一种高速并行采样实时校正方法研究

并行交替采样带来的非均匀误差严重影响采集性能.本文建立了并行交替采集系统的数学模型,实现了一种幅度非均匀误差校正的归一化算法,在误差校正系统中引入可程控参考校正源,再利用查表法同时校正系统的偏置和增益失配误差,然后对时间非均匀性参数进行估计,并通过高精度可编程时钟延时网络对其修正.实验结果表明,该校正方法实时性好,降低了硬件设计难度和成本,提高了系统性能.     

一种并行采样中的自适应非均匀综合校准方法

 并行交替采样中的时间非均匀和幅度非均匀误差严重影响系统性能.本文提出一种基于自适应控制的综合校准方法,同时进行时基、增益和偏置误差的估计,并在估计过程中自动完成校正;采用分数延时滤波器实现时基误差的校正,降低了设计难度与成本.系统校正性能和实时性高,不需要增加额外的校准信号,可以自动跟踪因老化或环境因素导致的误差参数变化.     

基于FPGA的TIADC并行采样系统设计

介绍一种基于多片ADC的时间交替并行采样设计方法以及在FPGA平台上的实现.着重阐述TIADC并行采样的增益误差、时间误差校正算法及实现.实验结果表明,TIADC并行数据采集系统的结构设计和预处理算法,能较好抑制因相位偏移、时钟抖动等造成的非均匀误差.     

基于代价函数的通道误差校正方法(英文)

方位多通道技术是合成孔径雷达(SAR)实现高分宽测的手段之一。在多通道系统中通道失配是不可避免的,这会导致SAR 图像模糊。已有的通道失配校正方法大多依赖于系统参数以及场景内容。参数的不确定性将会大大降低校正算法的稳定性。该文提出了一种改进的通道失配校正方法,根据失配产生的原因,将通道失配分为距离增益误差、脉冲采样时钟误差和传输相位误差3 项。前两项误差通过交替估计进行补偿,而传输相位误差则通过代价函数给予估计。该方法对成像场景的依赖较小,基于机载多通道验证平台实测数据的实验验证了该方法的有效性。      

光子时间拉伸模数转换系统的多通道化设计与实现

光子时间拉伸模数转换(PTS-ADC)技术利用光纤中的色散效应对被采样信号进行时间拉伸和带宽压缩,可大幅提高传统模数转换器(ADC)的采样率和模拟带宽。但PTS-ADC也存在采样时间窗口有限的缺点,难以满足连续信号的采样。采用多通道结构化设计是实现PTS-ADC连续采样模式的有效办法,但也存在通道间的失配误差。本文优化了多通道结构设计方案,可用于产生连续光载波和实现连续模式采样的PTS-ADC系统,并对该方案中多通道之间的偏置误差、增益误差和时间倾斜对系统的影响进行了理论分析和数值仿真。搭建了三通道实验系统平台,验证了该方案的可行性,系统采样率超过200 GSa/s、模拟带宽可达到45 GHz、有效比特位达到3.7。     

基于时域特性的并行系统的采样误差估计算法

为了降低并行时间交替采样系统中通道失配误差的 硬性,利用两个标准斜波 信号的时域特性,对斜波信号多次采样,采样点减去偏置误差得到的无偏置采样值,从而求 解采样点的时间误差和增益误差联立方程,计算时间和增益误差。本文算法的采样点数和推导计算量较少,是一种快速而 精确的工程实用算法;并使用Matlab对本文算法进行模拟仿真证明其可行性,并通过Farrow 结构的滤波器对估计所得的通道失配误差进行校正验证,校正后的无杂散动态范围(SFDR,spurious free dynamic range)至少达到50dB。     

一种并行AD采集系统的通道匹配误差研究

随着现代宽带雷达通讯的发展,对雷达回波信号的采集和目标的特征提取成为研究者关注的焦点.由于雷达回波的高频信号高达几十兆赫兹,时间交替采样模数转换器(ADC)系统便可在其中发挥重要作用,但这种结构会引入时间、增益和偏置3种主要的通道失配误差.该文对通道失配误差作了分析,建立了3种误差并存的非均匀采样信号频谱的数学模型,并在此基础上提出了该文的误差联合测量高效实时校正算法,最后在现场可编程门阵列(FPGA)中完成了整个算法的实现.     

