一种VLBI数字基带转换器的阈值计算方法及其FPGA实现
일충VLBI수자기대전환기적역치계산방법급기FPGA실현
A Method of Calculating the Quantization Threshold for a VLBI DBBC and Its FPGA Implementation
  • 万方数据
    天文研究与技术－国家天文台台刊 천문연구여기술－국가천문태태간
    ASTRONOMICAL RESEARCH & TECHNOLOGY-PUBLICATIONS OF NATIONAL ASTRONOMICAL OBSERVATORIES OF CHINA
    2013年 3期 219-226 ,共8页

    张碧娟%吴亚军%于威%张秀忠

    장벽연%오아군%우위%장수충

    数字AGC%2 bits量化%量化阈值%DBBC%FPGA 數字AGC%2 bits量化%量化閾值%DBBC%FPGA
    수자AGC%2 bits양화%양화역치%DBBC%FPGA
    随着电子技术的进步,数字化的设备成为发展的趋势.在VLBI2010中定义了新型VLBI数据终端,新的系统使用数字逻辑电路完成VLBI的数据采集.数字基带转换器(Digital Base Band Converter,DBBC)是VLBI数据终端的核心部件,其功能是将射频接收机输出的宽带模拟中频信号数字化处理后,选取若干频道转换为基频信号.与模拟设备相比,其在带通特性、长基线条纹信噪比性能等方面有很大优势.其中经过基带转换后的信号需要通过自动增益控制(Auto Gain Control,AGC)模块进行阈值比较,得到2 bits量化信号作为输出.目前2 bits数字自动增益控制模块设置阈值的方法是基于传统的自动增益控制方法,即信号通过平方、累加和开方,计算出信号的平均功率,再通过平均功率得到阈值.提出了一种量化闽值计算的新方法,该方法通过统计数字信号各比特位的状态分布,并与原阈值进行比较,从而确定新阈值的相应比特位的值,使经阈值比较后的量化输出符合预定的比例.阈值随每N个输入信号的统计情况进行更新,从而实现2 bits动态量化.这种方法可以避免多位数据的平方、累加和开方的复杂计算,从而减少数字自动增益控制模块的资源占用.通过对其FPGA设计的仿真结果分析,验证了该方法的可行性.对2 bits量化原理及其量化误差分析的关键部分作了论述,并通过MATLAB计算出最佳量化门限和量化状态.
    수착전자기술적진보,수자화적설비성위발전적추세.재VLBI2010중정의료신형VLBI수거종단,신적계통사용수자라집전로완성VLBI적수거채집.수자기대전환기(Digital Base Band Converter,DBBC)시VLBI수거종단적핵심부건,기공능시장사빈접수궤수출적관대모의중빈신호수자화처리후,선취약간빈도전환위기빈신호.여모의설비상비,기재대통특성、장기선조문신조비성능등방면유흔대우세.기중경과기대전환후적신호수요통과자동증익공제(Auto Gain Control,AGC)모괴진행역치비교,득도2 bits양화신호작위수출.목전2 bits수자자동증익공제모괴설치역치적방법시기우전통적자동증익공제방법,즉신호통과평방、루가화개방,계산출신호적평균공솔,재통과평균공솔득도역치.제출료일충양화민치계산적신방법,해방법통과통계수자신호각비특위적상태분포,병여원역치진행비교,종이학정신역치적상응비특위적치,사경역치비교후적양화수출부합예정적비례.역치수매N개수입신호적통계정황진행경신,종이실현2 bits동태양화.저충방법가이피면다위수거적평방、루가화개방적복잡계산,종이감소수자자동증익공제모괴적자원점용.통과대기FPGA설계적방진결과분석,험증료해방법적가행성.대2 bits양화원리급기양화오차분석적관건부분작료논술,병통과MATLAB계산출최가양화문한화양화상태.
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