宽带分数抽取数字下变频设计

在雷达宽带接收系统中,数字中频接收采样率的选择要受限于射频系统的整体设计架构,信号处理系统需要的基带信号数据率可能无法通过对采样信号进行整数抽取获得。针对宽带系统采样率高、数字下变频采用并行多相滤波算法结构、基带信号由多个并行支路组成的特点,以及FPGA处理速率的限制,宽带信号分数抽取运算通常只能采用并行多相方式实现。在宽带数字下变频并行多路基带信号的基础上,通过并行多相内插滤波和并行多相抽取滤波算法,不需要提高FPGA的处理时钟,实现对大带宽信号的分数抽取运算。     

基于16相快速滤波实现采样率4~8 GS/s中频信号预处理

在机载雷达或电子战接收系统对大带宽数字中频信号的预处理过程中,针对传统并行多相滤波方式存在FPGA乘法器资源消耗过多的缺陷,提出对并行多相分解系数进行快速滤波算法构建,实现高速ADC采样率在4~8 GS/s之间的数字下变频处理。即先将高速中频采样信号解析为并行32支路,再通过数字混频及2倍抽取将基带复信号的并行度降至16,最后基于短卷积算法构建的16相快速滤波架构,实现对高采样率、大带宽信号的数字下变频预处理。通过基于并行16相快速滤波算法的宽带数字下变频设计与应用,将FPGA乘法器资源降至传统并行多相滤波方式的32%左右,大幅节省资源并提升单片FPGA对多通道、高采样率中频信号的预处理能力。     

多相并行FIR滤波器的FPGA高速实现方法

L路多相并行FIR滤波器的工作速率是单路串行FIR滤波器的L倍,基于多项式分解的多相并行FIR滤波器实现结构简单、计算复杂度小、滤波运算延迟少;针对多相并行FIR滤波器,给出了基于多项式分解的多相并行FIR滤波器优化实现结构的FPGA高速实现方法。归纳、整理和推导了2路至8路基于多项式分解的多相并行滤波器优化实现结构,并针对FPGA实现的具体特点给出了多相并行滤波器优化实现结构的FPGA高速实现方法。通过测试分析可知,给出的基于多项式分解的多相并行FIR滤波器优化实现结构的FPGA高速实现方法能够在FPGA上高速实现多相并行FIR滤波器。     

会议文章 光纤接口DBF基带数据模拟器的设计与研制

本文设计了一款基于光纤接口的DBF（数字波束形成）雷达基带数据模拟器。该模拟器可以实时模拟DBF接收阵所有阵元的回波基带信号,用于验证DBF处理器所用算法的性能和可靠性。该模拟器使用Virtex-5 FPGA内嵌的Rocket IO硬核作为高速串行收发器,通过光纤发送串行数据,最高数据吞吐率可以达到35Gbps。该模拟器具有传输数据量大、实时性好、准确度高和传输距离远等优点,并且可以模拟不同环境下目标、干扰等的回波信号。模拟器所产生的基带数据经后续DBF处理器的验证,证明是正确、有效的。     

一种四进制连续相位调制新方法

为简化连续相位调制信号的相干解调,提出了一种四进制连续相位调制方法。在发送端,信号调制器根据发送的前后两组比特信息从一个预先设计的基带信号集合中选择对应的基带信号作为调制信号。该调制方法使信息码元由基带信号某一时刻的绝对相位值表示,当完成相位和载波同步后,在接收端其接收处理和传统QPSK信号一致,可以直接使用IQ路的采样值解调信息比特。仿真表明,调制信号的相干解调误比特性能与QPSK信号的相干解调相同。由于调制信号具有准恒包络和连续相位的特点,更适合应用于使用非线性功放的功率受限通信系统中。     

