非同步采样的同步化谐波分析算法

为了消除采样过程中同步误差产生的频谱泄漏,提出一种基于搜索的同步化算法.该算法采用逆向搜索在非同步采样数据中截取整周期的采样序列,通过离散傅里叶变换(DFT)得到频谱,搜索频谱幅值得到基波谱线位置,计算基波及各次谐波的幅值和相位.误差分析和仿真结果表明,采样点数越多,算法精度越高,较高的采样频率有利于提高算法的分析精度.同步化谐波分析算法分为单周期和多周期两种方法,单周期法适合于非稳态周期信号的谐波测量,多周期法提供了一种精确分析稳态周期信号谐波的有效方法.     

一种集成占空比校准的低杂散参考时钟倍频器

为降低小数分频模拟锁相环的相位噪声,并改善采用传统异或门倍频器对参考时钟进行倍频时引起的锁相环输出杂散,提出了一种集成占空比校准的低杂散参考时钟倍频器.该倍频器对输入时钟进行倍频后输出参考时钟到锁相环,通过降低锁相环的分频比有效降低了锁相环输出信号的相位噪声.针对由倍频器输入时钟占空比误差引起的参考时钟频率抖动及锁相环...     

可变性能位同步电路的设计及其实现

介绍了传统的数字锁相环提取位同步信号的原理,提出了一种改进的可变性能位同步电路FPGA实现方法,该方法首先通过相位比较器得到接收码元序列与本地位同步信号之间的相位差,根据相位差来控制K计数器的计数,由计数器去控制减加脉冲数.通过设置计数器的K值,可改变电路的最大相位误差及同步建立时间等性能.     

多通道高采样率任意波形发生器的设计

任意波形发生器是一种可以产生任意激励信号的测量仪器。输出波形带宽、通道数目以及通道间同步精度是任意波形发生器的关键指标。为了实现高带宽、多存储器并行的结构,并行存储技术被用来突破相位累加器和波形查找表工作速度的限制,然而该结构却存在比传统结构更加复杂的同步误差。针对此问题,该文分析了采用多存储器并行结构的任意波形发生器的同步需求,通过时钟、触发信号的精密分配以及内嵌相位校准模块设计,消除了数据时钟的随机初始相位、随机触发位置以及分频造成的随机相位差。最后对设计的任意波形发生器的相应指标进行测试验证。     

改进的双速率同步采样法及其傅里叶变换

针对现有的双速率同步采样序列离散傅里叶变换(DFT)的算法是一个经验公式和计算量大的缺陷,提出了一种改进的双速率同步采样法.改进的采样法采用传统的采样间隔补偿方法以平抑对周期信号采样所产生的周期误差,将所有的采样点按时间顺序划分成点数相同的前后两组,对两段中对应点的采样间隔分别给以相同的补偿,将双速率采样问题归结成均匀采样问题,并利用均匀采样的基本理论,导出改进的双速率采样序列DFT的算法.分析结果表明,与传统补偿方法相比,改进的采样法不仅能有效地抑制采样的周期误差,而且DFT算法的乘法计算量减少了一半.适用于周期信号的电参数测量与频谱分析.     

相控超声激发系统的设计

针对相控阵列声涡旋中的多路相控信号的激发问题,选用波形存储和窄带滤波谐振相结合的信号发生芯片MD2134实现信号的输出和功率放大,并利用FPGA编程技术控制输出信号的相位,设计了一个相位可调的8路相控超声激发系统,达到高集成度、操控灵活、相位差可控的目标. 在设计中,用Quartus Ⅱ软件编写寄存器代码,控制信号发生电路输出带有相位差的信号,经过D/A转换和功率放大后驱动换能器形成谐振. 将同步输出的8路中心频率约为500 kHz,相位差为π/4的信号分别激励8个换能器,用示波器采集水听器所接收到的声波波形,并测量各路声波的相位差. 结果表明设计系统的集成度高,输出信号幅度和相位稳定,各路声波相位差和理论结果一致,可在相控超声系统中推广和应用.     

