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卫星接收机的

  • 基于FPGA的RS码编译码器的设计与实现

    研制发射微小卫星,是我国利用空间技术服务经济建设、造福人类的重要途径。现代微小卫星在短短20年里能取得长足的发展,主要取决于微小卫星自身的一系列特点:重量轻,体积小,成本低,性能高,安全可靠,发射方便、快捷灵活等。在卫星通信系统中,由于传输信道的多径和各种噪声的影响,信号在接收端会引起差错,通过信道编码环节,可对这些不可避免的差错进行检测和纠正。 在微小卫星通信链路中,信道编码器的任务是差错控制。本文采用符合空间数据系统咨询委员会CCSDS标准的链接码进行信道编码,即内码为(2,1,6)的卷积码,外码为(255,223)的RS码,中间进行交织操作。其中,里德-索罗蒙码(简称RS码)是一种重要的非二进制BCH码,是分组码中纠错能力最强的纠错码,一次可以纠正多个突发错误,广泛地用于空间通信中。 本文针对南京航空航天大学自行研制的微小卫星通信分系统的技术要求,在用SystemView和C语言仿真的基础上,用硬件描述语言Verilog设计了RS(255,223)编码器和译码器,使用Modelsim软件进行了功能仿真,并通过Xilinx公司的软件ISE对设计进行综合、布局布线,最后生成可下载的比特流文件下载到Xilinx公司的型号为XC3S2000的FPGA芯片中,完成了电路的设计并实现了编码译码的功能,表明本文设计的信道编解码器的正确性和实用性,满足了微小卫星通信分系统的技术要求。

    标签: FPGA RS码 编译码器

    上传时间: 2013-08-01

    上传用户:lili123

  • 基于FPGA的GPS星座模拟器

    全球定位系统(GPS)可以向全球用户提供位置、速度和时间信息,在航空、航天、海上及陆地等诸多领域得到了广泛的应用,成为一种主要的导航手段。随着空间定位技术的不断发展,空间定位系统必将出现多元化。本文结合计算机技术,以GPS定位系统为例,研究了卫星定位技术中的GPS星座模拟器。 本文综述了卫星导航系统的历史,现状及发展的方向,介绍GPS模拟器的研究发展状况。详细研究了GPS卫星信号传输理论和GPS卫星定位原理。在此基础上,提出GPS模拟器的理论模型和实现方法,研究了GPS星座模拟器的设计思路、组成模块,分析各个模块的设计原理。在理论研究和分析的基础上,提出模拟器的FPGA的设计与实现,以FPGA为平台,用verilog硬件语言实现了卫星信号的模拟,详细研究了基带模块的实现方法,包括C/A码产生模块,导航电文合成模块,码转换模块。最后通过射频模块发出,完成卫星信号的模拟。在信号测试部分,用示波器,频谱仪,MATLAB程序对模拟信号进行了验证实验。验证结果表明,设计满足要求,达到预想目标。

    标签: FPGA GPS 模拟

    上传时间: 2013-05-30

    上传用户:hoperingcong

  • RAKE接收机

    针对CDMA系统多径衰落信道条件下采用MATLAB仿真软件对单用户RAKE接收机和多用户RAKE接收机之间分别进行了仿真。并采用最大比合并、等增益合并、选择式合并这三种合并方式进行比较。给出仿真结果及误码率性能参数。通过比较三种合并方式的比较得出最大合并比方式更适合RAKE接收机。通过单用户与多用户RAKE接收机的比较,得出RAKE接收机更适合于多用户情况。并通过多用户间的比较得出增多用户对同状态下信噪比要求增加不大。

    标签: RAKE 接收机

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:stewart·

  • 信道化中频接收机设计与仿真实现

    软件无线电(Software Radio)具有高度灵活性、开放性,很容易实现与现有和未来多种电台的兼容,能最大限度的满足了互联互通的要求。而基于多相滤波器组的信道化软件无线电接收技术以其固有的全概率接收、降采样速率以及其大幅提高运算速率的能力越来越受到重视。本文主要研究了基于现场可编程门阵列(FPGA)的软件无线电信道化中频接收技术设计与实现。 首先介绍了软件无线电的基本概念以及其发展状况,深入讨论了软件无线电的基本理论,主要介绍了设计中所用到的带通采样技术、信号的抽取技术与多相滤波技术。 然后简要介绍了信道化中频接收机的射频(Radio Frequency,RF)前端接收技术,设置宽中频超外差接收机射频前端的设计指标,给出了改进的实信号滤波器组低通型实现结构,并依此推导和建立了实信号多相滤波器组信道化中频接收机的数学模型。 最后基于EP1S80开发平台实现了实信号多相滤波器组信道化的中频接收机。给出了多相滤波器、抽取运算、FFT运算、信道划分以及复乘运算的设计方案。仿真结果表明,该接收机能够实现对中频信号的正确接收,验证了系统设计的可行性。