数字卫星电视信号的QPSK调制

1 引言 数字卫星电视信号在传输过程中,经过数字编码后得到的数字信号,一般不宜直接传输,因为这样的数字信号经信道传输时,受信道特性的影响,会使信号产生畸变,同时由于信道中噪声的存在,也会造成信号的随机畸变,因而需进行数字调制.所谓调制是指用基带信号对载波波形的某些参量进行控制,使载波的这些参量随基带信号的变化而变化,将基带信号转变为适合卫星信道传输的信号形式,也是抵抗信道干扰的重要途径.为此,经过卷积编码后输出的I,Q两路数据信号,在送去进行QPSK调制之前,还要先经过一个滤波器进行滤波,以便获得具有特定频谱特性的基带信号,这一过程称为基带形成,其主要目的是为了减少数字信号在传输过程中带来的码间干扰.     

基带信号QPSK调制与脉冲成型滤波器ASIC实现

WCDMA基带处理器上行方向采用QPSK调制方式与根升余弦脉冲成型滤波器产生3GPP WCDMA协议25.213 Release6中规定的基带信号.文章介绍了QPSK调制与此同时脉冲成型的基本原理,并给出了该调制方式与成型滤波器的ASIC设计.     

基于脉动阵列结构的高速匹配滤波器设计

文章讨论了高速数传系统中匹配滤波器的设计问题。文中给出了FPGA实现中基于DSP搭建的脉动阵列匹配滤波器架构,同时为了提高滤波器的工作时钟频率,对滤波器进行了多相分解,将高速的串行输入数据降速为多路并行数据进行多相滤波,进一步提升了输入数据时钟频率,为实现高速解调提供了保证。     

基于FPGA技术实现的OFDM基带调制系统

OFDM基带调制的目的是将高速的串行数据流转换成并行的低速数据流,再调制到频谱是正交重叠的子载波上进行传输,以便于提高频谱利用率。OFDM可以采用IFFT/FFT实现调制解调,在本设计中采用FPGA技术可以比较容易地实现OFDM通信系统的的调制器部分。整个系统包括RS编码、交织、QAM星座映射,IFFT和插入CP等模块,经过仿真验证:提高了系统的处理速度,具有较高的应用价值。     

基于FPGA的窄带多通道数字脉压设计

在雷达窄带系统中,对多通道、多带宽中频接收信号的处理,通常在数字中频接收系统中基于FPGA芯片完成数字下变频和基带数据打包,再由信号处理系统基于DSP芯片进行数字脉压等。而FPGA具有处理速率快和并行运算能力强的特点,使得基于FPGA 的线性调频信号数字脉压比DSP具有更大优势。将基带信号数字脉压由信号处理系统提前到数字中频接收系统,在单片FPGA 内实现多通道、多带宽、多数据率窄带系统数字下变频、数字脉压和数据打包的一体化设计,能够有效减轻信号处理系统对基带信号的运算压力。     

基于FPGA的超声信号数字正交解调器

利用FPGA设计用于检测微弱超声信号的数字正交解调器.将经高速A/D采样的数字信号分为两路正交的基带信号,通过数字混频、低通滤波和数据抽取,最后从两路正交基带信号中提取出超声回波信号的幅度信息.本文对数字正交解调进行了理论分析,并分别利用FPGA中的内建RAM实现数控振荡器,内嵌乘法器实现数字混频,IP核实现低通滤波器,及宏模块实现数学运算.对玻璃杯的扫描成像实验结果,证明了设计的正确性.     

应用于程控电源的高速数字化光纤隔离传输技术

介绍了一种用于程控高压直流电源的高速数字化光纤隔离传输技术,将数字化与光纤隔离传输相结合,采用SERDES技术,将低速并行信号转换成高速串行信号,经过光纤信道隔离传输,可完成点对点的高速双线串行通信,并在接收端将串行信号解调成低速并行信号,实现高低压侧控制信号双向实时高速传输.验证结果表明:该方法传输速度快,隔离度高,...     