基于ARM的同步交流采样和误差补偿

导出了电压交流同步采样的准确误差公式,解决了被测信号频率变化时采样精度降低的问题,并提出了误差补偿方法.另外,对采样周期误差也进行了分析,并给出减小周期误差的新算法.本系统采用PHILIPS公司的ARM7TDMI-S系列微处理器LPC2210,外加高速A/D转换器ADS7805,对交流电压采样,以测得电压有效值.理论计算表明,这种误差补偿算法实现简单,能显著地提高测量精度.     

谐波检测中采样频率准同步算法

提出一种通过采样数据计算信号实际频率的算法。该算法能够准确地得到信号的实际频率,并根据频率动态调整采样时间间隔,实现采样频率的自适应。由于减少了同步误差,从而降低频谱泄漏的影响。该算法实现简单,精度较高。     

光栅信号单谱线细分算法实现

在基于电荷耦合器件（CCD）的光栅位移测量系统中,为提高光栅莫尔条纹信号的细分数和跟踪速度,根据CCD采集的光栅莫尔条纹信号周期不随运行速度变化的特点,利用离散傅里叶变换（DFT）单谱线算法来获得信号一次谐波的相位值.采用坐标旋转数字计算机（CORDIC）算法对一次谐波谱线的复数求出反正切,获得莫尔条纹信号在任意时刻的相位值,再通过两次相邻时刻的条纹移动相位差值获得位移的大小和方向,全部算法采用FPGA实现.ModelSim仿真结果表明,DFT模块和CORDIC模块共延迟22个时钟周期即可输出结果.此方法具有细分数高、运算速度快、实现简单等特点,为解决光栅精密位移测量中由于莫尔条纹细分数提高而导致跟踪速度下降的问题提供了参考.     

基于CPLD技术的瞬态信号采集系统

冲击信号是一种瞬态信号,对其进行采集和分析需要提供完善的信号触发控制、采样频率自动设置及采样点数自动控制等功能。本文在分析了实现冲击信号采集特点及原理的基础上,研究并设计了基于CPLD（复杂可编程器件）的硬件功能模块。文中在生成系统时钟上采用了基于有限状态机的方法,完全在CPLD芯片中实现分频,取代了常见的使用8254可编程芯片的做法。此外,在模块中设计了采样频率设置、采样点数自动计点等功能,同时还可以用硬件实现多通道信号自动触发的功能,可以实现超前触发、滞后触发、电平触发、沿触发、触发电平自动设置等功能。所有的触发逻辑都使用verilog硬件描述语言在CPLD芯片中实现。通过和A/D电路配合工作,硬件模块可以实现采样的自动化。     

一种基于相位差分的GPS比特同步方法

为了解决较大频偏下GPS导航信号的比特同步问题，提出了一种基于相位差分的比特同步方法.通过对相关器输出的相邻数据的相位差分进行统计，得到相位差分最大的位置，即比特边界的位置，从而实现比特同步.采用频偏补偿的方式对同步方法进行优化，较大地提高了在极大频偏下的比特同步性能，并且可以同时得到信号的精确频偏估计.经过理论推导和仿真验证，该方法不仅在频率同步的情况下具有很好的检测性能，而且解决了以往方法在频率未同步的情况下无法进行比特同步的问题.     

锁相倍频器的相位抖动及其抑制措施

定量分析了数字式锁相倍频器输出信号的相位抖动 .针对抖动产生的两个主要原因 ,在环路前和环路中分别插入窄带滤波器和辅助环路滤波器 .此外 ,利用一个基本的锁相环路作为跟踪式相位滤波器 ,可进一步提高锁相倍频器输出的频谱纯度     

改进科斯塔斯环的LDPC码相位同步算法

提出了一种基于改进科斯塔斯环的LDPC编码系统迭代相位同步算法.该算法用LDPC译码过程中每次迭代产生的数据符号的后验概率更新科斯塔斯环中的错误信号,从而以迭代的方式达到相位同步.该算法将LDPC译码过程和科斯塔斯环相位同步过程以迭代方式相结合,仿真表明,在系统存在一定程度频率偏移的条件下该算法能对相位错误进行有效的盲估计,且对一定程度频率偏移具有很强的鲁棒性.     

