一种数字化中频接收机的研究与实现

概述了软件无线电的发展和应用,为满足雷达中频接收机的数字化要求,介绍了C频段微波统一测控系统中应用软件无线电思想设计数字化中频接收机的方案,对其基本原理和实现的关键技术做了分析,最后给出了应用FPGA和DSP等器件实现该接收机的具体方法。整个系统集成度高,可靠性好,使用灵活,已在多个某型C频段统一测控系统中得到了应用。     

MIMO-OFDM系统的低复杂度递推信道跟踪算法

该文针对时变多径信道下的MIMO-OFDM系统,基于变分贝叶斯原理,提出了一种新的联合信号检测和信道跟踪的低复杂度半盲贝叶斯迭代接收机。针对该接收机,基于递推变分期望最大化(RVBEM)算法,提出了一种RVBEM信道跟踪算法。由于RVBEM算法需要进行矩阵求逆,因此以该算法为基础推导得到了一种时频域联合递推的低复杂度信道跟踪(TF-LCRVBEM)算法。TF-LCRVBEM算法不仅完全避免了矩阵求逆运算,还通过合理的近似使得算法只具有线性复杂度。分析和仿真表明,在时变多径信道下,所提迭代接收机具有远优于传统接收机和接近理想接收机的性能。     

一种基于SiGe BiCMOS工艺的单片集成光接收机前端放大电路

基于0.13μm SiGe BiCMOS工艺,设计了一种25 Gbit/s的光接收机前端放大电路单片集成的放大电路。该电路实现了光接收机前端放大电路的单片集成,并采用带反馈系统的跨阻放大器、电感峰化、自动增益控制电路等设计有效提高了增益、带宽和系统稳定性。经仿真与测试,该设计增益达到69.9 dB,带宽为19.1 GHz,并在工业级芯片工作温度(-40℃~+85℃)下带宽误差不超过0.1%。该芯片工作时需要的供电电流为45 mA,功耗为81 mW,信号抖动RMS值为5.8 ps,具有良好的性能和稳定性。本设计提供了一种能够适用于100 Gbit/s(25 Gbit/s×4线)光互连系统的设计方案,具有广泛的应用前景。     

基于双通道相位同步修正的距离零值校准

双通道接收机是测控雷达实现大姿态飞行目标跟踪测量的常规设备,也是高精度雷达通用的链路配置形式。采用常规的距离零值标校方法对该类型系统进行标校,稳定性较差,精度不高,无法达到亚米级距离零值的校准目的。在传统标校方法的基础上,融合双通道相位同步修正技术,优化了系统距离零值标校方法。仿真和测试结果结果表明,50 dB动态条件下零值校准精度优于1 m,弥补了传统标校方法的不足,可以作为工程方法推广使用。     

近程强杂波限幅处理对旁瓣相消性能的影响

分析了雷达同时受到有源干扰和无源干扰的情况下其抗干扰性能下降的原因。通过数学推导以及仿真实验对各种因素进行分析,结果表明:引起雷达抗干扰性能变差的原因是由于限幅对旁瓣相消性能的影响。     

基于干扰容忍的多小区系统的高效传输协议设计研究

针对多小区边缘用户的干扰问题,设计了两时隙的传输协议,通过采用基于信漏噪比的预编码方案,推导获得所提传输协议下的预编码闭合表达式,并设计了基于非线性最小均方误差的自适应接收机。仿真结果表明所设计的传输协议与传统协议相比具有较大的和速率增益。     

GPS软件接收机跟踪环路设计

GPS软件接收机跟踪环路的设计在环路参数与鉴相器选择上有很大空间。在分析GPS跟踪原理的基础上．对比码环与载波环不同鉴相器的性能,然后在不同环路参数下对跟踪效果进行了仿真比较,最后选择一组鉴相器并设计合适的环路参数,对实际采集的GPS中频信号进行跟踪,跟踪结果验证了设计环路的有效性。     

一种2.5Gb/s CMOS宽动态范围光接收机模拟前端电路

基于55nm CMOS工艺,设计了一种具有宽动态范围的2.5Gb/s光接收机模拟前端电路。作为光接收机的输入级电路,为了获得低噪声和高灵敏度性能,跨阻放大器(TIA)基于三级反相器级联结构,同时采用双自动增益控制(DAGC)电路来扩大输入信号的动态范围。为了提高增益,引入后置放大器,包括电平转换电路和三级差分放大电路,同时利用电容简并的方法来进一步拓展带宽,最后进行缓冲器输出。测试结果表明,在误码率为10-12的情况下,光接收机的输入灵敏度为-26dBm,过载光功率为3dBm,动态范围达到29dBm。光接收机在3.3V供电电压下,电流功耗为36mA,整体芯片面积为1176μm×985μm。     

基于NIOSⅡ的多串口数据通信的实现

串口传输常用于基于FPGA和DSP结构的信号处理板和外部设备之间的数据交换。以GPS RTK定位应用为基础,针对单个串口全双工传输不足以应对多种数据类型同时输入输出的情形,设计并实现了一种面向多串口不同类型数据的传输方案。该方案通过增加串口控制寄存器实现单个中断信号即可控制所有串口,采用乒乓交替读写实现数据持续高速输入。测试表明该方案可独立对各串口进行配置,可同时实现GPS定位结果、差分GPS修正数据与外界的交换以及用户控制命令的输入,并且可减少硬件调试时间,节约硬件资源。     

一种X波段船舶导航雷达射频接收机设计

根据一种X波段船舶导航雷达的总体技术指标,研制了一款与之配套的低噪声镜像抑制射频前端接收机。整个接收机由限幅、低噪声放大、镜像抑制混频三个主要功能模块构成。在研制过程中采取由独立到集成的研制思路,在每个独立模块的性能经测试符合技术指标的基础上再进行整个接收机的集成设计及实验测试,给出了接收机的噪声及链路增益测试曲线。测试结果表明：该射频接收机在9.36 GHz~9.46 GHz频率范围内具有3.6 dB的噪声系数及2.5 dB的链路增益,镜像抑制度达到30 dB,各项性能指标均满足船舶导航雷达使用要求。整个前端模块体积小、成本低,适合民用领域的规模化生产。