天天看点

卫星通讯领域FPGA关注技术:算法和图像方面2

作者:徐丹的写作空间
卫星通讯领域FPGA关注技术:算法和图像方面2

最近关注的公众号提到了从事移动通信、卫星通讯等领域的FPGA、ASIC、信号处理算法等工程师可能需要关注的技术,有MVDR算法、高速基带芯片、RF芯片、毫米波有源相控阵天线、无线AI,以下做了一些基础的调研:

1 MVDR算法

声源定位是一个阵列信号处理的系统,因为只有一个麦克风接收声音我们是不可能得到声音的方向信息的。利用麦克风阵列可以实现声源到达方向估计(direction-of-arrival estimation),也称为DOA估计。DOA估计的其中一种方法是计算到达不同阵元间的时间差来进行处理的,这一种方法中的一个经典算法:是MVDR。

MVDR算法得基本思路是在

(FFT算法:FFT是Fast Fourier Transform的缩写,即快速傅里叶变换的意思。它是对离散傅里叶变换(DFT)算法进行改进获得的。FFT并不是一种新的变换方法,而是DFT的一种快速实现算法。DFT在数字信号中起着重要作用,在语音信号处理、图像传递、雷达及地震波分析等信号处理方面都得到了广泛的应用

:数字波束形成(DBF)算法是一种用于天线阵列信号处理的技术,它可以通过对接收到的)

原理:MVDR算法的原理基于最小方差准则,通过对干扰信号的空间协方差矩阵进行估计,并利用该估计来计算权重向量,从而实现对信号的抑制。其核心思想是通过调整权重向量

应用:【信号检测】基于MVDR算法进行多个人体生命体征检测

MVDR方法在信号频率估计领域的应用:被用于无线定位技术中,可以为移动通信网中的用户提供位置信息

与FPGA关联的有一篇学位论文:现代谱估计MVDR算法Burg算法FPGA技术 学位年度: 2016

卫星通讯领域FPGA关注技术:算法和图像方面2

2 高速基带芯片

应用:

根据FPGA的高速光纤通信基带板的规划,5G基站整体架构 BBU+AAU/RRU 2层架构。

5G BBU设备,未来可通过升级5nm/3nm工艺、优化ASIC设计、增强基带芯片能力、引入更高性能多核处理器、FPGA等芯片,提升载波与数据流处理能力,支持多模平台。

FPGA在通信领域用得很早。。核心网的编码和协议加速等,也用到它。

3 RF芯片

对于通信、雷达等无线电行业相关,,它能给整个窄带系统带来诸多优势:

RF-FPGA的出现,使得。

国产新一代RF-FPGA集成了RFADC,不需要ADC和FPGA之间的高速JESD204或者LVDS接口。直接通过,最大500MHz时钟周期,256位的并行接口。整个数字接收系统节省了大量的功耗和PCB面积,同时也减小了JESD204的接口的延时。

在硬件设计方面,数字DDC的使用提供了更高的灵活性。系统设计人员现在可以平台化ADC和FPGA相关硬件设计,然后

卫星通讯领域FPGA关注技术:算法和图像方面2

4 毫米波有源相控阵天线

宽带卫星通信和5G毫米波通信的关键核心器件——毫米波相控阵芯片一直身价高昂,影响了其商用推广。

5 无线AI

无线AI是指无线人工智能,即内生于未来(6G)无线通信系统并通过无线架构、无线数据、无线算法和无线应用所呈现出来的新的人工智能技术体系

由此催生了无线AI技术的蓬勃发展。无线AI将是未来6G中渗透性最强的核心技术之一,涉及空口、网络、协议和算法的各个层面,也将深度影响感知、通信、计算、控制等网络功能。

AI/ML技术发展的同时,无线通信系统也在持续高速发展中。第5代移动通信(5G)支持增强移动通信(enhancedmobilebroadband,eMBB)、超高可靠低时延(ultra-reliablelowlatencycommunications,uRLLC)和海量机器类型通信(massivemachinetypecommunications,mMTC)等三大应用场景。

未来的无线通信系统必将向。已有的研究工作表明,等许多方面具有重要的应用潜力。

卫星通讯领域FPGA关注技术:算法和图像方面2

继续阅读