基于FPGA的高速跳频系统研究

论文摘要

跳频技术是扩频技术的一种,是80年代以来出现的一种新的通信方式。跳频通信具有良好的抗干扰性,低截获概率及组网能力,因此跳频技术的一出现,便在军事领域得到了极大的发展。采用跳频技术的短波、超短波电台在军事通信中得到了广泛应用,极大地提高了军事装各的抗截获和抗干扰能力,保证了军事指挥系统的安全和有效性。但是,由于通信技术的发展,低速跳频系统已经很难具有较强的抗干扰性能,所以高速跳频系统已经成为当今世界研究的重点课题。本文主要介绍了一下跳频技术的发展现状,并在此基础上给出了一种基于FPGA的高速跳频系统的设计。首先,本文介绍了课题的背景和意义,对跳频系统的研究现状进行了论述,提出了一种基于FPGA的高速跳频系统的设计方法。其次,对跳频系统中的频率合成器、跳频序列编码和调制解调等模块进行了详细的理论分析,并选择了合适的理论模型。再次,在跳频系统的原理研究基础上,提出了硬件实现方案,并根据硬件方案,设计出跳频系统的硬件平台。该硬件平台采用FPGA作为核心部分,并用DDS作为跳频器件。由于DDS的转换速度非常快,可达几十万次每秒,本系统的跳速可达一千跳每秒以上,完全符合高速跳频系统的要求,具有较强的抗干扰性能。最后,根据已设计出的跳频系统的硬件平台,设计相应的控制软件,并编写跳频序列码和数字调制解调程序,以此完成整个跳频系统的设计工作。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景及目的意义
• 1.2 跳频技术的国内外现状
• 1.2.1 跳频编码的研究现状
• 1.2.2 频率合成器的研究现状
• 1.2.3 跳频通信研究现状
• 1.3 课题的研究内容
• 第2章 跳频系统原理
• 2.1 跳频系统的频率合成器
• 2.1.1 直接频率合成技术
• 2.1.2 锁相环频率合成技术
• 2.1.3 直接数字频率合成技术
• 2.1.4 几种常用的组合频率合成技术
• 2.2 跳频序列编码
• 2.2.1 跳频序列的技术指标
• 2.2.2 m 序列理论研究
• 2.3 跳频系统的调制解调
• 2.3.1 模拟调制解调方式
• 2.3.2 数字调制解调
• 2.4 本章小结
• 第3章 高速跳频系统的硬件平台的研究与实现
• 3.1 硬件平台的总体框图的介绍
• 3.2 发送单元的设计
• 3.2.1 TMS320LF2407
• 3.2.2 上变频器（AD9857）
• 3.2.3 频率合成器（AD9858）
• 3.2.4 其他模块
• 3.3 接收单元的设计
• 3.3.1 AD 转换器件（AD6640）
• 3.3.2 数字下变频器件（AD6620）
• 3.4 基带数据处理单元
• 3.5 本章小结
• 第4章 系统软件的设计
• 4.1 系统初始化
• 4.1.1 AD9857 的初始化
• 4.1.2 AD6620 的初始化
• 4.2 跳频序列码
• 4.3 数字调制解调
• 4.4 本章小结
• 第5章 调试与结果
• 5.1 调试软件介绍
• 5.2 跳频序列码的生成
• 5.3 数字调制的仿真
• 5.4 初步结果与分析
• 结论
• 参考文献
• 附录 实验板
• 致谢