低频时码接收的DSP实现以及改进低频定时的研究

低频时码接收的DSP实现以及改进低频定时的研究

白燕[1]2003年在《低频时码接收的DSP实现以及改进低频定时的研究》文中指出目前授时中心正在建设和完善的低频时码授时系统是我国授时体系的重要扩展和补充,其应用研究是十分重要而紧迫的课题。本论文的工作针对低频时码授时高端用户的定时需求,对数字信号处理(DSP)这一新型技术在该领域应用进行了探索性研究,主要完成和开展了如下工作: (1) 研究分析了低频信道和DSP技术,根据系统要求,从硬件上实现了基于DSP芯片的低频时码信号的采集测试平台。利用该平台实现了信号的观测和采集。本文第二章具体说明了该测试平台的设计原理、硬件和软件的实现方法以及各种器件的选取原则。 (2) 为了提高接收机的定时精度,对反映低频信号秒到来时刻的确定方法作了较为深入的研究。分析了接收信号失真和受干扰的原因所在,论述了接收带宽和失真程度的关系,并在此基础上,利用统计的方法在调幅信号的下降沿上找到了一个较为稳定的特征点,将其作为接收机的定时参考点,定时不确定度可以达到数十微秒量级。 (3) 最终的低频时码接收终端应当是一种全数字化的、性能较高、精度较高的接收机。在前面已经实现的低频时码信号测试平台的基础上,对设计一种基于软件无线电模式的低频时码接收终端作了初步的探讨,为今后的全数字化接收机的实现打下一定的基础。 (4) 全数字化接收机的核心是数字信号处理技术的应用。本文最后介绍了数字滤波和快速傅立叶变换FFT的基本原理及其DSP实现的方法,为DSP技术在不同功能上的开发以及在低频时码接收终端的应用作了些许探讨。 其中,第(1)和第(2)部分的工作为本人工作的重点内容,并且已经基本完成。第(3)和第(4)部分的内容是为了今后顺利开展低频时码的数字化研究,而提出的有关软件无线电接收的一种设计方案,有待于今后的进一步开发研究。

李国栋[2]2007年在《基于FPGA的低频时码数字接收机设计与实现》文中认为随着科技的发展,电子电路的设计正逐渐摆脱传统的设计模式,而采用FPGA来设计电子电路正成为设计的趋势。这是因为采用FPGA设计电子电路不仅开发时间短,资金投入相对少,且可将电路板级产品集成为芯片级产品。本论文针对低频时码授时系统设计并实现基于FPGA的数字化接收机。主要内容有以下几方面:(1)分析了低频时码授时接收机的发展趋势。给出了软件无线电技术定义和特点,分析了叁种典型的软件无线电结构。在此基础上,提出了基于软件无线电结构的低频时码授时接收机的硬件平台。(2)采用EAD的设计方法将接收机划分为数据采集和处理系统和控制系统两个大的部分组成,并对各部分继续划分为更小的模块便于实现,文章给出了各模块的逻辑关系和具体实现方法。更重要的是文章提出了整秒采集的接收机整体同步方法。(3)给出了基于FPGA的低频时码接收机的硬件组成。设计了针对前端输入特点的ADC的差分输入方式,设计了低频时码接收机的键盘、显示、串口、接收时码等电路和实现了基于FPGA的各外围电路驱动。此外文章中还设计了低频时码接收机的电源、复位、晶振电路。(4)实现基于FPGA的FIR滤波器设计。实现了基于FPGA的解调方法和定时参考点确定方法。(5)运用VHDL语言实现了移相器、锁存器、自动同步控制模块、时码计算模块、分频模块等,文章给出了他们的具体设计方法。

