超宽带信号监测处理中关键技术研究

以瞬时带宽超过1 CHz的超宽带信号监测处理为应用背景,利用高性能FPGA和超高速ADC实现了超高速数据采集、海量数字存储的技术方案.基于此方案的终端处理系统采用软件无线电技术架构,对1 GHz超宽带信号具有实时监测处理功能、实时引导干扰能力;实验测得系统采样速率600 Msps时系统信纳比达到44dB,有效位数为7.1b,达到了较好的实验效果.     

基于变换采样的超宽带接收机设计

为了实现以较低的采样率对超宽带(UWB)脉冲信号进行采样以及在带宽和系统复杂度之间取得均衡,设计了一种基于变换采样的超宽带接收机系统.设计的接收机在AD芯片之前加入了跟踪保持放大器,提高了系统的模拟带宽(5GHz),通过采样时钟的较小延时实现了较高的等效采样率(8 GHz).主要用来接收带宽1 GHz以及以上的超宽带信号,利用VHDL进行编程,通过Chipscope抓取信号进行验证.测试表明,该系统能接收1 GHz以及以上带宽超宽带信号,达到了设计要求,可以用于超宽带通信与测距.     

一种远程传输集中监视数字系统

银行金融业务的实时监视是一件十分重要的事情，但目前的现实状况并不令人满意。在现有监视系统中，一部分仍然是模拟监视；一些进行数字化改造的监视系统因采用的是基于TCP／IP的局域网的本地方案，无法做到多路视频的实时传输；ATM取款机的监视只能在本地进行。本文提出利用银行现有业务用光纤线路，通过采用波分复用，技术实现多路视频、信号和ATM取款机监视信号的远程实时传输，做到了集中监视。     

UWB前途无限 两阵营同时发力

超宽带(UWB)是一种无线电技术的延续,从传输时间来看,超宽带传输通过极短的脉冲进行,并拥有相当宽的频段(大约从3GHz到10GHz)。与蓝牙、802.11b/a等传统的窄带无线电系统不同,超宽带是在相对较宽的频谱上传送窄带的低功率脉冲信号。由于其信号的功率谱密度极低,数据传输速率极高,具有很强的抗多径干扰能力且成本低,所以可以广泛地应用于个人通信、高速局域网、无绳电话、保安探测、近距离高精度定位等领域。据调研公司ABI预计,2004年全球具有UWB功能的器件将达到146万件,2007年则会增加到4500万,年复合增长率为214%。但是,随着该技术…     

基于USRP的测控站实时频谱监视系统设计与实现

USRP是一种软件无线电硬件外设,可实现将电磁波信号转换为比特流处理,再转换为电磁信号发射。针对卫星地面测控系统中对多路测控信号的频谱进行实时监视的需求,该文在对USRP及GNU Radio软件开发平台研究的基础上,搭建了基于网络设备的分布式、通道可扩展硬件平台,并设计了一种多通道兼容、分辨率高、数据可回溯的实时频谱监视系统,可满足地面测控站对不同航天器上行、下行多路信号的实时监视、存储及回放的需求。     

基于微波光子学的光载超宽带信号产生和传输技术

光载超宽带技术因兼具超宽带信号大带宽、传输速率高等优点和光纤传输的远距离传输、损耗小等优势而在近年来备受关注。文章提出一种基于微波光子技术产生超宽带(UWB)信号的系统,该方案基于非线性PM-IM转换,产生一阶超宽带信号,然后又用平衡光电探测器(BPD)和光延迟线构建延迟线滤波器对其进行一阶差分,产生了符合美国联邦通信委员会(FCC)掩膜要求的二阶超宽带信号。系统最终产生的二阶超宽带信号的频谱具有大约5.4 GHz的中心频率和4.3 GHz的10 dB带宽。另外,还提出了一种基于直接序列-二进制相移键控调制(DS-BPSK),并使用卷积编码进行信道编码,然后使用啁啾布拉格光栅对信号进行色散补偿的信号处理技术。通过Opti-system软件进行仿真验证,在前向纠错门限为3.8×10^-3时,接收机灵敏度提升了约5.5 dBm,有效降低了误码率,提升了光载超宽带系统的传输性能。     

