中国工程物理研究院电子工程研究所, 四川绵阳 621999
在某些高动态弱信号场景中, 载波相位难以锁定。为实现对高动态弱全球导航卫星系统(GNSS)信号的跟踪, 考虑锁频环较锁相环更为鲁棒, 提出了一种基于锁频环(FLL)+差分解调的算法, 实现对 GNSS信号的跟踪和解调。该算法采用二阶 FLL实现对卫星信号的频率进行跟踪, 差分解调算法实现对比特数据的解调。工程应用上, 算法采用现场可编程门阵列和数字信号处理器(FPGA+DSP)的架构实现, 在 FPGA中实现信号的跟踪信号的前处理, 在 DSP中实现跟踪环路算法、位同步和差分解调。本文在 Matlab平台中实现算法的仿真, 通过模拟器平台和对天接收真实的 GNSS信号对算法进行验证。仿真结果与实验结果表明, 该算法在高动态弱信号条件下能实现对卫星信号的稳定跟踪和数据的解调, 克服了锁相环难以锁定导致数据无法解调的难题, 最终实现 GNSS信号在该条件下的位置、速度和时间(PVT)解算。
高动态弱 GNSS信号 二阶 FLL 比特同步 差分解调 现场可编程门阵列和数字信号处理器(FPGA+DSP) high dynamic and weak Global Navigation Satellite the second order Frequency Locked Loop(FLL) bit synchronization differential demodulation Field Programmable Gate Array+Digital Signal Proce 太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(11): 1318
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春130033
星敏感器是自主导航姿态控制系统中的重要组成部分之一。作为星敏感器的核心部件，信息处理系统对其整机性能有重要影响。基于飞腾多核DSP+复旦微FPGA架构设计了一种全国产化多视场星敏感器信息处理系统。在设计中采用EMIF接口和GPIO接口与复旦微FPGA进行数据交互及控制，将2片串行 Flash用于存储星库数据和启动程序，将2片DDR3芯片用于缓存数据。详细介绍了信息处理系统的整体软件流程设计、算法流程设计及实现。经试验验证，该系统可稳定运行并输出正确姿态。在星图分辨率为2048×2048的情况下，系统无初始指向时的数据更新频率为20Hz，有初始指向时的数据更新频率为625Hz。运算性能约为普通ARM架构的3倍，对于提升多视场星敏感器的实时性、丰富其工程化实现方法具有重要意义。
多视场星敏感器 飞腾DSP 硬件设计 信息处理系统 multi-field-of-view star sensor Feiteng DSP hardware design information processing system
吉林大学 电子科学与工程学院 集成光电子学国家重点实验室, 长春 130012
射频信号的监测具有广泛的应用前景, 文章提出了一种基于DSP的微波光子射频信号监测系统。该系统由前端微波光子信号接收部分和后端信号处理部分组成, 射频信号经光学下变频处理得到中频信号, 经过ADC模数转换后在DSP上应用快速傅里叶变换(FFT)算法完成对接收信号的频谱分析。实验测试结果表明, 该系统可以完成对射频信号的监测, 频率测量误差小于0.25MHz, 动态范围为55dB, 灵敏度为-30dBm。此外, 为了进一步验证, 应用天线进行手机信号的接收实现了对手机信号通信频段的实时监测。
微波光子 射频信号监测 DSP DSP microwave photon FFT FFT radio frequency signal monitoring
红外与激光工程
2021, 50(5): 20200291
1 北京交通大学理学院光信息科学与技术研究所发光与光信息技术教育部重点实验室，北京 100044
2 中国科学院半导体研究所集成光电子学实验室，北京 101408
光通信系统中，高阶调制技术能以较低的电子速率实现更高的系统容量和更高的频谱效率，四阶脉冲幅度调制(PAM4)为以太网高速通信提供了一种有效可行的解决方案。为了满足集成化、低成本的需要，提出一种 PAM4传输方案，并利用商用 2.5GHz光器件通过双通道耦合的方法，实现了 5Gbit/sPAM4信号的传输实验方案; 并设计一种离线 DSP方案，对传输实验结果的数据进行优化。测试结果显示得到了较好的眼图，表明该方案应用于短距互联，可提高系统传输效率。