刘军[3]2002年在《低频时码授时系统中的若干理论与工程设计实验研究》文中指出本文主要从低频时码授时系统工程理论与实践的角度出发,重点研究了目前低频授时工程中遇到的若干理论与实际问题,包括低频天地波综合覆盖范围预测,优化、升级系统配置参数和结构以及高精度、数字化低频时码定时终端的设计要点。作者所做工作及主要成果如下: (1)首先对低频授时信号天地波干涉问题进行了研究。地波信号场强和时延的计算根据经典理论和3262工程的实测参数获得,计算结果可靠;在充分考虑地磁场、低电离层电子浓度和碰撞频率在高度方向上的不均匀性、地面电特性分段不均匀性、大气折射等物理条件下,采用“全波理论”解决了天波的理论预测问题。在此基础上,建立了天地波干涉现象的数学模型,给出了系统工程中授时信号天地波综合覆盖图。为了解决天地波干涉造成的信号衰落,给出了自适应均衡的解决方案。 (2)对低频天波传播几何参量进行了深入分析,将大气折射率叁段模型引入几何参量的计算,并将大气折射数学模型从50公里高度扩展到90公里高度范围;计算出天线背景因子在照明区、半影区和深影区的出射角分界线,得到Airy函数大宗量与小宗量的分割值。 (3)根据通信基带信号分析理论,对低频时码信号的频谱进行了研究,给出了实际信号的解析表达,对其频谱进行了分析。 (4)为了实现低频时码授时系统的高精度定时,提出在ASK调制基础上组合扩频调制技术,给出了可行的组合调制方案,并就相关接收式低频时码接收机的设计进行了研究,研究结果表明,使用附加扩频调制,可实现微妙量级的定时精度。 (5)扩频调制的关键技术之一是伪随机序列的产生方法,作者从工程实用的角度对其理论推导、参数选取、实现手段进行了研究。 (6)作者提出低频时码信号的正交扫描解调技术,从理论上分析了正交扫描原理和实现方法,并进行了仿真测试;根据正交解调原理,采用DSP技术实现了低频时码接收机的数字化改进,为高精度低频时码接收机的研制打下基础。 (7)用DSP实现低频时码信号的解调和处理,关键是软件算法的设计,作者采用同步与解调算法,在解调的同时实现同步,极大的节约了DSP的资源,为DSP完成均衡、滤波等信号处理预留了空间。 (8)为了实测低频时码信号的覆盖情况,自主研制了低频时码信号测量仪。经实际外场测试表明,本机性能可靠、稳定。

顾卓璟[4]2012年在《低频时码接收系统的研究设计》文中指出随着各行业对实时和历史数据时间标签的准确性要求的提高,对低成本高精度定时方法提出了新的要求。低频时码系统作为我国授时体系的重要扩展和补充,具有成本低精度高的特点,能够满足大部分要求。本论文针对低频时码授时低端用户的定时需求,研究并实现了基于51单片机的低频时码接收系统。主要内容与成果为:(1)分析了我国授时系统的构成与各种授时技术的发展,重点分析了低频时码技术优势、特性参数等。(2)采用模拟接收、解调的方式,以单片机为基础,研究并实现了低频时码的接收,给出了电路原理图。对接收到的BPC授时信号进行处理,得到标准秒脉冲和时间代码。(3)运用C语言实现了脉冲采集、数字解码、输出时间信息、显示驱动的软件编程。(4)为了提高授时接收系统的精度、数字化程度,初步提出了采用软件无线电方式、基于FPGA的系统方案。根据需要,可以配置成长波BPL、短波BPM制式接收机。

佚名[5]2006年在《通信》文中研究指明TN912006030666基于特征点的整数小波目标跟踪方法的研究/王丽荣,申铉国,王延杰(吉林大学通信工程学院)//光学技术.―2005,31(3).―401~404.基于提升方法的整数小波变换的诸多优点,以Harr整数小波变换为例,提出了动态目标跟踪

刘军, 吴贵臣, 许林生[6]2002年在《低频时码接收机数字化改进研究》文中研究说明该文采用正交迭加技术,提出一种更大程度上数字化的低频时码接收机的设计方案,并对其硬件构成和软件算法作了介绍。同时对其性能进行了分析,表明这种数字低频时码接收机可以满足目前时码接收系统的要求,其成本低廉,易扩展,易升级,具有一定的实用价值。

参考文献:

[1]. 低频时码接收的DSP实现以及改进低频定时的研究[D]. 白燕. 中国科学院研究生院(国家授时中心). 2003

[2]. 基于FPGA的低频时码数字接收机设计与实现[D]. 李国栋. 中国科学院研究生院(国家授时中心). 2007

[3]. 低频时码授时系统中的若干理论与工程设计实验研究[D]. 刘军. 中国科学院研究生院(国家授时中心). 2002

[4]. 低频时码接收系统的研究设计[D]. 顾卓璟. 南京大学. 2012

[5]. 通信[J]. 佚名. 中国无线电电子学文摘. 2006

[6]. 低频时码接收机数字化改进研究[J]. 刘军, 吴贵臣, 许林生. 无线电工程. 2002

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