用于UHF RFID标签的低功耗BLF产生电路

提出了一种反向散射链路频率生成电路,用于符合EPCTM Class1 Generation2协议的无源超高频射频识别(UHF RFID)芯片.该电路在读写器发送Query命令时生成控制信号,使积分器产生参考电压,控制弛张振荡器产生符合协议要求的反向散射链路频率.该电路采用TSMC0.18μm CMOS工艺实现.测试结果表明,在1V工作电压下功耗为0.52μW.采用该电路的UHFRFID芯片可以提高芯片工作距离以及读取速率.     

电压控制移相电路设计

叙述了一种电压控制移相电路的设计方案.实现了控制相位不随信号频率而变的设计理念.电路主要由运算放大器、比较器、模拟开关和触发器组成.采用过零比较器把正弦信号转换为方波信号,利用单稳态电路实现频率/电压变换,由积分器和模拟开关产生斜率与信号频率成正比的锯齿波信号,输入控制电压通过比较器与锯齿波信号比较产生移相脉冲,由触发器输出移相方波,利用积分器转换成三角波,再通过三角波—正弦波转换电路得到移相正弦波信号输出.介绍了各单元电路的工作原理,并给出了具体电路和实验波形图.     

一种多分量调频信号瞬时频率估计方法

针对多分量调频信号的相位结构分析问题,提出了一种基于维特比算法的瞬时频率估计方法。该算法受多目标跟踪中的航迹关联思想启发,将瞬时频率轨迹追踪同多目标航迹跟踪相结合,建立了一种新型隶属度惩罚函数,解决了原维特比算法只适用于单分量信号的问题。此外,还提出了一种新型时频交叉点的处理方法,能够提高多分量信号瞬时频率交叉时的估计精度。仿真表明,相较于现有的同类型算法,该方法能够准确地获取复杂相位结构的多分量信号瞬时频率信息,有效地提升了维特比算法在多分量信号瞬时频率估计上的适用性和稳健性。     

基于双随机相位估计的无功补偿方法

为了解决实时无功补偿问题,提出了一种基于双随机相位估计的无功补偿方法.对采样电能信号进行傅里叶变换,通过频谱峰值定位算法确定电能信号的基波、各阶次谐波的频率信息.采用同频率不同相位信号调制,得到调制后信号,再经过低通滤波得到滤波后信号.结合滤波信号的比值和随机相位三角函数数值得到所要估计的信号相位信息,辅助无功补偿.通过仿真电能信号和实际采集的电能信号验证了该算法的有效性,结果表明信号相位估计相对误差在1‰以下,无功补偿能够有效提升电路的能量利用效率.     

基于瞬时测相的π/4-DQPSK信号解调算法

提出了一种基于瞬时测相的π/4-DQPSK信号解调算法.这种算法通过实时估计信号的相位来提取调制相位信息,并通过相位推算信号的瞬时频率,实现码元同步,进而完成相位判决,恢复出原始的调制码.Matlab仿真表明,这种算法能够正确实现对信号的解调,在AWGN信道中,当误码率BER=10-4时,比传统差分相干解调大约有1 dB的信噪比性能改善.     

基于模数结合的三阶JERK混沌电路研究

研究了三阶JERK混沌电路实现的新方法,提出了利用模数、数模转换器、门电路来构造三阶梯波、五阶梯波等非线性函数,将其嵌入到由运放、电容、精密可调电阻构成的线性系统中去。该数模结合的方法,可提供一种基于混沌信号的伪随机序列,同时也产生连续变化的混沌信号,并给出了该EWB硬件仿真电路单方向和多方向网格状混沌吸引子的相图。     