一种超远程星-地频率相位同步系统

为了解决卫星与地面电子设备之间超远程的频率、相位同步问题,给出了一种基于锁相环技术的频率相位同步接收系统.根据锁相接收机的工作原理,对环路带宽与微波链路传输电平等关键参数进行了设计;基于星-地实际链路的实验方法,进行了验证.实验结果表明,系统锁相接收机的环路噪声带宽约为20 Hz,环路带内10 Hz处相位噪声为-116...     

短波低信噪比OFDM猝发通信系统同步算法

为解决低信噪比下短波正交频分复用（OFDM）系统信号的捕获,提出了一种采用CAZAC序列设计导频符号的基于谱分析的同步算法。首先通过时域、频域2维联合估计来实现信号的快速捕获,同时根据信号谱函数的最大峰值位置来确定整数频偏,然后利用相邻导频符号的相位差来精确估计小数频偏。最后,进行了算法仿真和现场可编程门阵列（FPGA）上的硬件实现及在线实时验证研究,结果表明,该同步方案在低信噪比条件下具有很好的同步性能,可以作为一个完整OFDM基带处理器的子模块实时、连续地对信号进行处理。     

海面FH-OFDM系统联合同步和信道估计算法

在跳频正交频分复用(FH-OFDM)系统的海面军事应用中,为了提高接收机在航空移动通信中不同海况下的误码性能,提出了基于递归最小二乘法的联合同步和信道估计算法。在同步跳中使用并行搜索实现跳频同步,对基带时域信号的子载波间干扰(ICI)进行了预先补偿。借助于慢时变信道下新的跳频帧结构,构建了统一的代价函数通过线性误差函数对信道冲激响应(CIR),载波频率偏差(CFO)和采样率偏差(SFO)进行估计。使用了新的极大似然代价函数来估计各参数的初始值。给出了系统中带宽效率,跳频速率及子载波总数的权衡条件。仿真结果表明,该算法在平静海面和粗糙海面下的参数估计均方差和系统误码率优于传统算法。     

非合作通信中MQAM的定时载波联合同步

针对非合作通信系统中多径信道下含有大符号率偏差的M进制正交振幅调制信号定时载波的同步问题,提出了一种基于改进加德纳算法的M进制正交振幅调制信号定时载波联合同步方法．该方法首先利用加德纳算法中频偏与算法输出值之间的关系,进行定时偏移估计与载波偏移粗估计;然后利用与其相差半个码元的定时误差检测输出值的绝对值差进行锁定;最后利用锁相环跟踪细微的频偏和相偏．仿真结果表明,在多径信道下,所提的定时偏移和载波偏移的联合估计方法具有良好的估计性能．     

Phase noise measurement based on the regularity change of phase difference group

A method for phase noise measurement is put forward based on the regularity change of the phase difference group and the frequency relationship between the signals. The technology takes advantage of the phase difference relationship affected phase fluctuant change between the periodic signals in nature. The ± 1 count error can be eliminated by building the measuring gate using phase coincidence detection to measure phase difference group synchronization between reference and measured frequency. The comparison and processing can be completed between the same or multiple frequency signals. The phase noise measurement can be realized in this condition so that the carrier frequency is inhibited in order to extract the information on the signal phase noise. The high resolution phase measurement can be realized in the frequency range of 1～190MHz.     

低相噪频率合成器中环路滤波器仿真研究

为了改善短波跳频电台中频率合成器的相位噪声特性,分析了DDS激励PLL式频率合成器中锁相环单元工作过程,基于ADI公司的PLL芯片ADF4001,就相位噪声问题对环路滤波器进行了设计.从带宽和相位余量出发,通过一种参数的近似算法,重新计算设定滤波器各种参数值,有效降低了滤波器相位噪声.最后用ADIsimPLL仿真软件对锁相环进行了仿真.结果表明：在70MHz输出时,经计算调整后的系统噪声性能比调整前优化可达0.79%,滤波器噪声性能的优化可达4%.有效改善了频率合成器的相位噪声特性.