一种超宽带高速跳频信号实时非合作接收机

提出一种基于模数混合信道化宽带处理和实时流水处理技术的超宽带高速跳频信号实时非合作接收机结构,采用基于无盲区数字信道化、多通道数据融合的频率跳变时刻估计算法和针对差分相移键控(SDPSK)信号的实时解调方法,解决了超宽带高速跳频信号的实时解跳和解调难题。为进一步验证所提出结构和算法的有效性,设计并实现了一种针对2 GHz,20 000 Hop/s跳频信号的超宽带高速跳频实时非合作接收机。测试结果表明:该接收机能实现对超宽带高速跳频信号的实时解跳和解调。     

加装天线自动伺服系统实现小型遥控站测向功能初探

随着无线电技术的快速发展,无线电监测系统小型化、智能化、网络化程度不断提高。我国多个省(区、市)在边境地区及重点航路沿线设置了小型无线电遥控站,这些小型遥控站可以进行实时遥控监测、测量,并对信号进行简单的分析,但是不能对无线电信号进行测     

应用于超宽带雷达干扰的光学射频存储技术研究

针对超宽带雷达信号复制转发式干扰应用,研究了一种基于光处理的超宽带模拟射频存储技术,相比传统的数字射频存储技术,它大幅提升了干扰源的瞬时带宽。结合对光学射频存储的理论分析结果,采用低噪声光学放大与光学自适应幅度均衡技术精确控制光纤复制环路增益,实现对采样信号的高质量、大数量的相参复制。利用可调光纤延迟技术实现拖距、拖速等干扰效果,并通过实验验证与仿真分析证明了光学射频存储技术的可行性及有效性。     

一种快速无线电监测接收机实现

研究了一种快速准确的信号识别系统,可应用于无线电监测。系统由模拟接收、数字接收和处理终端等部分构成,模拟接收部分和现有的无线电监视接收机具有相同的功能,数字接收包括适应不同带宽信号的多速率数据采集和数字下变频,数据实时地由 PCI 总线传输到处理终端,处理终端由微机和加裁的信号识别应用软件构成。试验证实了系统能正确完成数据采集、数据分析和快速准确识别信号等设计功能。系统还具有通用性的特点、功能可选择。     

基于Labview的振动信号测试系统设计

本文基于Labview8.5软件的设计,采用NI公司的PCI-6024采集卡,将虚拟仪器技术应用于振动测试系统设计.设计的功能主要包括采集数据实时显示、信号参数检测、存储及系统分析等功能,该系统可以还可以对振动信号进行在线监测和故障报警.通过设计,能够对数据进行时域显示和频域分析处理.该振动测试系统降低了企业成本,缩短了分析的时间,界面直观,能够广泛应用于振动信号监测.     

超高速数据采集系统在超宽带雷达中的应用

以超宽带雷达应用为背景，提出了超高速实时直接射频采样方案。对系统设计和高速PCB设计技术进行了详细的分析。测试结果和实际应用表明，该超高速采集系统可以实现对超宽带雷达信号的高速高精度实时稳定的采集。它的实现对宽频带雷达信号处理具有重要的意义。     

Low-power ultra-wideband wavelets generator with fast start-up circuit

A low-power fully integrated ultra-wideband (UWB) wavelet generator is presented. This UWB generator is intended for low-power and low-complexity UWB radio technology using the noncoherent energy collection approach. The wavelet generator is based on a cross-coupled inductance-capacitance (LC) oscillator. It can be directly driven by two digital signals, which can modulate the length, position, and phase of the output wavelet. An additional digital circuit improves the startup time of the oscillator so that the oscillator and output buffers can be switched off between each wavelet generation. The entire chip-including output buffers-uses a 0.18-/spl mu/m CMOS technology. When operating at 10 megapulses per second (Mp/s) with a 1.2-GHz bandwidth wavelet, the generator provides a typical average output power of -20 dBm and consumes only 1.8 mW. The differential output signal is a multicycle waveform centered at 4.5 GHz.     

Coexistence Between Ultra-Wideband Radio and Narrow-Band Wireless LAN Communication Systems—Part I: Modeling and Measurement of UWB Radio Signals in Frequency and Time

The correct modeling and measurement of ultra-wideband (UWB) radio signal are a critical issue to evaluate the electromagnetic (EM) emission of any communication system based on this technology. In this paper (Part I), UWB radio communication systems based on impulse radio (IR) and multiband orthogonal frequency division multiplex (MB-OFDM) technologies are characterized by simulations and experiments in both frequency and time domains. The EM characteristics of UWB radio are measured by different methods (conducted and radiative) and in different environments (anechoic and reverberation chambers).      

