基于FPGA的AIS中频收发信机设计及实现

针对海事自动识别系(Automatic Identification System,AIS)收发信机的信号处理主要采用专用芯片实现的现状,提出了一种中频数字化的替代方案,采用FPGA完成AIS中频收发信机的信号处理.重点研究了突发GMSK中频信号的调制、差分解调、位同步和帧同步的设计方法及实现过程.测试结果表明,采用并行化的数字信号处理,增强了设备的灵活性和可靠性,并提高了设备的性能.     

宽带中频信号处理模块的设计与开发

宽带中频信号处理技术在电子对抗、无线电通信等多个领域具有十分广泛的应用。本文以虚拟仪器思想为依据，对宽带中频信号处理模块进行了设计和开发，并实现了四种中频信号的高精度、大容量采样与存储、变频处理与频谱分析等多项功能，经测试，确保了所开发模块的可靠性。     

基于OFDM的数字广播系统研究及DSP实现

该文首先根据DRM协议,提出了基于OFDM的数字AM广播系统的中频实现方案,然后采用DSP来实现OFDM中频信号处理过程。     

数字合成孔径雷达接收机设计

为了解决模拟合成孔径雷达接收机带来的幅相不平衡等诸多问题,设计了一种基于高速A/D转换和FPGA高速信号处理的数字合成孔径雷达中频接收机.该设计结构简单、信号带宽大、镜频抑制比高.对多相滤波正交解调算法进行了改进,给出了数字中频接收机的工作原理和系统结构框图,设计了基于Virtex-4 FPGA的信号处理模块.仿真验证结果表明该设计完全符合系统设计参数的要求,可以应用于高分辨率合成孔径雷达.     

基于PCI9820和GP2015的GPS信号采集与频谱分析

实时采集GPS信号,把数据存储在普通PC的硬盘上,利用PC丰富的软件资源进行软件接收机设计开发,是当前GPS接收机发展的一个重要方向.本文介绍了一种基于PCI总线的高速数据采集卡PCI9820的硬件结构及相关功能,基于它的双缓冲模式,实现对GP2015射频模块输出的中频GPS信号进行长时间采集,并论述了采样方案和信号频谱分析,实验结果表明,该数据采集系统可以实现连续GPS信号采集,为后续GPS基带信号处理奠定了基础.     

基于FPGA技术的数字中频系统的设计

在数字中频的理论基础上,研究了数字中频的FPGA实现技术。包括NCO混频器、多速率信号处理(抽取和内插)模块、FIR滤波器模块在FPGA上的实现方式和结构。然后对数字中频系统中的各个模块利用MATLAB和DSP Builder进行了仿真,并使用QuartusⅡ编程实现。通过在软件上仿真数字中频系统,验证了本设计方案的正确性和可行性。     

汽车主动防撞系统的中频信号处理模块

为对汽车主动防撞系统的核心硬件进行设计,需首先构建中频信号处理模块。在计算得到滤波及放大电路的关键参数后,基于双运放MC33078,设计实现了包含高通和低通两个单元的滤波电路。利用可调增益放大器AD603和静电计级运算放大器OPA128等设计实现了AGC环路,该环路同时包含可调增益放大器、峰值检波电路和AD/DA转换电路。对所设计的关键电路进行了模拟验证,并通过对静态目标的测距实验,验证了本中频信号处理模块对雷达测距的适用性和测试值相对于计算值的准确性。     

声光频移通信系统中接收技术研究

设计了基于声光频移技术的激光通信系统接收端系统,针对声光频移激光通信传输信号特点,利用LC谐振回路实现模拟选频,采用D触发器实现载波的数字下变频,最终通过现场可编程门阵列实现信号解调。最后对设计的模块进行测试,测试结果符合设计要求,实现了100MHz载波幅移键控信号的下变频以及基带信号的解调。     

基于FPGA的抽取内插在工程实践中的应用

新一代的测控基带支持模拟信号输入和数字光纤信号输入2种方法,输入信号可以支持中心频率为70、 300 MHz的模拟信号或者零中频的光纤数字信号。提出了基于FPGA的抽取和内插信号处理流程的设计,采用了抽取和内插的方式将不同的输入信号统一处理为20 MHz的中频信号,并采取合适的滤波器进行滤波,使得最后输出信号形式兼顾传统接收解调信号处理模块的接口。该模块的优势在于可以处理不同频率的输入信号,同时兼顾了后端模块的设计,减少了工程设计的工作量。     

GNSS多频通用射频模块设计与实现

多个全球导航卫星系统（GNSS）已经投入使用,卫星导航接收机的研发呈现出多频多模融合的特点。多系统多频点的设计对射频前端的设计提出了挑战。为了能让射频模块可以利用软件控制且满足多系统多频点的系统需求,采用AD8347与SI4133设计出灵活设置频点的多频通用射频前端模块。根据SI4133的要求设计外部电感,完成通用射频模块的设计。多频通用模块通过与接收机基带处理平台的搭配,实现多系统多频点的卫星信号处理;通过合理设置中频滤波器参数与本振频率,L1,B1这两个相近的频点可以实现同时变频处理。经过验证,该多频通用射频模块可满足GPS L1、北斗B1/B3、GLONASS L1单点定位的需求,并可应用于RTK接收机中实现厘米级的定位。     

