基于软件无线电的跳频收发信机关键技术研究

基于软件无线电的跳频收发信机关键技术研究

论文摘要

跳频通信由于具有较强的抗干扰和抗衰落性能,不管在军事还是民用领域都有广泛的应用。提高跳频通信系统的跳频速率和跳频带宽是提高跳频收发信机性能的关键。随着软件无线电技术发展,它在实际中的应用越来越广泛,将软件无线电技术应用在跳频通信领域来提高跳频系统的性能,并使跳频系统具有更高的灵活性,成为一个热门的研究方向。本文主要研究了跳频收发信机的关键技术,以及软件无线电技术在跳频通信系统中的应用。首先,对跳频通信和软件无线电关键技术进行了介绍,并给出了本跳频收发信机设计指标。本系统利用高速ADC, DAC以及FPGA和DSP设计了一个基于软件无线电技术的跳频收发信机通用硬件平台。其次,重点完成了系统基带和中频算法的MATLAB仿真和FPGA实现。利用Altera公司的CycloneⅢ系列FPGA实现了跳频收发信机的功能包括:基带MSK调制、脉冲成形、数字上变频、跳频、跳频同步、数字下变频、基带MSK解调、解扩、FPGA与DSP间MCBSP接口、FPGA与DAC之间800MSPS的LVDS接口等。最后,完成对跳频收发信机的系统联调与测试,结果验证了软件无线电技术应用在跳频收发信机中的优越性。本文的创新点在于在一个通用的软件无线电架构的硬件平台上,实现了高速宽带的跳频收发信机。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 引言
  • 1.1 课题研究背景
  • 1.1.1 跳频通信
  • 1.1.2 软件无线电
  • 1.2 主要研究工作及研究成果
  • 1.3 论文组织结构
  • 第二章 软件无线电跳频收发信机关键技术
  • 2.1 跳频通信原理
  • 2.2 跳频序列设计
  • 2.2.1 跳频序列的作用
  • 2.2.2 跳频序列的设计要求
  • 2.2.3 跳频序列的构造方法
  • 2.3 跳频频率合成
  • 2.3.1 跳频频率合成技术指标
  • 2.3.2 跳频频率合成方法
  • 2.4 跳频同步
  • 2.4.1 跳频同步方法
  • 2.4.2 跳频同步流程
  • 2.5 跳频收发信机主要技术指标
  • 2.6 软件无线电关键技术
  • 2.6.1 带通采样技术
  • 2.6.2 采样率变换技术
  • 2.6.3 软件无线电调制技术
  • 2.6.4 软件无线电解调技术
  • 第三章 跳频收发信机系统设计
  • 3.1 JTIDS系统
  • 3.1.1 JTIDS作方式
  • 3.1.2 JTIDS同步方式
  • 3.1.3 JTIDS扩频方式
  • 3.2 本系统设计参数
  • 3.3 硬件平台设计
  • 3.3.1 模拟前端模块
  • 3.3.2 数字信号处理模块
  • 3.3.3 控制与接口模块
  • 3.3.4 电源模块
  • 第四章 跳频发射机设计与FPGA实现
  • 4.1 发射机系统设计
  • 4.2 存储器设计
  • 4.3 MSK基带调制
  • 4.4 数字上变频
  • 4.5 跳频频率合成器
  • 4.6 并串转换
  • 4.7 测试与验证
  • 第五章 跳频接收机设计与FPGA实现
  • 5.1 接收机系统设计
  • 5.2 存储器设计
  • 5.3 数字下变频
  • 5.4 MSK基带解调
  • 5.5 跳频同步
  • 5.5.1 粗同步
  • 5.5.2 精同步
  • 5.6 解扩
  • 5.7 测试与验证
  • 结束语
  • 缩略语
  • 致谢
  • 参考文献
  • 攻读学位期间发表或已录用的学术论文
  • 相关论文文献

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