卫星通讯领域FPGA关注技术:算法和图像方面(2)

news2024/11/19 8:20:15

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频域/空间形成一个窄带滤波器,从此出发,可见MVDR不但对噪声有抑制作用,来对观察频率/角度之外的信号有抑制作用,所以MVDR的分辨率远高于常规的FFT/DBF算法

(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
DBF算法: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信号进行加权和相位调控来实现信号的聚焦和定向)

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

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。很多基站的处理芯片(基带处理、波束赋形、天线收发器等),都是用的FPGA。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,传统的架构是FPGA+AD/DA独立器件搭建的数字系统,新的技术是RF-FPGA芯片,它能给整个窄带系统带来诸多优势:
RF-FPGA的出现,使得DDC可以在RF-FPGA内部的RFADC硬核高速运行,处理的功效要高得多。

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。直接通过内部并行接口AXI-STEAM接口互联,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,然后只需进行细微的变更,重新配置系统软件便可适应不同的带宽,这也是未来软件无线电的主要方向。

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更大吞吐、更低时延、更高可靠性、更大连接数、更高频谱利用率等方向演进。已有的研究工作表明,AI在复杂未知环境建模、学习,信道预测,智能信号生成与处理,网络状态跟踪与智能调度,网络优化部署等许多方面具有重要的应用潜力。

图片

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/1442926.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

【数据结构与算法】【约瑟夫问题】还在用递归?教你用链表秒杀约瑟夫

🎉🎉欢迎光临🎉🎉 🏅我是苏泽,一位对技术充满热情的探索者和分享者。🚀🚀 🌟特别推荐给大家我的最新专栏《数据结构与算法:初学者入门指南》📘&am…

【Kubernetes】在k8s1.24及以上版本基于containerd容器运行时测试pod从harbor拉取镜像

基于containerd容器运行时测试pod从harbor拉取镜像 1、安装高版本containerd2、安装docker3、登录harbor上传镜像4、从harbor拉取镜像 1、安装高版本containerd 集群中各个节点都要操作 yum remove containerd.io -y yum install containerd.io-1.6.22* -y cd /etc/containe…

融资项目——获取树形结构的数据

如下图所示,下列数据是一个树形结构数据,行业中包含若干子节点。表的设计如下图,设置了一个id为1的虚拟根节点。(本树形结构带虚拟根节点共三层) 实现逻辑: 延时展示方法,先展现第二层的信息&a…

动态内存经典笔试题分析

1.代码1 void GetMemory(char *p) { p (char *)malloc(100); } void Test(void) { char *str NULL; GetMemory(str); strcpy(str, "hello world"); printf(str); } int main() { Test(); return 0&#x…

RocketMQ生产常见问题

RocketMQ如何保证消息不丢失 1、哪些环节会有丢消息的可能? 其中,1,2,4三个场景都是跨网络的,而跨网络就肯定会有丢消息的可能。关于3这个环节,通常MQ存盘时都会先写入操作系统的缓存page cache中&#xf…

【MySQL】字符串函数的学习

🌈个人主页: Aileen_0v0 🔥热门专栏: 华为鸿蒙系统学习|计算机网络|数据结构与算法 ​💫个人格言:“没有罗马,那就自己创造罗马~” #mermaid-svg-J7VN4RbrBi51ozap {font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-siz…

【洛谷题解】B2056 求整数的和与均值

题目链接:求整数的和与均值 - 洛谷 题目难度:入门 涉及知识点:求和,平均值 题意: 输入样例: 4 344 222 343 222 输出样例: 1131 282.75000 分析:直接累加,再求平…

【知识整理】招人理念、组织结构、招聘

1、个人思考 几个方面: 新人:选、育、用、留 老人:如何甄别? 团队怎么演进? 有没有什么注意事项 怎么做招聘? 2、 他人考虑 重点: 1、从零开始,讲一个搭建团队的流程 2、标…