基于线下估计和线上补偿的时间交错采样ADC失配误差补偿方法

该文提出一种改进的时间交错采样模数转换器(TIADC)失配误差补偿方法。系统通过误差参数和简化的拉格朗日插值算法分别实现了对偏置、增益的失配误差补偿和采样时间的失配误差补偿。该补偿方法在FPGA中采用低复杂度的定点运算实现,在TIADC硬件平台中实现了对多通道ADC采样数据的线上校正。实验结果表明:所提改进方法在仿真环境下使无杂散动态范围提升了51 dB,并且在硬件实现过程中使SFDR优化达45 dB。在保持失配误差估计精度和补偿效果优良的前提下,该方法不仅降低了算法的计算复杂度,而且该补偿结构不受TIADC通道数目的限制。     

基于FPGA的多通道面阵CCD拼接成像系统

针对现有的CCD系统技术无法同时满足大面阵与高帧频的问题,提出了一种基于FPGA的高速多通道CCD拼接系统。采用智能化的AD芯片,配置生成精确且接收反馈的CCD驱动信号。调用FPGA内置的IP核,利用乒乓操作的思想操控DDR2完成多通道图像的拼接,百万像素CCD以100帧的速度处理。对多通道影响图像非均匀性进行分析,将处理图像的得到的参数反馈给AD芯片,实时调整各通道的增益,在硬件驱动电路上完成自适应非均匀性校正。经验证,该系统极大地提高了大面阵CCD的显示帧频,多通道拼接后获得较高成像质量。     

基于场景偏振冗余估计的非均匀校正

由于红外偏振焦平面的异构特性,在非均匀校正过程中需要考虑不同检偏通道的响应差异对整体校正效果的影响,其非均匀校正问题相较同构的普通红外焦平面更为复杂。针对红外偏振焦平面的非均匀校正问题,提出了一种基于场景偏振冗余估计的非均匀校正算法,通过对场景图像和由场景图像计算得到的偏振冗余估计图像进行统计,得到整个焦平面上所有像元响应在统计特性上的差异,然后分通道从两个方向对这些差异进行比较分析,得到更新后的增益校正系数,再通过辐射重定标抑制由于静止场景所造成的鬼影,得到当前状态下相机的增益校正系数。在这个过程中,通过偏振冗余估计评价之前的校正系数,自适应地实现增益校正系数的更新。最后使用真实场景数据进行测试,结果表明本文所提出的非均匀校正算法有效提高了所获取偏振图像的准确性。     

多片ADC并行采集系统的增益误差补偿

时间交叉采样结构是提高模数转换系统采样率的一种有效途径。由于制造工艺的局限,这种结构会引入通道失配误差而限制系统的性能。通道失配误差包括偏置误差、增益误差和时间误差。提出了一种基于频域计算增益误差对其进行补偿的方法,并通过Matlab仿真验证了算法的有效性和可行性。     

基于FPGA的超高速时间交织ADC后台校准技术

针对时间交织模数转换器（TI-ADC）三项主要失配误差（采样时间间隔失配误差、偏移失配误差和增益失配误差）,提出一种基于FPGA的数字后台校准技术.失配误差值可通过校准算法得出,此校准算法基于统计近似的数学方法.反馈调节被用来减少TI-ADC的三项主要失配误差.此技术采用片外校准方式,校准算法在FPGA内部完成,校准调节电路在TI-ADC内部完成.实验结果表明：TI-ADC校准后与校准前比较,平均有效位数（ENOB）和平均无杂散动态范围（SFDR）分别提高0.58和11.28dBc,验证了该后台校准技术的有效性.     

面向毫米波波束跟踪的扩展卡尔曼滤波算法研究

针对移动毫米波通信场景中收发波束存在角度偏差时接收信号质量急剧下降的问题,提出一种联合 迭代优化均方误差和扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman Filtering,EKF)的稳健波束跟踪算法。该算法首先采用EKF算法对信道增益和波束角度进行跟踪,然后基于最小均方误差准则(Minimum Mean Square Error,MMSE)对误差进行 平滑处理,以消除EKF 线性近似引入的误差,实现对波束发射角和到达角的动态跟踪。仿真结果表明所提出的算法能够明显降低移动环境中的波束跟踪误差,并具有稳健的波束跟踪能力。     