    标签: 信道 中频 仿真实现 收机设计

    上传时间: 2013-06-12

    上传用户:qq521

  • 基于FPGA的GPS定位信息处理系统设计

    随着GPS(Global Positioning System)技术的不断发展和成熟,其全球性、全天候、低成本等特点使得GPS接收机的用户数量大幅度增加,应用领域越来越广。但由于定位过程中各种误差源的存在,单机定位精度受到影响。目前常从两个方面考虑减小误差提高精度:①用高精度相位天线、差分技术等通过提高硬件成本获取高精度;②针对误差源用滤波算法从软件方面实现精度提高。两种方法中,后者相对于前者在满足精度要求的前提下节约成本,而且便于系统融合,是应用于GPS定位的系统中更有前景的方法。但由于在系统中实现定位滤波算法需要时间,传统CPU往往不能满足实时性的要求,而FPGA以其快速并行计算越来越受到青睐。    本文在FPGA平台上,根据“先时序后电路”的设计思想,由同步没计方法以及自顶向下和自下而上的混合设计方法实现系统的总体设计。从GPS-OEM板输出的定位信息的接收到定位结果的坐标变换,最终到kalman滤波递推计算减小定位误差,实现实时、快速、高精度的GPS定位信息采集处理系统,为GPS定位数据的处理方法做了新的尝试,为基于FPGA的GPS嵌入式系统的开发奠定了基础。具体工作如下:    基于FPGA设计了GPS定位数据的正确接收和显示,以及经纬度到平面坐标的投影变换。根掘GPS输出信息标准和格式,通过串口接收模块实现串口数掘的接收和经纬度信息提取,并通过LCD实时显示。在提取信息的同时将数据格式由ASCⅡ码转变为十进制整数型,实现利用移位和加法运算达到代替乘法运算的效果,从而减少资源的利用率。在坐标转换过程中,利用查找表的方法查找转化时需要的各个参数值,并将该参数先转为双精度浮点小数,再进行坐标转换。根据高斯转化公式的规律将公式简化成只涉及加法和乘法运算,以此简化公式运算量,达到节省资源的目的。    卡尔曼滤波器的实现。首先分析了影响定位精度的各种误差因素,将各种误差因素视为一阶马尔科夫过程的总误差,建立了系统状态方程、观测方程和滤波方程,并基于分散滤波的思想进行卡尔曼滤波设计,并通过Matlab进行仿真。结果表明,本文设计的卡尔曼滤波器收敛性好,定位精度高、估计误差小。在仿真基础上,实现基于FPGA的卡尔曼滤波计算。在满足实时性的基础上,通过IP核、模块的分时复用和树状结构节省资源,实现数据卡尔曼滤波,达到提高数据精度的效果。    设计中以Xilinx公司的Virtex-5系列的XC5VLX110-FF676为硬件平台,采用Verilog HDL硬件描述语言实现,利用Xilinx公司的ISE10.1工具布局布线,一共使用44438个逻辑资源,时钟频率达到100MHZ以上,满足实时性信号处理要求,在保证精度的前提下达到资源最优。Modelsim仿真验证了该设计的正确性。

    标签: FPGA GPS 定位 信息处理

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:二驱蚊器

  • GPS原理与应用

    电子工业出版社,GPS原理与应用/(美)卡普兰(Kaplan,E.D.)著,邱致和等译。系统介绍了卫星导航的基本概念,所用的时间与坐标系,GPS系统的组成,卫星的信号与特性,接收机的截获与跟踪,干扰与抗干扰措施;讨论了GPS系统本身的性能,各种差分GPS系统,与其他传感器的组合及俄罗斯的GLONASS系统。

