陈娟[1]2003年在《监测接收机多DSP处理模块的设计与应用》文中认为近年来我国无线电技术水平已经有了很大发展和进步，但对于频率覆盖范围宽(20-3000MHz)、扫描速度快(1GHz/s以上)并具备快速全频段实时频谱显示和记录的无线电监测接收设备，目前我国尚不能生产，国内现在已经进口的宽频段监测接收机一般也只能进行低速扫描，无法满足实际的需要。从少数发达国家进口不仅价格昂贵，往往需要几十万美元，而且还要受到对方的出口限制，甚至技术封锁。 本文涉及的宽带监测接收机将软件无线电技术、VXI总线技术、DSP技术、智能仪器技术、测控技术、接口技术等一系列正在蓬勃发展的新技术紧密结合起来，它的研究不仅可以满足我国无线电监测、国防、安全等部门的实际需要，还可以打破少数发达国家对我国的技术封锁，为我国的无线电监测、国防、安全等部门的设备建设做出贡献。 本文主要探讨了监测接收机中多DSP处理模块的设计与应用，宽带监测接收机的中频处理数据量大、实时性高，这样，对DSP芯片提出了很高的要求，作者通过比较选择了最适用于监测接收机的数字信号处理器ADSP21160，并结合使用了CPLD、FPGA以及一些专用的CPU来完成监测接收机中的数据处理。作者提出了由四片ADSP21160组成的簇式多DSP处理模块的结构并配以了VXI总线，论述了簇式结构的特点，解决了多DSP处理模块中四片ADSP21160的任务分配问题。本文还介绍了采用ADSP21160链路口进行片间高速数据传输和外端口进行片外设备扩展和通信的方法。在算法实现问题上，本文提出了在一片ADSP-21160 EZ-KIT Lite上进行算法的调试、仿真方法，并论述了在VisualDSP++环境下进行四片ADSP21160多处理器调试的过程和方法。软件的运行效率是系统性能的关键，在课题最后，作者研究了DSP编程中的一些程序优化途径。
郑先国[2]2004年在《基于VXI总线的多DSP处理器模块的设计》文中研究表明摘 要 无线电通信技术的不断进步，极大地促进了无线电通信业务的发展，为了提高频谱资源的有效利用，维护空中通道的畅通，无线电监测成为必要。近几年，随着软件无线电技术的发展，监测设备的水平也取得了很大的进步。 本文涉及的宽带数字监测接收机采用的是 VXI 总线技术，并结合了最新的软件无线电技术、DSP 技术，它的研究将可以满足我国无线电监测的实际需要。 随着 DSP 技术的飞速发展，DSP 处理器以他所具有的系统构成灵活、可编程、运算速度快、数据处理和通信能力强以及适应面广的特点，使其广泛应用在通信、航空航天、医疗仪器、工业控制等领域中。 本文作者主要研究监测接收机中多 DSP 处理模块的软硬件设计。宽带数字监测接收机的中频处理数据量大、实时性高，对 DSP 芯片提出了很高的要求。作者采用的是 AD 公司的高性能数字信号处理器 ADSP-TS101，ADSP-TS101 是TigerSharc 系列 DSP 中的一款，具有工作频率高、强大的浮点运算能力、高速度数据吞吐以及大容量的片内存储器的特点，非常适合在雷达、声纳、软件无线电等领域全数字化处理中进行巨大的运算量和数据通信。本文提出了一种双TigerSharc 结构的多处理器系统，第一片 ADSP-TS101 直接从 A/D 模块高速读取数据，两片 TigerSharc 通过 Linkport 进行片间高速的数据传输，多处理器模块采用一片 EPROM 对多片 ADSP-TS101 进行初始化程序加载。本文还对 PCB 布线以及软件算法进行了初步的探讨，提出了一些有效的方法。
张晶[3]2005年在《无线电信号频谱监测的多DSP模块的设计与实现》文中提出随着无线通信技术的发展,频谱资源也变得越来越紧张。为了提高频谱资源的利用率,维护控制通道的畅通,对无线电信号进行频谱监测就成为了必要。近年来,随着软件无线电技术的发展,监测水平取得了很大进步。但对于频段覆盖范围较宽(20-3000MHz)、扫描速度快(1GHz/s 以上),并具备快速全频段实时频谱显示和记录的无线电监测接收设备,目前我国尚不能生产,国内现在已经进口的宽频段监测接收机一般也只能进行低速扫描,无法满足实际的要求。从少数发达国家进口,不仅价格昂贵,往往需要几十万美元,而且还要受到对方的出口限制,甚至技术封锁。本课题涉及的宽带数字化监测接收机在原有窄带数字化监测接收机VXI-3570 的基础上进行改进,增大频谱扫描的步进长度,提高监测的效率。从前面板上引出宽带中频信号,对其进行大步进扫描,得到的数据量大,要求的实时性高,对后端的DSP 模块提出了很高的要求,这就需要后面的数字信号处理部分就要做相应改动,另做一套适用于宽带扫描的快速数字信号处理方法。