GNSS接收机中载波和伪码NCO的设计

在介绍可配置载波数控振荡器(NCO)和伪码NCO工作原理的基础上,确定了基本参数并根据参数设计了载波NCO和伪码NCO基本结构,对设计的载波NCO和伪码NCO进行了硬件测试。测试结果表明,该载波NCO和伪码NCO符合设计参数,可直接运用到可配置导航信号处理通道中以满足处理不同导航信号的要求,为下一步研究和开发GNSS接收机打下坚实的基础。     

伪码测距中码跟踪环的FPGA实现

码跟踪环的设计是伪码/载波相位联合测距系统的一个关键环节.分析了伪码跟踪环路的结构,利用查表法、二阶环路分别对NCO和环路滤波器等关键部分进行了设计,并给出了相应的电路结构.系统仿真与FPAG片上测试结果表明,实现了伪码准确、实时跟踪,跟踪到的伪码相位误差小于载波相位的周期长,设计的跟踪环具有一定工程应用价值.     

多制式兼容数字视频编码器中数字滤波器的VLSI设计

文章介绍了在多制式兼容数字视频编码系统中应用的滤波器，包括可配置系数的插值滤波器和反SINC效应滤波器的设计和硬件实现。更针对不同制式(PAL／NTSC)和不同使用要求，数字滤波器需要实现多组系数可配。     

现代化的GPS新民用信号L1C码跟踪性能分析

由于目前L1频段的拥挤性和GPS L1C调制方式MBOC(6,1,1/11)的复杂性,系统内和系统间干扰不可避免,并且这些干扰对码跟踪性能的影响不能简单地等价为白噪声进行分析.针对这一特点,提出一种可用于非白色干扰环境下码跟踪精度分析的方法,并用该方法对比分析了GPS L1C、GPS L1C/A码在无干扰和干扰情况下的跟踪性能.分析结果表明:L1C码跟踪精度可比L1C/A提高50%～150%;最坏情况下,同频带导航信号的干扰可导致L1C跟踪误差增加30%.分析过程和分析结果可为接收机设计和兼容性评估提供参考.     

高动态接收机的关键问题研究

为检测高动态GPS(Global Positioning System)信号,需要设计码环及载波环的捕获与跟踪数字系统.在高动态下,在GPS信号的码跟踪和载波捕获与跟踪问题中最关键的是要解决在高加速度下的载波跟踪问题.主要讨论了在高动态下,结合GEC公司的十二通道相关器GP2021,载波跟踪环路的特性并在此基础上提出了一个新的方法来改善载波跟踪环路的性能.     

GNSS卫星信号模拟器码和载波NCO研究与实现

NCO是卫星信号模拟器中频信号处理的关键部分。介绍了GNSS卫星信号模拟器码NCO和载波NCO的原理及作用,建立DDS模型,确定基本参数并根据参数设计了码NCO和载波NCO基本结构。给出了码NCO和载波NCO的实现过程,利用verilog在Xilinx’ISE11.2和modelsim6.5中完成载波NCO和码NCO的设计和仿真,在FPGA中进行了实现,并给出仿真波形和信号频谱图。本码NCO和载波NCO模块已应用于某型GNSS模拟器样机,通过程序仿真与样机测试,证明本码NCO和载波NCO模块性能满足GNSS卫星信号模拟器系统需求。     

同源多码流直接序列扩频信号性能分析

新一代GPS系统加入了二相偏移载波(BOC)调制信号。相对GPS传统PSK-R信号,BOC信号具有更多的高频分量,在抗干扰性能、码跟踪精度、频谱利用和给定带宽条件下的多信号复用诸方面获得改善和提高。该文分析提出,GPS传统C/A码和P(Y)码信号做为整体时具有与BOC信号相似的特性。该文将其推广到一般化同源多码流信号,分析表明,可以将同源多码流信号作为新信号形式联合处理,以在白噪声和人为干扰具主导作用环境提高码跟踪性能。该文得出两种经典信号谱型条件下,以信号参数表示的码跟踪误差改善的表达式并给出了实现3 dB码跟踪性能改善的参数数值。     

高动态下GPS信号的捕获和跟踪技术研究

为检测高动态GPS信号,需要设计码环及载波环的捕获和跟踪数字系统。如何快速捕获信号,并进行精确跟踪,是问题的关键。针对高动态环境下GPS信号的捕获和跟踪问题,分析了高动态环境对GPS信号的影响,提出了FFT码快速捕获算法,以及二阶FLL与三阶PLL混合载波跟踪方案,并对码环和载波环的结构和参数的设计方法进行了说明。仿真结果和分析表明该方案能在高动态环境下实现信号的快速捕获,且能较好地满足接收机动态性能和跟踪精度的要求。     