    标签: GPS

    上传时间: 2013-07-08

    上传用户:ve3344

  • 全数字化超声诊断仪中的应用研究

    数字超声诊断设备在临床诊断中应用十分广泛,研制全数字化的医疗仪器已成为趋势。尽管很多超声成像仪器设计制造中使用了数字化技术,但是我们可以说现代VLSI 和EDA 技术在其中并没有得到充分有效的应用。随着现代电子信息技术的发展,PLD 在很多与B 型超声成像或多普勒超声成像有关的领域都得到了较好的应用,例如数字通信和相控雷达领域。 在研究现代超声成像原理的基础上,我们首先介绍了常见的数字超声成像仪器的基本结构和模块功能,同时也介绍了现代FPGA 和EDA 技术。随后我们详细分析讨论了B 超中,全数字化波束合成器的关键技术和实现手段。我们设计实现了片内高速异步FIFO 以降低采样率,仿真结果表明资源使用合理且访问时间很小。正交检波方法既能给出灰度超声成像所需要的回波的幅值信息,也能给出多普勒超声成像所需要的回波的相移信息。我们设计实现了基于直接数字频率合成原理的数控振荡器,能够给出一对幅值和相位较平衡的正交信号,且在FPGA 片内实现方案简单廉价。数控振荡器输出波形的频率可动态控制且精度较高,对于随着超声在人体组织深度上的穿透衰减,导致回波中心频率下移的声学物理现象,可视作将回波接收机的中心频率同步动态变化进行补偿。 还设计实现了B 型数字超声诊断仪前端发射波束聚焦和扫描控制子系统。在单片FPGA 芯片内部设计实现了聚焦延时、脉宽和重复频率可动态控制的发射驱动脉冲产生器、线扫控制、探头激励控制、功能码存储等功能模块,功能仿真和时序分析结果表明该子系统为设计实现高速度、高精度、高集成度的全数字化超声诊断设备打下了良好的基础,将加快其研发和制造进程,为生物医学电子、医疗设备和超声诊断等方面带来新思路。

    标签: 全数字 中的应用 超声诊断仪

    上传时间: 2013-05-30

    上传用户:tonyshao

  • 宽带数字信道化侦察接收机

    数字信道化接收机具有监视频段宽、灵敏度高、动态范围大和能够处理多个同时到达信号等优点,是当今雷达侦察接收机的主要研究方向。在数字信道化侦察接收系统中,从输出中频信号到变换至基带信号的信号预处理部分主要有两...

    标签: 宽带 侦察接收机 数字信道化

    上传时间: 2013-06-16

    上传用户:碉堡1234

  • 基于FPGA的OFDM基带系统研究

    近几年来,OFDM技术引起了人们的广泛注意,根据这项新技术,很多相关协议被提出来。其中WiMax代表空中接口满足IEEE802.16标准的宽带无线通信系统,IEEE标准在2004年定义了空中接口的物理层(PHY),即802.16d协议。该协议规定数据传输采用突发模式,调制方式采用OFDM技术,传输速率较高且实现方便、成本低廉,已经成为首先推广应用的商业化标准。本文对IEEE802.16d OFDM系统物理层进行了研究,并在XILINX公司的Virtexpro II芯片上实现了基带算法。    ⑴探讨了OFDM基本原理及其关键技术。根据IEEE802.16d OFDM系统的物理层发送端流程搭建了基带仿真链路,利用MATLAB/SIMULINK仿真了OFDM系统在有无循环前缀(CP)、多径数目不同等情况下的性能变化。由于同步算法和信道估计算法计算量都很大,为了找到适合采用FPGA实现的算法,分析了同步误差和不同信道估计算法对接收信号的影响,并结合计算量的大小提出了一种新的联合同步算法,以及得出了LS信道估计算法最适合802.16d系统的结论。    ⑵完成了基带发射机和接收机的FPGA硬件电路实现。为了使系统的时钟频率更高,采用了流水线的结构。设计中采用编写Verilog程序和使用IP核相结合的办法,实现了新的联合同步算法,并且通过简化结构,避免了信道估计算法中的繁琐除法。利用ISE9.2i和Modelsim6.Oc软件平台对程序进行设计、综合和仿真,并将仿真结果和MATLAB软件计算结果相对比。结果表明,采用16位数据总线可达到理想的精度。    ⑶采用串口通信的方式对基带系统进行了验证。通过串口通信从功能上表明该系统确实可行。

    标签: FPGA OFDM 基带 系统研究

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:zhangyigenius

  • GPS接收系统的设计

    通过结合SE4100L芯片和STA205l芯片的硬件特点,分析和介绍了前端GPS接收机的核心硬件组成和软件设计流程

    标签: GPS 接收系统

    上传时间: 2013-06-23

    上传用户:JESS