插入式短波预失真器的设计与实现

在已有带预失真的短波发信系统中,预失真处理通常与激励器基带信号处理部分高度融合,无法直接应用于已有的短波通信系统,或者需要对已有系统进行大幅修改。针对该问题,提出一种插入式预失真技术,并利用DSP+FPGA硬件平台,设计一种插入式短波预失真器。插入式短波预失真器级联在激励器与功放之间,DSP控制整个系统以及预失真算法部分。FPGA完成正常通信与测量2种模式下的数字混频数字滤波以及预失真补偿,利用ARM控制板集成的以太网功能实现PC与插入式短波预失真器的网口通信。实验结果表明,该插入式短波预失真器可有效改善功放互调失真指标,由仅1/3频点达标改善为全频段抑制至-36 dB以下,达到了预设指标要求。     

通用FPGA算法测试平台

基于FPGA实现的通信系统需要进行大规模的数据测试,为缩短FPGA的设计周期以及降低大数据量测试带来的复杂性,基于DSP处理器建立了一个通用FPGA测试平台。采用此平台可以对FPGA上不同功能的算法进行功能、可靠性的测试,解决了传统FPGA测试方法难以进行大数据量、长时间测试的问题。该平台易于扩展,可以直接应用于多种通信系统的硬件实现。     

基于DSP和FPGA的CANopen-HDLC网关设计与实现

设计了一种基于DSP和FPGA的CANopen-HDLC网关,用DSP实现CANopen从站功能,FPGA实现HDLC光纤通信。完成了系统的软硬件设计,给出了硬件电路图和软件流程图。应用于风电变流器与主控系统之间的通信,在风电场进行了长时间现场运行测试。实际运行结果表明,该网关具有可靠性高、抗干扰能力强、响应速度快等优点,可以满足恶劣环境下的通信需要。     

短波大功率放大器的预失真技术

分析了几种主要的预失真结构,发现这些预失真结构均不适用于多通道宽频带短波通信中大功率放大器的线性化。针对短波通信系统的特点和对邻道干扰以及功率放大器工作效率的要求,提出了一种新的数字射频预失真方案,并采用通用的数字信号处理器和FPGA在硬件上实现了一个预失真线性化模型。仿真和实验结果表明,在短波通信系统采用这种方案,可以在很大程度上改善功率放大器的线性度。     

基于PCIe的DMA传输在UM-BUS测试系统中的设计与应用

动态可重构高速串行总线(UM-BUS)是一种利用多通道并发冗余的方式来实现总线动态容错的高速串行总线。它的测试系统可以实现对总线的通信过程进行监测、存储与分析。由于测试系统需要在数据采集终端与PC之间建立高带宽的通信通道,设计了UM-BUS总线测试系统的PCIe2.0 x1通道的应用方案,设计并实现了基于FPGA的PCIe总线DMA数据传输方案。实验测试结果表明,实际传输速度可以稳定达到200 MB/s以上,完全满足总线测试系统中对数据传输速率的要求。     

一种星载多功能可重构终端设计

为满足卫星多功能可重构的应用需求,提出了一种适合于星载应用的多功能可重构终端设计方案;可重构终端方案与常规方案相比,采用了可重构的天线单元,可根据任务需求进行在轨极化重构;数字基带采用双FPGA设计,可根据需求对基带功能进行在轨动态重构;对射频系统进行了优化,将部分天线功能集成至射频前端中;基于以上三点设计,可重构终端实现了极化、方向图、功率分配、调制方式等功能的在轨重构;通过重构,终端可支持测控、通信、电子侦察等多种应用场景;对终端的原理样机设计、在轨重构流程进行了介绍,并阐述了硬件实现和实际测试结果;经实测,极化重构后的交叉极化隔离度达19 dB以上;终端可适配8 kbps的低速测控通信和2 Mbps的高速数传通信;发射功率动态分配范围达3 dB以上;实现和测试结果表明,产品功能实现正确,性能良好,终端架构简单,系统设计灵活,可扩展性强,具有较强的工程参考价值。     

