超短波无线通信系统物理层的设计与实现

论文摘要

随着电子技术的高度发展,现代高技术战场逐步趋向数字化、网络化。指挥通信系统传输的信息量急剧上升,传输业务种类也越来越多,21世纪的数字化战场要求实现无缝隙通信,以高速数据来完成综合业务的传输,希望有一种宽带数据传输设备即宽带数据电台组成战术无骨干网,经过互联网协议实现各部队之间的信息共享。为了满足这种需求,我们采用软件无线电的思想,以FPGA+DSP结构为主的硬件平台,采用高速跳频、纠错编码等抗干扰措施,设计实现了一个超短波无线通信系统。由于软件无线电对硬件的依赖程度很小,具有高度的开放性、灵活性和可编程性,使得通信系统的开发将重点放在软件的研究上,因此可以很好的解决通信系统的标准问题,极大缩短通信系统开发的时间和成本。论文作者参与了该系统物理层的设计与实现及系统测试工作。该系统为超短波无线通信系统,在物理层的设计上采用了很多相关理论来保证设计要求的满足。本论文论述了系统中用到的变频、同步、编译码、调制解调的设计及实现。本论文还介绍了系统用到的一些其他技术。最后,大量的测试结果表明我们的产品达到了设计要求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 项目背景
• 1.2 系统介绍
• 1.2.1 功能介绍
• 1.2.2 指导思想与技术依据
• 1.2.3 系统组成
• 1.2.4 系统特点
• 1.3 主要工作
• 1.4 本论文的结构
• 第二章 数字中频的设计与实现
• 2.1 下变频
• 2.1.1 带通采样
• 2.1.2 数字混频
• 2.1.3 抽取滤波
• 2.1.4 匹配滤波器
• 2.2 上变频
• 2.2.1 成型滤波器
• 2.2.2 内插滤波器
• 2.2.3 数字混频
• 2.2.4 数模转换
• 第三章 数字基带的设计与实现
• 3.1 信号同步
• 3.1.1 勤务前导序列
• 3.1.2 同步序列
• 3.1.3 业务前导序列
• 3.2 编译码
• 3.2.1 卷积编码
• 3.2.2 Viterbi译码
• 3.2.3 RM编码
• 3.2.4 RM译码
• 3.3 调制解调
• 3.3.1 π/4 QPSK调制
• 3.3.2 π/4 QPSK解调
• 3.4 任务控制器
• 第四章 其他相关技术的设计与实现
• 4.1 软件无线电的思想
• 4.2 频合信道的控制
• 4.3 时钟管理
• 4.4 跳频的实现
• 4.5 组网功能的实现
• 第五章 测试与验证
• 5.1 信号与业务处理板中频功能测试
• 5.2 整机测试
• 5.3 FPGA调试方法介绍
• 5.4 验证结论
• 第六章 结束语
• 参考文献
• 致谢