高精度数字鉴相技术的FPGA实现

数字式干涉仪测向采用的是高精度数字鉴相技术,与传统的模拟鉴相技术相比可以大幅度提高鉴相精度,从而满足高精度干涉仪测向的要求。简要分析了数字干涉仪时域鉴相算法,详细阐述了实现高精度数字鉴相技术的关键环节,包括A/D采样,数字下变频设计以及基于坐标旋转数字计算（CORDIC）算法的反正切函数的FPGA实现及优化处理。在Virtex5的vc5sx95t芯片上测试结果表明,可以将数字鉴相误差控制在1°以内。     

高精度测距方法研究

在卫星测控系统中传统的测距方法主要有侧音测距及伪码测距,文中提出了另一种适合于航天测控系统的测距方法:伪码扩频信息帧测距方法,并就这三种测距方法的优缺点进行了讨论。     

一种数字无线收发系统设计

介绍了无线收发系统的设计过程,该系统以FPGA作为数字中频处理部分,发射机采用FM调制对信号进行处理,接收机采用数字下变频与欠采样技术,将中频信号降采样后解调,得到原信号。系统采用分模块式设计,对电路各个模块的功能和实现加以说明,设计思路灵活,结构清晰。电路在Protel99中设计完成,并用VerilogHDL语言对数字中频进行编程和程序仿真。系统已经做成实体,可以实现信号的无线发射与接收,达到设计提出的要求。     

干涉解调鉴相测距法

针对相位法激光测距技术中其测量精度与测量范围 不能够同时兼顾问题,提出干涉解调鉴相测距系统。经过理论推导与实验验证表明,干涉解 调鉴相测距系统中的 偏振光干涉解调的方法能够代替传统的模拟鉴相系统,简化了模拟鉴相电路,减小了鉴相系 统中的附加相 移噪声;小步进改变调制频率扫频的方法能够解决相位测距系统中的模糊距离问题;干涉解 调鉴相测距系 统的测距精度能够达到10－5量级。     

数字干涉仪时域频域鉴相性能对比的理论分析

基于数字干涉仪中鉴相性能理论分析研究的需要,在对其工作原理简要概述的基础上,分别构建了时域和频域鉴相的数学模型,其中的时域鉴相模型同时也反映出与双通道互相关处理的等价性。通过鉴相误差的理论分析,结果表明:2种鉴相方法对干涉仪通道间相位差的估计都具有无偏性;但频域鉴相相对于时域鉴相,其误差的方差更小,在低信噪比条件下这一特点表现尤为明显。理论分析结果与仿真结果完全吻合,从而在理论上证明了频域鉴相的性能优于时域鉴相,也说明了频域鉴相性能优于通道间的互相关处理。     

数字鉴相及其在测频中的应用

相当一部分信号处理在单载频信号中进行，本文介绍这种条件下对信号相位的检测方法,以及使用所检测的相位对信号频率的快速、准确的推算。经过分析后指出，本文提出的数字测频方法具有快速、准确、抗噪声能力强的优点，值得在工程中予以应用。     

一种新型数字化测距侧音产生器

本文提出了一种适用于远程测控网测距系统的数字化测音产生器的先进设计。按本设计技术研制的数字化测距侧音产生器具有可编程能力和通用性强,高度自动化,以及应用灵活等显著优越性。     

连续波比相测距解模糊技术研究

本文归纳介绍了国内外连续波比相测距解模糊基本方法,分析了国内连续波比相测距解模糊技术的最新发展及应用前景。     

侧音轮发比相制测距系统

本文根据具体工程需要,在理论分析的基础上设计出一种全数字侧音环路,此环路具有多侧音轮发、数字锁相、频率辅助跟踪、比相式测距等功能,并已应用于工程,使测距设备完全数字化。     

一种基于CORDIC算法的数字鉴频方法

本文提出了一种基于CORDIC (Coordinate Rotation Digital Computer)算法的数字鉴频方法。首先给出了基于CORDIC算法的鉴相原理,讨论了CORDIC算法的鉴相范围;然后讨论了差分鉴频的方法,特别是对低数据率情况下的差分鉴频进行了探讨,并给出了一种实用的数字鉴频结构。计算机仿真结果和FPGA仿真结果表明,基于CORDIC算法流水结构和一阶差分结构实现的数字鉴频方法是可行的,而且是高效的。     

基于二次相差法的多频连续波测距雷达仿真与研究

介绍了二次相差法测距的基本原理,并对二次相差法多频连续波测距体制在分离多目标的问题上进行了研究分析。通过对二次相差法测距性能进行了仿真分析,仿真结果表明,基于双频比相测距的二次相差法多篇连续波雷达,只能求解速度不同的目标的距离值,无法求解同速度不同距离目标的距离值。     