某并行机载数据传输总线研究

MⅢ总线是某军用飞机上的一种非标准的并行信息传输总线标准,总线地址数据独立,采用半双工工作方式,总线终端工作状态分为总线控制、远程终端和总线监控。在外场测试实验系统中,总线终端接口卡用于和系统中的仿真设备通信,PC机通过CPCI接口控制接口卡。采用一板复用的设计原则实现接口卡硬件。板载固件程序根据设备工作要求划分为具有层次性的逻辑子模块,采用硬件描述语言逐个实现并进行综合。经外场实验测试,接口卡各项性能指标满足设计要求。     

基于极化码的分布式信源编解码系统的FPGA设计与实现

为解决在终端资源受限的场景下难以进行压缩编码的问题,在FPGA平台上设计了一种基于极化码的分布式信源编解码系统.系统在反馈机制下通过删除部分极化码校验比特实现了码率自适应传输.最后采用Verilog硬件描述语言在Xilinx公司的Virtex-7系列开发板上进行硬件设计及系统实现.测试结果表明,采用时钟频率为200 M...     

基于SIP协议的嵌入式VoIP语音终端实现和协议分析

实现了一款嵌入式语音通信终端。该终端硬件系统采用飞凌嵌入式开发板OK6410,其核心板采用以ARM11为内核的处理器S3C6410。该终端软件部分基于嵌入式WINCE操作系统,实现了基于SIP协议的LINPHONE代码的移植和分析。首先,分析了所涉及语音通信终端的硬件和软件架构;其次,重点对LINPHONE的工作流程和SIP协议进行了分析;最后,通过测试表明该终端系统具有良好的话音通信质量。     

可进化芯片的FPGA接口设计与实现

针对FPGA IP核在可进化可编程系统芯片(SoPC)中嵌入时存在FPGA IP核端口时序控制和位流下载的问题,实现一种适用于可进化SoPC芯片的FPGA接口。该FPGA接口使用异步FIFO、双口RAM的结构和可扩展的读/写命令传输方式来实现FPGA IP核与系统的异步通信。嵌入式CPU可以通过FPGA接口实现FPGA IP核的片内位流配置。FPGA接口中的硬件随机数发生器实现进化算法的硬件加速。使用自动验证平台与FPGA原型验证平台对FPGA接口进行验证来实现验证的收敛。测试结果表明,FPGA接口成功实现了嵌入式CPU与FPGA IP核的通信,完成芯片内的进化。     

基于软件校准的短波发射机功率控制系统设计

短波发射机功率稳定一直是通信领域致力改善的重点问题,短波发射机功率不稳定会直接影响无线电通信质量,造成通信失真、表达不清晰等问题。针对上述问题,基于软件校准设计短波发射机功率控制系统。该系统借鉴MVC设计模式搭建系统数据库层、业务逻辑层、控制层以及界面显示层基础框架；将功率计与短波发射机相连,实时采集工作状态下的短波发射机功率数据,通过信号处理器实施处理后并存储,借鉴传输元件,将数据发送到控制器,通过控制器校准短波发射机功率与预期之间的偏差,以偏差量为输入,利用改进PID运算得出控制量,生成控制命令,通过输入输出信号接口板输出命令,控制驱动装置调节短波发射机运行参数,实现功率控制。结果表明：与 控制系统、自动调谐系统应用相比较,在所设计系统应用控制下,100s内短波发射机的功率变化曲线与预期曲线之间的拟合优度指数更大,更接近1,优于对比系统,说明相比于对比系统。本系统控制表现更好,更能维持短波发射机功率稳定,达到了研究目标。     

短波通信的发展趋势

短波通信设备简单、应用灵活,且具备通信距离远、抗毁能力强及运行成本低等优点,因此无论是在民用还是军用通信领域,短波通信都是一种十分重要通信手段。随着科学技术的不断发展,短波电台终端向宽带、高速、抗干扰方向发展,系统向软件化、智能化方向发展,由端到端通信向网络化方向发展,短波天线向自适应、智能化方向发展。     

论消防无线通信在灾害事故中的应用

无线通信技术在消防领域的应用极大地调高了我国消防部队的消防力量。文章首先介绍了短波通信、微波通信、卫星通信和移动数据通信四种常见的无线通信技术,根据统计技术的优点和劣势,提出动中卫星通信系统和无线同频同波网两种无线消防通信技术在灾害事故中应用。     