GNSS接收机导航滤波器辅助捕获技术

为了充分利用GNSS接收机导航滤波器先验信息对基带信号处理过程的捕获进行辅助,以提高捕获速度及灵敏度,以北斗B1I信号为研究对象,开展GNSS接收机导航滤波器辅助估计伪码相位、载波多普勒、NH码相位研究. 首先引入“虚拟路径”的概念计算伪码相位,并详细推导了由导航滤波器直接计算接收信号伪码相位的算法. 然后对伪码相位及多普勒频率的误差源和传播特性进行详细分析. 最后进行了捕获性能理论仿真分析. 结果表明:导航滤波器辅助伪码相位与多普勒频率估计条件下,能够将捕获灵敏度提高1.1 dB,平均捕获时间为1 ms;进一步加入对NH码相位估计的辅助从而扩展相干积分时间为20 ms,则额外可以提供12.8 dB的灵敏度提升,平均捕获时间为20 ms. 通过导航滤波器中的先验信息对信号捕获进行辅助,能够提高信号捕获性能,同时有助于降低无辅助条件下捕获装置频繁运行带来的功率损耗,所提出的算法可以直接应用到GNSS接收机及GNSS/INS深组合导航系统中.     

DBD型臭氧发生器电源的频率跟踪移相PWM控制技术及其实现

提出一种DBD型臭氧发生器电源频率跟踪移相PWM控制技术的实现方案.利用集成锁相环CD4046在锁定状态时第6,7脚输出的锯齿波与输入方波信号的稳定相位关系,用一给定直流电平与锯齿波作比较产生移相信号,达到频率跟踪移相PWM控制的目的.与其它的频率跟踪移相PWM控制技术实现方案相比较,该方案具有电路简单、实现容易等特点,实验结果证明了该方案的可行性和正确性.     

基于伪码与多普勒频率分离的北斗信号捕获算法

北斗B1频点信号采用二次编码结构,而二次编码使用的NH（Neumann-Hoffman）码会发生比特跳变,导致接收机捕获性能降低,对此,提出一种基于伪码与多普勒频率分离的北斗信号捕获算法.该算法将接收信号分为两路,利用延迟差分运算和测距码的双极性分别对两路信号进行处理,消除了NH码比特跳变带来的影响.在此基础上使用匹配滤波器捕获码相位,使用快速傅里叶变换搜索多普勒频移,实现了码相位和多普勒频移的同时捕获.仿真结果表明,提出的算法成功捕获到了NH码跳变的信号,且在相同虚警率下灵敏度相比部分匹配滤波和快速傅里叶变换算法约有1.03 dB的提升.     

基于DDS的2FSK调制器的VHDL设计与实现

针对传统的2FSK调制方式容易发生相位突变、频带利用率不高等缺点,提出了一种基于直接数字频率合成技术的2FSK调制方式,给出了调制器的总体及各功能模块的设计方案,并在Altera Cyclone实验板上实现.实验结果表明,该调制器具有输出相位连续、抗干扰能力强等优点.     

基于码元分布特性的FSK信号识别算法

FSK信号在短波通信中大量应用,将其与PSK、QAM、并行多路传输信号区分开来具有重要的意义。而短波信号识别的关键是如何减小噪声与多径传输引起的频率选择性衰落的影响。提出一种基于码元分布特性的FSK信号大类识别算法,采用带通滤波后子载波信号的短时谱能量方差作为识别特征,具有优良的抗频率选择性衰落与噪声干扰性能。仿真实验与实际信号测试结果表明,算法具有较高的识别正确率,能直接对中频信号进行处理,可用于实际工程。     

改进的特征提取及其在信号分类中的应用

特征参数的提取是通信信号调制识别中的关键环节,对信号特征提取问题进行了研究.首先提出了一个新的参数--功率谱紧致性,该特征从信号功率谱中提取,具有较好的稳健性和抗噪声性能且无需任何先验知识.然后对信号相位特征进行差分处理,给出了一种改进的绝对无插叠差分相位标准差的提取方法,该方法不依赖于信号载波频率,具有更加实用的工程价值.还重新定义了单频分量的检测方法,重定义后的方法和原方法相比所提取的特征具有更好的可分性和稳健性.最后设计了信号调制识别系统,完成了AM、SSB、2FSK、4FSK、8FSK、BPSK、QPSK和8PSK的分类.实验仿真表明,当信号信噪比大于5dB时,正确识别率达92%以上.     