基于FPGA的正交数控振荡器(NCO)的设计与实现

在研究数控振荡器NCO工作原理的基础上,通过分析对比几种不同的NCO设计方法,采用了算法简单、节省资源的基于ROM查找表的设计方法。针对正交数控振荡器NCO的主要部件正余弦存储表、可变模计数器进行了算法设计和电路设计,并在Altera公司的FPGA上进行了验证,波形仿真结果表明了电路设计的正确性。采用查找表的方法可以有效提高系统功能的可扩展性和系统的可集成性,使得NCO功能模块可以通过配置存储表、频率控制字来满足多种应用场合下的NCO设计需要,可以广泛地应用于各种现代通信系统中。     

BOC调制伪码跟踪热噪声误差研究

介绍了BOC调制的定义,研究了BOC调制伪码跟踪热噪声误差Cremer-Rao界与调制参数之间的关系,所得结论可为BOC调制信号参数设计提供理论指导。分析了GPS和Galileo接收机伪码跟踪热噪声的理论误差,可为GPS和Galileo接收机伪码跟踪算法性能评价提供参考。     

cdma2000扩频相干接收机设计和实现

针对衰落环境下多径信号的随机变化特性，提出了基于能量窗的初始同步方法，以及基于能量窗重心的PN码跟踪方法，无需对每一延迟路径单独进行处理，从而增加了整个扩频接收机在多径衰落环境下的稳健性，本文提出了扩频接收机的一种综合设计方法，在较大程度上节省了所需的硬件资源。     

Frequency selective propagation effects on spread-spectrum receiver tracking

This paper presents results of investigations of frequency selective scintillation effects, due to transionosphetic propagation, on the performance of spread-spectrum receivers. Emphasis is placed on pseudonoise (PN) direct sequence systems. Pertinent features of the disturbed ionospheric propagation channel are described together with the characteristics of resulting satellite signal scintillations. Effects of frequency selective scintillations on PN spread-spectrum code correlation and tracking are illustrated in some detail. The design of the receiver PN code tracking loop is an important factor in determining the significance of these effects. Of the designs that have been investigated, a dedicated (non-time-shared) noncoherent code tracking loop appears to be least susceptible to losing code lock in the presence of frequency selective scintillation. Possible design modifications to further enhance the robustness of PN code tracking are discussed.     

宽带CDMAWLL系统的数字接收机的实现

无线本地环(WLL)是一种无线接入系统,它用无线的方式代替了传统的铜线连接用户到本地交换机。介绍了一种用于宽带CDMAWLL系统的数字接收机。叙述了WLL的系统组成、网络结构、反向链路信道结构和反向中继接收机设计规范,并论述了代码捕获和代码跟踪模块的功能。接收机的运行时钟频率可达65.536MHz。     

非相干扩频接收机伪码跟踪环设计及FPGA实现

伪码跟踪环的设计是实现非相干扩频接收机的关键环节。为了实现非相干扩频接收机的伪码跟踪,设计了能量归一化的延迟锁定跟踪环,给出了环路的实现结构及环路参数的计算方法。分析了非相干扩频的特点,指出环路设计的关键点,在此基础上阐述了码环鉴别器、环路滤波器、超前滞后码发生器的设计及实现方法,并给出一套具体的实现参数。Modelsim仿真结果及FPGA实测数据表明所设计的环路能对伪码进行精确跟踪。     

Network Synchronization of an Orthogonal CDMA Satellite Communication System

This paper provides the network synchronization of an orthogonal CDMA geostationary satellite system for fixed service communications. It includes the synchronization procedures, the system architecture and the performance evaluation. The main objective is to provide network wide synchronization of all uplink orthogonal CDMA transmissions. This is achieved in steps; first by providing coarse synchronization using the uplink random access channel and then fine sync using innovative tracking control mechanisms. The uplink access channel receiver utilize a parallel/serial search method for rapid code acquisition, while the code tracking of the uplink orthogonal CDMA traffic channel is based on a delay feedback early-late gate in which the sych control resides in the receiver. The proposed system is designed to minimize the onboard complexity and satisfy the performance requirements. As shown in the performance section, the requirement that all uplink transmissions are synchronized to a reference time within 10% of the chip length can be achieved. In addition, the system analysis determines the design parameters values which optimize performance.     

长码CDMA系统上行链路多用户接收机设计

提出一种适用于长码CDMA移动通信系统上行链路的多用户接收机设计方案，包括多用户信道估计、多用户检测以及信道跟踪等算法。通过把用户传播时延的影响放入信道响应矩阵中，由信道估计间接得出各用户的传播时延。使用迭代运算的方式使得运算量分散，降低了对硬件平台的要求，使算法更为适用。增大观察窗的长度达到了更准确的用户信息比特判决，提高了接收机的性能。仿真结果表明文章提出的接收机设计方案具有很好的远近效应抑制能力，性能远高于传统的单用户Rake接收机。     

基于OFDM技术的多模式可配置同步系统结构

OFDM技术较强的抗多径能力和较简化的接收机设计方案,使得越来越多的无线网络在OFDM技术的框架下共存,这使得多模式终端成为支持多网融合泛在通信的重要解决方案。从OFDM系统的同步技术着手,将定时同步和频偏估计方案进行整合,提出了多模式可配置的同步系统的概念,并给出了支持WLAN、LTE和DVB-T等标准的多模式可配置同步系统结构。