法进行处理,估计出二维波达方向。实验结果表明,系统的同步误差可控制在一个采样周期内,定位误差小于2°,可广泛应用于雷达、声呐、室内定位等多种领域。     

通用一体化测试平台设计

针对航天控制系统灵活性、复用性、可扩展性较差等问题,采用部分动态可重配置和软硬件协同设计等技术,设计了一种基于Microblaze软核的高带宽软件无线电(Software-defined Radio,SDR)通用一体化测试平台。该硬件平台由Kintex7 FPGA与集成式射频(Radio Frequency,RF)收发器AD9371组成,采用Microblaze软核进行功能开发,实现任务调度、功能配置和数据交互;通过Vivado实现测试平台逻辑功能开发,并将功能代码封装成FPGA IP(Intellectual Property)核;最终通过AD9371 RF收发器实现射频数据收发。测试结果表明,该通用一体化测试平台可进行高速率、高带宽数据传输。该平台具有通用性强、互联性强、易操作、易移植等特点,可广泛应用于工业、通信、军事、医疗、汽车、无人机、航天等领域。     

面向CAN总线健壮性的形式化建模与验证

为评估控制器局域网络（Controller Area Network,CAN）攻击者入侵风险的影响,增强CAN总线设计的健壮性,提出了一种基于UPPAAL SMC的CAN总线健壮性验证方案。该方案首先针对嵌入式软件系统需求对CAN总线数据链路层与应用层进行形式化建模,采用模型检测技术对总线控制、收发、仲裁、应用层等功能进行仿真;其次使用攻击报文对CAN总线系统抗攻击性能进行验证与分析,开发人员可根据验证结果改进软件需求参数指标。实验结果表明,参数优化后,在总线被攻击情况下节点传输的准确率保持在75%以上,应答正确率可提升12.4%,加强了总线抗攻击能力。该方法为嵌入式软件通信总线系统设计的合理性提供了理论指导,规避开发后期的风险,可广泛应用于通信总线安全性能验证领域。