LDPC Decoding by Failed Check Nodes for Serial Concatenated Code

The use of serial concatenated codes is an effective technique for alleviating the error floor phenomenon of low‐density parity‐check (LDPC) codes. An enhanced sum–product algorithm (SPA) for LDPC codes, which is suitable for serial concatenated codes, is proposed in this paper. The proposed algorithm minimizes the number of errors by using the failed check nodes (FCNs) in LDPC decoding. Hence, the error‐correcting capability of the serial concatenated code can be improved. The number of FCNs is simply obtained by the syndrome test, which is performed during the SPA. Hence, the decoding procedure of the proposed algorithm is similar to that of the conventional algorithm. The error performance of the proposed algorithm is analyzed and compared with that of the conventional algorithm. As a result, a gain of 1.4 dB can be obtained by the proposed algorithm at a bit error rate of 10^?8. In addition, the error performance of the proposed algorithm with just 30 iterations is shown to be superior to that of the conventional algorithm with 100 iterations.     

SC-FDE系统改进的信道及噪声估计算法

论述了单载波频域均衡（Single Carrier—Frequency Domain Equalization,SC—FDE）系统模型,介绍了频域选择性信道模型,在传统的信道估计算法基础上,利用导频信号的时移特性,对一种改进的信道估计算法进行了分析。无论信噪比（Signalto Noise Ratio,SNR）及导频类...     

空间谱估计中误差自校正方法研究

阵列误差一直是空间谱估计理论实际应用的一个主要瓶颈。该文提出了一种新的阵列误差自校正方法,结合有源校正与在线自校正理论和方法,通过利用一个空间位置方位不需要精确可知的辅助信号源,利用优化算法完成信号源角度以及阵列复增益误差的联合估计,然后将估计的阵列误差参数应用到其后的空间谱估计中。这种自校正算法具有准确度高的优点,并且属于离线算法,一方面避免了传统的有源校正方法对辅助源位置方位精度的严格要求,同时避免了在线自校正算法的大计算量,可以应用到实际空间谱估计中。      

空间非平稳噪声环境下阵列通道幅相误差自校正算法

本文针对空间非平稳噪声环境下的阵列通道幅相误差问题提出一种自校正算法.该算法可以有效估计噪声相关矩阵,同时对通道幅相偏差和信源DOA作初步估计;进而在此基础上进行迭代过程,进一步校正通道幅相偏差的同时得到更精确的DOA估计值.理论分析和仿真结果均表明该算法的有效性.     

Computationally Efficient FIR Filtering of Polynomial Signals in DFT Domain

Fast unbiased finite impulse response (UFIR) filtering of polynomial signals can be provided in the discrete Fourier transform (DFT) domain employing fast Fourier transform (FFT). We show that the computation time can further be reduced by utilizing properties of UFIR filters in the DFT domain. The transforms have been found and investigated in detail for low-degree FIRs most widely used in practice. As a special result, we address an explicit unbiasedness condition uniquely featured to UFIR filters in DFT domain. The noise power gain and estimation error bound have also been discussed. An application is given for state estimation in a crystal clock employing the Global Positioning System based measurement of time errors provided each second. Based upon it, it is shown that filtering in the time domain takes about 1?second, which is unacceptable for real-time applications. The Kalman-like algorithm reduces the computation time by the factor of about 8, the FFT-based algorithm by about 18, and FFT with the UFIR filter DFT properties by about 20.     

Impact of random pointing and tracking errors on the design ofcoherent and incoherent optical intersatellite communication links

Given the RMS transmitter pointing error and the desired probability of bit error (PBE), it can be shown that an optimal transmitter antenna gain exists which minimizes the required transmitter power. Given the RMS local oscillator tracking error, an optimum receiver antenna gain can be found which optimizes the receiver performance. The impact of pointing and tracking errors on the design of direct-detection pulse-position modulation (PPM) and heterodyne noncoherent frequency-shift keying (NCFSK) systems is then analyzed in terms of constraints on the antenna size and the power penalty incurred. It is shown that in the limit of large spatial tracking errors, the advantage in receiver sensitivity for the heterodyne system is quickly offset by the smaller antenna gain and the higher power penalty due to tracking errors. In contrast, for systems with small spatial tracking errors, the heterodyne system is superior because of the higher receiver sensitivity