本文作者在对软件无线电技术做了深入研究的基础上,提出了对中频数字信号进行中频处理,基带处理,信号识别等一系列处理模块,可基本完成本项目对DSP 模块提出的要求。本文首先对总体的运算量做了整体估计,并对信号处理流程做了讨论。通过比较ASIC、FPGA、DSP 以及专用CPU 的优缺点,最后作者采用AD 公司的高性能数字信号处理器ADSP-TS101。ADSP-TS101 是TigerSHARC 系列DSP 中的一款,具有工作频率高、浮点运算能力强大、高速度数据吞吐量以及大容量的片内存储器的特点,并且片内有专门的解决通信算法的运算单元,可直接进行Viterbi 译码,非常适合于软件无线电领域。本系统首先对收到的中频数字信号进行数字下变频(Digital Down Conversion),并进行基带滤波(Baseband Filter),得到两路正交信号I、Q。分别对I、Q 两路信号进行处理,最后得到感兴趣的信息。在该算法的实现过程中,作者用了大量实验、仿真等手段为辅助,并在ADSP TS-101 EZ-KIT LITE 上进行调试。本文给出了在VisualDSP++环境下进行多片TS-101 处理器联调的过程和方法。最后,作者对DSP 编程过程中的程序优化提出了一些方法。
俞宙[4]2002年在《VXI总线宽带数字化监测接收机方案研究》文中提出现代无线通信业务发展迅速，通信技术手段也越来越复杂，因此对无线电管理提出了很高的要求，无线电监测站也向移动监测和自动监测方向发展。传统的监测系统采用单信道或多信道数字监测接收机和频谱分析仪构成，系统性能和自动化程度受到较大限制。自动化测试技术和软件无线电技术的发展为开发性能优越的监测系统提供了条件，它们的基本思想都是与计算机技术紧密结合，通过软件实现灵活多样的功能。 本文作者在深入研究VXI总线技术和虚拟仪器软件体系的基础上，提出了VXI总线平台的宽带数字化监测接收机方案。论文围绕课题介绍了作者在系统方案设计、信号处理算法分析与仿真以及VXI系统控制软件方面的研究工作和成果。 本系统采用带通采样的宽带中频数字化软件无线电技术，采样后的数字信号处理由具有VXI总线接口的DSP模块完成，通过软件完成信号分析和频谱监测功能。系统数字化带宽设计为6.8MHz，选用RF／IF变换模块VX13570、高精度数字化仪E1437a和适当的信号处理算法可获得70dB以上的瞬时动态范围。本文对监测接收机的信号处理算法进行了详细的分析和仿真，尤其对频谱分析的算法性能和改进方法作了深入研究。数字中频信号首先通过数字混频下变频至零中频，然后作加海窗的复FFT谱分析。本文研究指出，谱分析数据量为8192点复数据时，1kHz频率分辨率要求下的扫描速度可达680MHz／s以上。算法采用多DSP处理器并行处理实现，本文提出了采用DFT滤波器组实现子频带分解的并行处理方案，并研究了滤波器组的高效算法：通过滤波过程中共享部分计算减小了运算量。最后，本文研究了VISA在本系统中的应用，分析了VXI即插即用系统编程控制方法和监测接收机的软件结构。
胡标[5]2009年在《应用于无线电监测的高速信号处理平台设计》文中提出无线电监测的基本任务就是利用监测接收机完成对目标信号的搜索、截获、调制识别和解调工作,以实现对无线电信号的监管。但是,无线电监测中的信号通常处于被动接收状态并具有宽频带、多调制方式、多信号、同步序列未知等特点,无线电监测往往采用宽带接收机,进行高速率的采样以适应不同的码率和调制方式,其后的解调过程需要采用较复杂的信号处理方式。因此无线电监测的实现就要求信号处理系统在保证信息连续性的同时还具有多任务并行处理的能力。本文基于对无线电监测中信号处理技术的分析,设计了高速并行信号处理平台的硬件方案。该平台基带信号处理模块采用了高性能并行DSP处理器群+大规模FPGA的构架;同时系统还具有大容量SDRAM数据存储和USB高速数据接口能力。本文完成了高速信号处理平台的硬件电路设计和系统重要子模块的功能设计;通过对系统各模块进行的功能验证、测试及实验结果表明:设计的高速信号处理平台符合课题要求,加载了特定的算法后可应用于无线电监测领域。本文还研究了数字下变频器(DDC)的FPGA实现技术,通过引入System Generator软件,为无线电监测各算法的FPGA实现提供了一种全新的设计方法。本文的主要工作如下:1.分析了无线电监测中的信号处理技术,结合高速信号处理器的特点,合作完成了用于无线电监测的高速信号处理平台的方案设计和各部分硬件电路设计。2.独立完成了高速信号处理平台重要子模块的功能设计。其中包括:高速数字接口与数据转换模块、共享总线DMA接口模块、FPGA与DSP的高速链路口通信模块、USB接口控制器和固件程序、驱动程序、上位机程序的设计,以及Matlab对数据的后处理程序设计。3.完成了系统各模块的功能测试,各部分均运行正常,满足系统设计要求。4.针对具体的项目需求,对本系统进行了近一步的研究分析,并给出了包含AD6654芯片的多通道并行中频模块的方案设计。5.分析了数字下变频器的结构,引入了System Generator for DSP软件,并使用该方法实现了DDC的FPGA设计。