基于嵌入式的厂区环境在线监测系统的设计

目前结合Zigbee无线传感网络和嵌入式技术的实际应用层出不穷,通过使用Zigbee无线传感技术,方便地实现信息的智能获取与系统管理。系统基于CC2530模块为控制核心的前端数据采集节点,利用CC2530搭载GP2Y1010粉尘传感器、二路光耦测速传感器、DHT22温湿度传感器、BMP180气压传感器实现对数据的实时采集、处理。同时利用CC2530射频单元搭建Zigbee网络,实现数据的无线传输与共享。树莓派上位机界面通过串口触摸控制整个系统,系统完成一次数据通信转接板指示灯闪烁一次,提高了控制平台的便携性和数据通信的可检验性。最终进行系统现场实测,设计既可以实现低功耗数据采集,又可以实现树莓派对数据的实时监测和处理,整体设计确保生产生活安全、经济、有效、健康地进行。     

基于USB3.0接口高速数据采集系统的设计

针对当前爆炸场测量中存在存储测试系统数据传输慢,经常出现丢点问题,综合运用数据采集技术、存储测试技术,设计了一种基于USB3.0的高速数据采集系统,采用并行采样技术,用两片采样率高达500 Msample/s的A/D芯片,实现高速并行数据采集,该采集系统将在XX爆炸威力试验场的模拟信号,经过模数转换送入FPGA中,再通过USB3.0接口高速传输给上位机,数据存储采用分时存储技术;该设计方法有效地解决了大容量数据采集过程中的数据的高速传输和存储问题。     

多路串并转换在超宽带系统中的应用

超宽带(UWB)是一种无载波通信技术,有人称它为无线电领域的一次革命性进展,认为它将成为未来短距离无线通信的主流技术。UWB系统为了提高数据速率,应用了超短基带丰富的GHz级频谱,这就对基带处理和传输数据提出了很高的要求。在基于Xilinx Virtex-5现场可编程逻辑器件(FPGA)的验证平台条件下,通过使用串并转换器来实现设计,即减少了设计复杂度,缩短了开发周期,也能最大限度的满足设计要求。     

Key technologies and system design for various radio over fiber applications

Key technologies and new system designs for various radio over fiber (RoF) applications are proposed and demonstrated. For ultrawideband (UWB) over fiber applications, several UWB pulses generation and distribution methods are carried out. Different kinds of UWB pulses are generated based on cross-polarization modulation methods. For millimeter-wave (mm-wave) wireless applications, a 32 GHz RoF system is demonstrated with microwave frequency sextupling by optical methods. After 20 km SMF transmission, the power penalty of 2.5 Gbit/s downlink service is less than 0.15 dB. It is also suitable to apply dense wavelength division multiplexing (DWDM) technology to RoF system to support numerous base stations (BSs).     

RFID技术在CNG加气站网络化监控系统中的应用

针对压缩天然气（CNG）加气站在收费、销售、结算、记账或现金交易中存在人工作量大、管理漏洞等缺点的状况,采用无线射频标识（RFID）技术在CNG加气站网络化监控系统中实现实时监控采集系统与监控管理系统。通过现场试验表明,系统能够利用RFID技术实现CNG加气站的自动收费,从而提供工作效率、减少数据错误率、节约生产成本。     

An ultrawideband system architecture for tag based wireless sensor networks

With the latest improvements in device size, power consumption, and communications, sensor networks are becoming increasingly more popular. There has also been a great increase in the popularity of commercial applications based on ultrawideband (UWB). Impulse radio (IR) based UWB technology utilizes noise-like signal, has potentially low complexity and low cost, is resistant to severe multipath, and has very good time domain resolution allowing for location and tracking applications. In this paper, the architecture and performance of a noncoherent low complexity UWB impulse radio based transceiver designed for low data rate, low cost sensor network applications is presented. The UWB-IR transmitter is based on a delay locked loop (DLL) and UWB monocycle pulse generator. The UWB-IR receiver utilises a noncoherent, energy detection based approach, which makes it largely independent of the shape of the transmit waveform and robust to multipath channels. The test circuits are designed for 0.35 /spl mu/m SiGe BiCMOS technology. This paper presents system simulations results as well as the performance of key functional blocks of the designed UWB application specific integrated circuit (ASIC) transceiver architecture. The simulated power consumption of UWB-IR transceiver circuits is 136 mW with 100% duty cycle with a 3.3 V power supply.