大数据应用对企业的价值

目录 一、大数据应用价值 1.1 大数据技术分析 1.2 原有技术场景的优化 1.2.1 数据分析优化 1.2.2 高并发数据处理 1.3 通过大数据构建新需求 1.3.1 智能推荐 1.3.2 广告系统 1.3.3 产品/流程优化 1.3.4 异常检测 1.3.5 智能管理 1.3.6 人工智能和机器学习 二、大数…

android中使用Bitmp对象绘制图形

1、引言 你是否还在因为不懂UI设计而不得不去借用别人的图片,甚至使用各种网图作为界面布局的一部分,那么今天就教你使用Bitmap对象去绘制自定义图形,并保存为png格式的图片,须知图片编辑软件本就是程序员开发出来的,我…

fast.ai 机器学习笔记(四)

机器学习 1:第 11 课 原文:medium.com/hiromi_suenaga/machine-learning-1-lesson-11-7564c3c18bbb 译者:飞龙 协议:CC BY-NC-SA 4.0 来自机器学习课程的个人笔记。随着我继续复习课程以“真正”理解它,这些笔记将继续…

Frostmourne (霜之哀伤)日志告警系统部署安装

简介 Frostmourne(霜之哀伤)是汽车之家经销商技术部监控系统的开源版本,用于帮助监控几乎所有数据库数据(包括Elasticsearch, Prometheus, SkyWalking, MySql 等等)。如果你已经建立起了日志系统, 指标体系,却苦恼于没有一个配套监控系统&am…

【第二十三课】最小生成树:prime 和 kruskal 算法(acwing858,859 / c++代码 )

目录 前言 Prime算法--加点法 acwing-858 代码如下 一些解释 Kruskal算法--加边法 acwing-859 并查集与克鲁斯卡尔求最小生成树 代码如下 一些解释 前言 之前学最短路的时候,我们都是以有向图为基础的,当时我们提到如果是无向图&#xf…

二、Mybatis相关概念

1.对象/关系数据库映射(ORM) ORM全称Object/Relation Mapping:表示对象-关系映射的缩写ORM完成面向对象的编程语言到关系数据库的映射。当ORM框架完成映射后,程序员既可以利用面向对象程序设计语言的简单易用性,又可以利用关系数…

Swift 隐藏宝藏:“逆天改命”调整方法重载(function overloading)优先级

概览 在 Swift 语言中有很多隐藏“宝藏”悄悄深埋在不为人知的角落,静静等待着有缘秃头码农们的大力挖掘。 而在这里,我们将介绍 Swift 语言中一个非常有用的秘技:方法重载优先级判断以及如何改变它。 在本篇博文中,您将学到如下…

巴尔加瓦算法图解:算法运用(上)

目录 树反向索引傅立叶变换 并行算法MapReduce函数 树 如果能将用户名插入到数组的正确位置就好了,这样就无需在插入后再排序。为此,有人设计了一种名为二叉查找树(binary search tree)的数据结构。 每个node的children 都不大于两个。对于其中的每个…

7点原因,解密可视化大屏为啥要3D效果

真实感: 3D效果可以让用户感受到更真实的视觉效果,让用户更加身临其境,增强用户的参与感和沉浸感。 立体感: 3D效果可以给用户带来更强的立体感,让用户更加容易理解和感知物体的形状和大小。 美观性: 3D…

Android13多媒体框架概览

Android13多媒体框架概览 Android 多媒体框架 Android 多媒体框架旨在为 Java 服务提供可靠的接口。它是一个系统,包括多媒体应用程序、框架、OpenCore 引擎、音频/视频/输入的硬件设备,输出设备以及一些核心动态库,比如 libmedia、libmedi…

【OrangePi Zero2 智能家居】阿里云人脸识别方案

一、接入阿里云 二、C语言调用阿里云人脸识别接口 三、System V消息队列和POSIX 消息队列 一、接入阿里云 在之前树莓派的人脸识别方案采用了翔云平台的方案去1V1上传比对两张人脸比对,这种方案是可行,可 以继续采用。但为了接触更多了云平台方案&…

8种基本类型的包装类(与String的转换)

java针对8种基本数据类型,定义了相应的引用类型:包装类(封装类),有了类的特点,就能调用类中的方法,java才是真正的面向对象。 基本数据类型 包装类byte Byteshort Shortint Integerlong Longfloat Floa…