一种通信综合模拟系统的集成架构设计

模拟训练系统具有低风险、良好的保密性和易于自动化考核等优点,得到了广泛应用。设计了一种应用于通信台站的综合模拟系统解决方案。方案采用了集成化架构,将通信模拟系统划分为多个功能模块,通过网络接口交互,对于各类通信系统设备的模拟,采用软件和硬件结合的设计方式,划分为上位机软件和硬件前端,并制定了软硬件之间的操作输入和输出双向交互数据协议,这种设计方式为硬件前端的控制提供了通用的软件开发方法,便于软件大规模开发和灵活调试。     

基于CAN总线的矿井安全监测系统

现有的RS-485总线已无法满足矿井安监系统对数据通信的要求,为保证监测系统的通信质量,提出了基于CAN总线的矿井安全监测系统,详细地描述了系统的构成、软硬件设计以及抗干扰措施,给出了CAN通信节点的硬件接口电路。实践证明该系统能够在矿井下面长期可靠运行。     

基于SQL Server的硬件控制系统设计与实现

针对目前主流商业数据库引擎并不具有工业总线通讯和硬件控制的功能,由此造成了工业现场部署的困难和复杂度问题,文中提出一种基于SQL Server进行硬件控制的方法。本方法利用SQL Server扩展存储过程的特性,通过在存储过程中封装对CAN总线系统中驱动程序接口的调用,来实现SQLServer对硬件系统的访问控制,把SQL Server从传统的关系数据库应用领域拓展到了数据库管理和硬件控制应用相结合的场合。工程实践表明,本方法为使用单位节约了大量硬件开销,减少了控制总线的设计和部署的困难。     

基于VxWorks多任务信控系统的软件设计与实现

介绍信控系统的主要软硬件平台,结合实际工程任务,针对多任务、实时性要求,提出了利用VxWorks多任务机制解决信控系统多任务调度及通信机制的方法,并且给出了在PC104硬件平台下的测试结果.结果表明满足了多任务性与实时性,有很好的实际应用价值.     

短波通信中基于自适应帧长的数据速率变化改进算法

为解决传统数据速率变化（DRC）传输算法中因速率震荡造成的高误码率（BER）问题，提出一种基于自适应帧长（AFL）的DRC改进传输算法。首先，在初始化阶段，根据当前信道的参数和以往经验值信息确定初始传输的帧长和传输速率，并进行数据传输。然后，当检测到传输过程中连续两个相同长度帧发送成功后，开始增加帧长；若出现重发帧连续两次重传失败的情况，则在下次传输时将帧长减半。最后，结合当前的帧长计算误帧率，若该值小于预设的阈值，则提高数据传输速率。与RapidM DRC算法相比，该算法的链路平均BER降低了个1.8百分点，链路连通率提高了11个百分点。实验结果表明，所提算法基本消除了速率震荡的现象，能够提高短波通信系统的通信能力。     

TCC系统与CTC系统的接口仿真研究

高速铁路列控中心(TCC,train control center system)子系统作为安全系统,其与非安全系统调度集中(CTC,centralized traffic control)系统的接口是影响高速铁路安全高效运营的关键接口。结合TCC系统的特点和CTC系统对通道的要求,对该接口进行软、硬件仿真,给出了报文交换过程,并对接口通信故障处理进行了说明。实验结果表明,对这种安全系统与非安全系统的接口,因其仅进行信息交互,采用串行接口是方便可行的。同时,硬件上采用交叉连接冗余配置,保证可靠连接;软件上采用查询方式通信,可以实现较好的接口通信效果。     

可重构系统中软硬任务划分方法研究

软硬件任务划分是可重构系统开发过程中的重要设计步骤,其划分结果直接影响到可重构系统的性能。目前的软硬件任务划分技术大多只考虑了对应用程序或算法的划分结果,忽略了FPGA在配置和通信时的开销,从而导致实际应用效果不理想。介绍了一种基于性能评估的软硬件任务划分方法,即通过对FPGA计算开销、配置开销、通信开销的预评估测试,结合改进的模拟退火算法得出可重构系统中的软硬任务划分结果。实验结果表明,该划分方法具有较好的划分效果和算法收敛速度。