光模块 四阶脉冲幅度调制 光纤通信系统 数字信号处理 opticalmodule PAM4 opticalfibercommunicationsystem DSP
重庆邮电大学 信号与信息处理重庆市重点实验室, 重庆 400065
红外焦平面器件普遍存在着非均匀性问题, 对红外焦平面阵列（IRFPA）实施非均匀性校正对提高成像质量具有重要意义。传统的IRFPA多点校正算法存在运算量大、实时性能低、实用效果差等问题, 为此文章综合人眼视觉特性, 提出IRFPA非均匀性多点校正算法。人眼视觉对图像的灰度分辨能力是有阈值限制的, 利用这种分辨阈值可以对IRFPA的标定点进行有效压缩, 生成像元号-校正系数表, 然后通过查找系数表, 实现IRFPA的非均匀性实时压缩校正。实验证明, 提出的IRFPA非均匀性校正算法较传统的IRFPA非均匀性校正算法实时性能更好, 非均匀性降低了0.203%。
非均匀性校正 人眼视觉特性 多点校正 IRFPA IRFPA non-uniformity correction human visual characteristics multi-point correction DSP DSP
1 华北理工大学 机械工程学院, 河北 唐山 063210
2 唐山市天然气有限公司, 河北 唐山 063020
针对长距离油气管道预警信号所产生的庞大信息量问题以及预警信号精准识别问题, 提出以现场可编程门阵列(FPGA)和数字信号处理器(DSP)作为硬件平台核心部件的预警系统, FPGA主要完成预警信息的高速采集控制, DSP主要进行大信息量及预警信号精准识别算法的快速处理, FPGA和DSP通过高速接口进行数据传输, 以实现对管道入侵行为进行迅速而精准的报警。完成了上位机和下位机的各功能模块设计, 采用C#开发语言进行了软件系统设计, 通过网络协议的通信方式实施对管道系统的实时监测。最后对系统进行了实验验证, 证明了系统的可行性及准确性。
预警监测系统 光纤预警 FPGA和DSP 背向瑞利散射 管道监测 软件流程 early warning monitoring system optical fiber early warning field programmable gate array and digital signal p backward rayleigh scattering pipeline monitoring software flow
中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室, 太原 030051
针对嵌入式大气传感器系统算法软件更新困难的问题, 设计了一种专用于嵌入式大气传感器系统的在应用编程的数据解算卡。该数据解算卡以DSP+FPGA结构为核心, 利用特殊的中断控制逻辑保证I２C传输过程不被打断, 利用Flash的扇区结构可靠地实现在应用编程。试验仿真结果表明, 该数据解算卡能够简单、快捷地实现解算软件的在应用编程, 满足常用嵌入式传感器系统算法软件运行要求。Application Programming SHAN Yan-hu, WEI Shu-wen, YANG Yu-hua, JIAO Xin-quan
嵌入式大气传感器系统 在应用编程 中断控制 embedded atmospheric sensing system DSP+FPGA DSP+FPGA in-application programming Flash interruption control
导弹预警卫星是空间预警系统的重要组成部分。以美国为例, 介绍了DSP、SBIRS和Next-Gen OPIR三代天基红外导弹预警技术的发展, 重点分析了天基红外系统中红外光学载荷的工作体制、性能参数及技术特点。同时, 分析了天基红外预警系统的工作模式, 提出高低轨卫星组网、多波段/长线列/大面阵探测、构建弹性体系等是天基导弹预警技术的发展趋势。
天基 红外 导弹预警 space-based infrared missile warning defense support plan (DSP) DSP SBIRS space-based infrared satellite (SBIRS) OPIR overhead persistent infrared program (OPIR)