光纤接口DBF基带数据模拟器的设计与研制

设计了一款基于光纤接口的DBF(数字波束形成)雷达基带数据模拟器.该模拟器可以实时模拟DBF接收阵所有阵元的回波基带信号,用于验证DBF处理器所用算法的性能和可靠性.该模拟器使用Virtex-5FPGA内嵌的Rocket IO硬核作为高速串行收发器,通过光纤发送串行数据,最高数据吞吐率可以达到35 Gbit/s.该模拟...     

16QAM调制技术仿真及在卫星通信中的应用

QAM是一种频谱利用率很高的调制方式,相对于传统的QPSK调制方式,更适应于卫星通信对高速数据传输的需求。为深入研究QAM调制原理,本文利用Simulink工具搭建了16QAM信号基带传输模型,并通过观察仿真出的信号频谱、星座图、眼图、传输误比特率等信息,对16QAM调制解调技术的基带传输特性进行了进一步的研究。最后指出了16QAM调制技术在卫星通信应用中的优势及不足。     

基于FPGA的数字中频接收和恢复系统设计

介绍一种数字中频恢复系统,该系统分为光纤接收单元、FPGA核心单元和QDUC单元。光纤接收单元采用高速串行器／解串器TLK1501,完成高速串行数据的串行转换。FPGA核心单元对数据进行解码、检验、配置TLK1501和AID957。QDUC单元实现基带信号的上变频和D／A转换。测试结果证明,系统具有实时性好、工作稳定、抗干扰性强的优点。     

矢量信号源中IQ调制器的设计与实现

实现了一种应用于矢量信号源中的新型IQ调制器。其中,硬件电路包括FPGA电路,滤波、放大、输出电路以及控制器电路,软件设计主要有基带信号发生器和基于改进型CORDIC算法的IQ调制。该调制器不但可以直接实现MASK,MFSK,MPSK,QPSK,MSK以及QAM等调制,还可以产生正交载波信号。仿真与实际测试结果证明了该设计的正确性和优越性。     

基于FPGA的高速信号发生器

简述了FPGA在高速误码率测试仪信号发生器中的应用，介绍了如何用FPGA实现信号源生成，并给出了其控制信号的设计。该信号发生器的功能主要是产生300Mbit/s的基带信号。首先由FPGA产生出8路低速基带信号以及后续芯片的控制信号。经过并串变换产生符合系统要求的高速信号，通过被测通信设备，在接收端进行比较和显示。     

基于IEEE 802.16a的OFDM基带调制系统的FPGA设计

本文研究了基于IEEE802.16a的OFDM基带调制系统的实时实现,提出了一种切实可行的IEEE802.16a的OFDM调制方式的FPGA实现方法与结构,并介绍了IFFT运算、QPSK映射和插入循环前缀的具体电路。最后给出了硬件性能分析。     

基于四倍频矢量信号和波长重用的双向光载无线系统

为提高光载无线(RoF)系统传输容量,提出了一种基于四倍频矢量信号生成及波长重用技术的双向RoF传输系统。该系统中,下行链路由基于受激布里渊散射效应的窄带光带阻滤波器和Sagnac环在光域实现四倍频矢量信号调制;在基站端,未调制的边带由检偏器滤出作为上行链路光载波实现波长重用。传输实验验证了24 GHz的四倍频正交相移键控(QPSK)信号的拍频产生,并测试了码率为400 Mbit/s的8 GHz下行频带QPSK和400 Mbit/s的上行基带开关键控(OOK)信号的6.15 km光纤传输。实验结果验证了该系统的可行性。     

一种基于FPGA的基-8并行脉压实现方法

在超宽带雷达接收系统中,为了降低FPGA的处理时钟,数字正交下变频一般采用多相滤波方法实现,多相滤波后传统的一路串行零中频信号变为并行多路I/Q信号,其脉压功能通过并行多相FFT和频率抽取IFFT实现,此方法能够与数字下变频多相滤波结构统一设计,且相较于传统串行脉压实现方法,其处理效率得到有效提高,本文不仅通过理论仿真...