级联多电平分布式开关电源调制方法研究

针对级联型逆变器结构的分布式电源的应用,提出了一种基于阶梯波的交流母线分布式电源电路.通过将具有不同相移的逆变单元输出的方波叠加,得到阶梯波交流母线电压输出.文章讨论了级联多电平逆变器的几种典型的阶梯波调制方法,提出了一种改进的等宽方波调制法.采用该调制方法的三单元逆变器母线电压的谐波含量降到了基波电压幅值的9.8%.使用该调制法的具体电路结构,最后通过了仿真实验验证.     

多载波认知无线电无线携能通信资源分配算法

认知无线电可通过频谱感知提高资源利用率,但会产生感知能耗,降低传输能量.为了保证认知无线电的传输性能,提出认知无线电可利用多载波实现无线携能通信,并分配通信资源,实现系统性能优化.认知无线电利用部分子载波传输信息,采集剩余子载波上主用户射频能量,补充感知耗能.提出的子载波和子载波功率联合优化算法,在保证能量、干扰和总功率受约束的基础上,可最优化系统的吞吐量和能量.仿真结果表明,能量采集会占用传输资源,需要合理分配子载波,使其在速率和能量间取得性能折中.提出的算法通过采集能量补充感知能耗有效地提高了系统吞吐量.     

一种结合高分辨率TDC的快速全数字锁相环设计

针对时间数字转换器(Time-to-Digital Converter,TDC)的分辨率较低,全数字锁相环(All Digital Phase-Locked Loop,ADPLL)锁定参考信号的时间较长等问题,提出一种在高精度TDC基础上快速实现锁定的全数字锁相环.提出的时间数字转换器运用抽头延迟线法和双通道差分延迟线法提高量化精度,采用对称式层次型结构实现对负时间间隔的量化,设计的相调电路将量化的脉冲信号还原为时间长度信号,通过状态机对反馈信号的相位提前或延迟,实现对参考信号的快速锁定,在环路锁定后使用下降沿检测电路适时关闭鉴频鉴相器和时间数字转换器,降低整体电路的功耗.在Xilinx KC705开发平台上进行仿真与验证,并在Xpower软件上与传统的基于游标尺链型的全数字锁相环进行功耗对比分析.结果表明,此全数字锁相环的量化误差控制在0.2 ns之内,反馈信号可在3个参考信号时钟周期内快速锁定参考信号,整体电路功耗相比传统的基于游标尺链型的全数字锁相环降低约18.1%.本文提出的全数字锁相环具有实时性强、锁定速度快、量化精度高、功耗低等优势,更适用于高速、低功耗的现代数字通信系统.     

用离散STFT实现FSK调制信号的数字解调方法

提出了一种新的FSK信号数字化解调的方法,该方法基于离散短时傅里叶变换,在时频域中对FSK信号进行分析,利用统计方法估计信号的频率和码元宽度。文中给出了一个对8FSK信号进行数字化解调的仿真结果,讨论了各种窗函数对解调性能的影响,并给出了不同信噪比下的仿真结果。     

一种基于AD9910的高性能信号产生器的设计

直接数字频率合成（DDS）以相位噪声好、调频速度快、体积小、频率分辨率高的特点广泛使用于现代通信领域中。文章详细介绍DDS的工作原理及特性,并给出用单片机对最新的DDS芯片AD9910进行控制的设计电路来实现产生高性能信号的方法。测试结果表明,该电路产生的信号能够达到用户所需要的波形频率、幅度及相位要求。     

离散WV分布在FSK信号数字解调中的应用

提出了一种新的FSK信号数字化解调的方法。该方法基于信号的MVD分布，在时频二维平面上对FSK信号进行分析，利用统计方法估计信号的频率和码元宽度。文中还给出了对一个8FSK信号进行数字化解调的仿真结果，并讨论了各种窗函数对解调性能的影响，给出了不同信噪比下的仿真结果及其与STFT方法的解调性能的比较。     

移频轨道电路参数测试仪的研制

针对开、短路法测试轨道电路参数将影响正常行车秩序的问题，依据锁相环数字解调原理和选频技术，设计了由单片机AT89C52对整个系统进行控制的在线测试轨道电路参数测试仪．采用锁相环CD4046，从移频信号中解调出低频调制信息，应用选频技术，实现移频信号与工频及其谐波干扰信号的分离．实验及现场测试表明，本测试仅具有成本低、准确度高、性能稳定可靠的特点。