中频信号接收与处理电路研究

介绍了一种中频信号接收与处理电路设计,在研究了中频信号带通采样理论的基础上,设计了一种基于ADC+FPGA+DSP结构框架的中频信号接收与处理电路,对ADC转换器电路、FPGA及外围电路、DSP及其外围电路以及电源模块电路的设计进行了详细介绍。该中频信号接收与处理电路可以实现125MSPS的采样速率,FPGA和DSP的采用为后续信号处理提供了强大的硬件支持。因此,该中频信号接收与处理电路具有较高的实用价值。     

基于FPGA的高速电路设计与仿真

现代数字信号处理从视频扩展到了中频甚至射频,针对要求信号处理的处理速度越来越高、传输速率越来越快等特点,给出了一款使用高性能FPGA、DAC以及经先进的PCB设计工具设计、仿真的高速信号处理模块,实现了对高速信号的实时接收和处理。     

基于以太网的红外热像仪研究与设计

提出了一种基于以太网的红外热像仪设计方案。利用Tau 640红外探测器机芯实现红外信号到电信号的转换,再用以太网模块将探测器输出的图像数据转换为连续的、低延迟的IP数据包,最后经过PC机进行信号处理,最终显示出详细的红外温度图像。该系统数据传输的速率可达1Gb/s,点对点信号传输的距离可达100m。     

一种基于无线传感器的血液净化监测网络设计

提出了一种基于短距离无线通信技术的传感器网络监测设计方案,设计中采用了MSP430系列微处理器进行信号调节和数值处理,通过集成电源模块、输入模块、无线传输模块和LCD显示模块形成患者生命体征监护传感器的终端节点;在阐述血液净化原理的基础上进行系统的硬件和软件设计,系统分析了各传感器节点与血液净化中心节点之间的实时网络数据传输,解决了血液净化中运行状态的过程控制、患者实时体征监测和实时参数调节等系列问题,最后通过实验仿真测试达到了个性化治疗和安全监控的目的。     

基于背照式CCD的微弱目标成像系统设计

为了对微弱目标进行探测,提出一种采用背照式CCD47-10为传感器的成像系统设计方案。通过对CCD47-10的工作原理和性能参数进行分析,完成电源模块、驱动模块、信号处理模块、数据传输模块的硬件设计。使用VHDL语言完成FPGA中的逻辑电路设计,使用VC++完成上位机软件设计。最后通过搭建实验系统,在微弱光下对光栅进行成像,并分析图像信噪比。实验结果表明,设计的系统在对微弱目标成像时信噪比为72,能够满足对微弱目标探测的应用要求。     

基于声光频移技术的激光通信系统研究

设计了一套基于声光频移技术的激光通信系统。与一般相干通信系统比较,该系统在信号发送端完成了光波的频移以及不同频率光波的光学拍频,而在接收端直接探测拍频信号的中频成分。最后完成通信速率为3MHz的实验验证,达到了设计效果。     

一种机载SAR地面运动目标成像模块设计

针对一体化机载合成孔径雷达/地面运动目标指示(SAR/GMTI)处理器实现多功能同步的难题,提出一种基于混合SAR/ISAR处理的地面运动目标成像处理模块设计,复用距离脉压数据实现场景成像、动目标检测以及动目标成像功能的并行。结合集成了多处理器的分布式内存体系结构的数字信号处理板卡,通过同构设计和链式数据缓存,每片DSP和其外存构成独立的成像处理节点。同时链路口互联结构可发送当前子孔径的脉压结果实现同步缓存,因此各成像节点可并发响应上位机对已检测动目标的成像请求。基于外场实测数据的处理结果证明了该设计的有效性。     

ISAR成像实时处理系统设计

根据ISAR成像的特点研究并设计了ISAR实时成像处理系统,主要包括:信号处理模块的硬件采用分布式并行的设计方式;系统的数据通信采用串并转换及链路口和交换机相结合的方法;根据外场实验的参数和目标特征,选择适于ISAR实时成像的算法,并对算法的运算量进行了分析,在此基础上进行了实时处理在信号处理板卡上的任务分配。最后的试验结果和分析验证了该系统的有效性。     

基于CORDIC算法2FSK调制器的FPGA设计

频移键控（FSK）是用不同频率的载波来传递数字信号,并用数字基带信号控制载波信号的频率。提出一种基于流水线CORDIC算法的2FSK调制器的FPGA实现方案,可有效地节省FPGA的硬件资源,提高运算速度。最后,给出该方案的硬件测试结果,验证了设计的正确性。