GPS天线阵抗干扰射频前端设计

卫星导航定位系统的抗干扰技术研究意义重大。基于天线阵列的抗干扰技术需要同时采集多路GPS天线信号,而通用GPS接收机大多只能接收单路天线信号,难以满足需求。为此,设计了一种四元天线阵列的GPS抗干扰射频前端。通过四元天线阵列分别接收四路GPS信号,经过低噪声放大器、射频滤波器、下变频到中频信号,以供给后级A/D采样,经抗干扰模块后达到抗干扰目的。最后,对此射频前端进行整体电路测试,并给出了测试结果。经实际应用,验证了该系统方案的可行性。     

多通道GPS原始数据采集系统设计与实现

介绍了基于FPGA实现的多通道GPS原始数据采集系统的实现,完成了系统下变频模块、数字化模块和数据存储模块的设计;在分析信号捕获算法的基础上,对系统进行了试验验证.结果表明,系统采集的原始数据通过软件接收机处理后能够得到GPS卫星信号的捕获、跟踪和数据解调结果.同时该系统具有通道多、存储速率高、采样率可配置和数捂格式可转化等优点,适合不同后处理软件对数据的要求.     

GPS接收机抗射频干扰技术研究

GPS信号到达地面后十分微弱,极易受到射频干扰;为提高GPS接收机工作的可靠性,对射频干扰的来源和特点进行了研究;主要围绕载波噪声功率比分析了射频干扰对GPS接收机的影响,并据此解算出射频干扰的距离和功率组合;分析结果表明射频干扰会引起GPS接收机的码环、载波环精度下降,误码率升高;最后对目前存在的各种GPS抗射频干扰技术措施进行了介绍,指出通用GPS接收机主要采用自适应数字滤波器、自适应调零天线等时域、空域抗干扰技术。     

残留频差对自适应阵列天线的影响

自适应阵列天线可以通过数字下变频实现信号正交化,把中频数字信号转换到零中频,然后进行加权求和。分析了变频过程中因没有进行载波同步所导致的残留频差对自适应阵列天线算法的影响。通过详细的理论分析表明,只要上、下变频采用相同本振,残留频差对算法并没有影响,即使对带通采样系统,该结论同样成立。对频谱、阵列增益的仿真证明了理论分析的正确性。     

GPS软件接收机的模块设计与信号处理

采用Zarlink公司的GP2015对GPS射频前端进行下变频处理,将得到的中频模拟信号转换成数字信号,结合DSP开发技术对中频数字信号进行捕获、跟踪与定位解算,用软件无线电的方法实现GPS软件接收机的模块设计与信号处理。实验结果表明,软件无线电思想能实现算法与软件的高度灵活性,可有效提高GPS接收机的信号处理能力与系统性能。     

基于Markov链模型的卫星无线分组抗干扰网络性能分析

设计了一种新的基于自适应调零天线阵的分组无线网络低轨小卫星(LEO)接收机系统。本自适应阵列接收机级联了扩频、自适应调零和变换域滤波三种抗干扰技术。为了发挥系统优势,提出了导码信道辅助的扩频方案。建立了马尔可夫链模型,详细讨论了这种扩频时隙ALOHA协议的吞吐量和延迟性能。结果表明,网络的吞吐量与延迟特性均得到显著改善,当阵列天线数为8时,吞吐量与标准的时隙ALOHA协议相比增加了125%。     

一种单频GPS软件接收机的设计实现

GPS软件接收机相对于硬件接收机更灵活,在一些特殊应用背景下易于实现更复杂的算法,从而提升了系统的性能.有着不可比拟的优势.文章致力于研究一种基于PC的单频GPS软件接收机.GPS信号下变频和对中频信号的采样模数转换、数据传输由射频前端、数据采集板实现,采样后的数字中频信号在PC中完成捕获、跟踪、导航信息解算,并给出最终定位结果.对数据采集硬件和信号处理算法的具体实现作了详细介绍,并给出了系统测试实采数据的处理结果,结果表明系统工作正常,静态定位精度可以满足要求.     

软件无线电中频数字化模块的FPGA设计实现

为了便于实施软件无线电系统中基带信号的处理,需对中频信号进行数字化下变频.论文构建了基于FPGA的数字下变频系统,该系统参照GSM系统标准,并与现有通信模式兼容.在该数字下变频系统中,数控振荡器采用坐标旋转矢量计算方法来实时计算所需的正、余弦样本值,以易于实现的流水线结构取代了传统的需占用的大量ROM资源的查找表.同时,通过多相结构的等效变换将抽取滤波模块以抽取滤波器来实现,并采用积分梳状(CIC)滤波器、CIC补偿滤波器、半带(HB)滤波器和FIR滤波器四级级联的结构.用Verilog语言实现了中频数字化系统模块的设计,QuartusⅡ和MATLAB的仿真结果都验证了设计的正确性和系统处理的实时性.     

基于PCI总线的多通道数字中频接收机设计

为了提高数字中频接收机板卡的灵活性和通用性,给出了一种基于PCI总线的多通道中频数字接收机的设计方案;该接收机利用软件无线电思想,采用AD6645和AD6620分别实现高速数据采集和数字下变频,通过FPGA实现时序控制和本地通信,利用PCI总线与PC进行高速数据传输;在给出接收机的工作原理和软硬件设计后,重点对FPGA实现数据接收的时序控制和PCI接口芯片PCI9054本地控制器的逻辑设计进行了介绍;实践表明,该数字接收机具有精度高、使用灵活、处理和互联能力强等优点.     

抗干扰兼容型卫星导航接收机设计与仿真

抗干扰兼容型卫星导航接收机既可以使用组合卫星定位系统进行高精度定位,又具有优良的抗干扰性能。其抗干扰性能通过自适应调零天线实现,介绍了系统硬件电路实现,并在相应硬件平台上,采用功率反演算法进行干扰抑制。仿真测试结果表明,自适应调零天线有效地提高了接收信号的信噪比,提高了兼容型卫星导航接收机的应用范围。