一种基于分布式算法的数字鉴频方法

针对传统接收机中模拟鉴频方法的缺点,提出了一种基于分布式算法的数字鉴频方法。与其他数字鉴频方式不同,该算法无须进行鉴相,而直接采用一阶差分计算目标信号多普勒频移,便于在可编程数字器件中实现,实时计算目标———雷达径向速度。     

两种改善无线TCP性能的新机制

本文提出了两种无线TCP改进机制,即:基于重传率调整TCP段尺寸的机制和基于吞吐量估计设置往返时间(RTT)门限检测网络拥塞的机制.大量的仿真结果验证了两种新机制的可行性和有效性.这两种机制可在未来有线/无线混合因特网中有效地改善TCP连接的性能,提供高效而可靠的端到端无线/有线混合因特网服务.     

数字多波束天线精密测距精度分析

针对数字多波束天线在精密测距应用中所遇到的多通道信号合成处理问题,分析了单元天线相位中心、阵列天线相位中心、通道间时延不一致性和天线孔径渡越时延对测距精度的影响,给出了通道间时延偏差与合成波束测距结果之间的关系,并进行了试验验证。研究表明:在一定范围内,各通道的时延偏差在波束形成输出端体现为统计平均效果,合成波束的整体测距误差会因统计平均效果而得到改善,合成波束测距误差也可以由通道时延的偏差来估计。     

基于TDC-GP22的脉冲激光测距系统设计

为满足激光测距领域大量程、高精度、高分辨率的应用需求,设计了一种高精度脉冲激光测距系统。系统基于最小可分辨45ps的专用计时芯片TDC-GP22实现高精度、高分辨率的时间间隔测量,并采用高带宽放大电路及恒比定时时刻鉴别方法提高系统精度。详细论述了TDC-GP22时间间隔测量模块的硬件设计及软件流程。实验结果表明,该系统的测量分辨率达45ps,对时间间隔1μs内的测量精度可达60ps,对应150m测距精度可达1cm;对时间间隔1μs以上的测量精度可达1ns,对应千米级测距精度可达0.15m,满足高精度距离测量的应用需求。     

基于CORDIC算法的数字鉴频方法及其在FPGA中的实现

本文给出了一种适合FPGA实现的基于CORDIC(Coordinate Rotation Digital Computer)算法的数字鉴频方法.首先讨论了利用CORDIC算法进行数字鉴相和一阶差分数字鉴频的原理,然后分别给出在FPGA中实现CORDIC算法的流水结构和迭代结构,通过与XILINX自带CORDIC IPCore资源利用情况的比较及FPGA仿真结果表明,基于CORDIC算法的迭代结构和一阶差分实现数字鉴频的方法是高效可行的.     

基于IA4421的数字化无线温度传感器的设计与实现

介绍一种以Atmel公司的单片机ATmega324p为控制核心,结合数字温度传感器DS18B20和INTEGRATION公司的无线收发芯片IA4421的数字化无线温度传感器的设计。该设计频段(433 MHz ISM)无需申请即可使用测温范围为-40~95℃,分辨率为0.062 5℃,工作频率433 MHz,接收灵敏度为109 dBm,最大发射功率8 dBm,传输距离200 m,采和电池供电。重点介绍该系统的硬件接口、软件设计以及低功耗设计。该数字化温度传感器可应用到各种需要无接触的场合,实现对现场温度的"先知先觉"。     

一种提高数字化连续波雷达测距性能的新方法

通过对连续波双频测距与多频测距基本原理的分析,针对双频测距存在最大不模糊距离与测距精度相互矛盾的局限性,并考虑到多频测距对正确解模糊所需信噪比较高这一缺点,同时结合双频测距与多频测距的优势,提出了一种从多频到双频转换的连续波测距新方法。文中对这种新方法的测距步骤进行了详细论述,并进行了仿真分析,仿真结果证明了该方法的有效性。     

雷达高精度测距相位差改进算法

介绍了基于相位差法的线性调频连续波(LFMCW)雷达测距算法的原理,针对其计算量大和信噪比门限高的问题,提出一种改进相位差测距算法。该算法在快速傅里叶变换(FFT)的基础上先使用线性调频Z变换（CZT）对峰值附近的窄带进行细化,避免误差可能导致的谱线之间的相位差模糊,提高抗噪声性能,再应用相位差算法作距离估计。与经典算法进行仿真对比,结果表明,该方法的测距精度比改进Fitz算法高一个数量级,信噪比门限比补零相位差算法低7dB,且运算量有一倍以上的减少,适用于低信噪比环境下对检测精度要求较高的实时场景,有利于现阶段工程实现和推广。