杜廷龙[6]2004年在《基于VXI总线的数据采集模块设计》文中提出摘 要 本文主要探讨了监测数字接收机中基于 VXI总线的数据采集系统的设计，作者通过分析模数转换的几种常见方式并结合模数转换器件的性能指标，以及比较软件无线电中采用的一些改进的采集技术，参考了 AD 公司提供的软件无线电全部信号链的解决方案，提出了应用带通采样定技术和 AD6644 模数转换芯片实现高速、宽带、较高动态范围的数据信号采集的方案，并将数据信号通过 VXI 总线连接多片高性能并行 DSP 处理器系统进行高速信号处理。系统中采用 ADSP-21065L 控制 SDRAM 对采集到的数据进行读写操作。为提高输入信号的动态范围，本系统采用高增益放大器和自动增益控制（AGC）等电路进行数据转换前的信号调理工作。 模数转换之前的抗混滤波器设计是软件无线电设计的难点问题之一，为达到课题指标要求，作者研究了模拟滤波器的可编程数字化问题。通过指标性能的细致分析，进行滤波器模型的设计，然后采用 Altera 公司强大的 Stratix系列FPGA 器件，应用内部的嵌入 DSP 块编程实现抗混滤波器的性能。 本文设计的数据采集系统把软件无线电技术、VXI总线技术、DSP 技术、FPGA 技术、智能仪器技术等一系列业界最新的通信电子技术紧密结合起来。同时还应用 Matlab、QuartusⅡ、Visual DSP++﹑Protel99SE等工具软件把硬件电路设计同多种编程语言结合到一起。该系统不仅可以满足国内移动通信、无线电检测、国防等部门的实际需要，还在一些领域进行了理论性的探讨。
王青[7]2012年在《全频段电磁频谱监测设备总体方案及设计》文中研究指明随着科学技术和社会经济的迅速发展,无线电通信设备的种类和数量大量增加,电磁环境变得日益复杂,使原本有限的无线电频谱资源也变得更加拥挤,给频谱资源的监测与管理带来了新的困难与挑.钱。在现有电磁环境日益复杂的情况下,不论在民用还是军用领域,无线电监测设备的工作频率不断向微波频段扩展,雷达、卫星信号的使用日益广泛,因此,提高无线电监测设备的性能,实现对短波、超短波、微波全频段无线电信号的监测十分必要。全频段电磁频谱监测设备主要探讨实现全频段(100kHz～6GHz)电磁频谱监测的技术途径,进行监测设备的总体方案设计。由于国内现有公司生产的无线电监测设备主要实现对短波、超短波频段的常规通信信号进行监测测向,鲜见对微波频段的信号进行监测的监测设备。针对这些问题,本论文设计了一个全频段电磁频谱监测设备总体方案,从全频段电磁频谱监测系统的基本功能、技术指标、扩展功能以及监测设备总体实现方案分析,确定全频段电磁频谱监测设备设计选用的具体方案。全频段电磁频谱监测设备主要分为六个组成部门：监测天线、测向天线、射频矩阵开关、宽带多信道接收机、超外差射频接收机、信号处理分机、应用软件设计。每一组成部分都分别介绍了其原理、技术指标等,同时针对短波、超短波、微波频段的不同特性确定了叁个频段所选择的不同天线、测向体制、接收机、信号处理模式,最后根据信号接收与分析流程,对信号的中频频谱测量进行仿真。本课题的研究将为研制新一代全频段电磁频谱监测设备奠定一定的技术基础,对全频段电磁频谱监测设备的工程实现具有一定的应用价值。
参考文献：
[1]. 监测接收机多DSP处理模块的设计与应用[D]. 陈娟. 北京工业大学. 2003
[2]. 基于VXI总线的多DSP处理器模块的设计[D]. 郑先国. 北京工业大学. 2004
[3]. 无线电信号频谱监测的多DSP模块的设计与实现[D]. 张晶. 北京工业大学. 2005
[4]. VXI总线宽带数字化监测接收机方案研究[D]. 俞宙. 北京工业大学. 2002
[5]. 应用于无线电监测的高速信号处理平台设计[D]. 胡标. 电子科技大学. 2009
[6]. 基于VXI总线的数据采集模块设计[D]. 杜廷龙. 北京工业大学. 2004
[7]. 全频段电磁频谱监测设备总体方案及设计[D]. 王青. 西安电子科技大学. 2012
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