军用跳频信号仿真平台研究与实现

论文摘要

未来战争将是以信息化、电子化为基础的现代化战争。由于大量使用电子信息装备,使得战场空间中的电磁信号非常密集,形成了极为复杂的电磁环境。“XXX工程”项目就是针对我军现代化装备发展需求,可生成复杂电磁环境下不同战术背景和试验中所要求的瞬时、宽频段、多种信号样式、动态可控的电磁信号环境和标准可测通信信号,以供通信对抗装备在内、外场试验鉴定使用,从而为装备的定型以及部队的训练提供真实可信的技术依据。本文就是在该项目中,实现基于软件无线电思想构成的通用硬件平台,能够依据指令灵活地同时产生多个不同参数的跳频信号,以实现仿真复杂电磁环境中跳频信号的要求。文中首先介绍了课题生成背景和跳频通信系统的基本理论,然后介绍了系统的整体设计方案,并根据设计方案对各芯片进行了选取和简要介绍;其次介绍了跳频序列和DDS频率合成器的基本原理,对芯片AD9957的信号流程做了简要介绍;最后,采用“计算机+FPGA+DDS”的设计结构,完成了计算机对FPGA编程,并通过控制AD9957实现了一路跳频信号和两路正交跳频信号的产生。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景及应用意义
• 1.2 跳频通信系统理论概述
• 1.3.1 跳频通信系统的原理
• 1.3.2 跳频通信系统的主要技术指标
• 1.3.3 跳频通信系统的主要特点
• 1.3.4 跳频通信系统的优点与局限
• 1.3 跳频组网方式
• 1.4 本文主要研究内容
• 第二章 系统整体设计方案及软硬件实现
• 2.1 系统软件实现部分
• 2.1.1 基带调制的选择与实现
• 2.1.2 基于软件无线电思想的基带上变频调制
• 2.1.3 跳频信号的生成方案
• 2.2 系统硬件实现
• 2.2.1 FPGA芯片的选取
• 2.2.2 DDS芯片的选取
• 第三章 跳频序列设计
• 3.1 跳频序列概述
• 3.2 跳频码序列的产生与性能分析
• 3.2.1 跳频编码理论概述
• 3.2.2 跳频序列的性能表示
• 3.3 m序列在跳频通信中的研究
• 3.3.1 m序列的相关性
• 3.3.2 m序列的构造和映射
• 3.3.3 伪随机序列与码分多址
• 3.4 RS码的研究和实现
• 3.5 跳频图案的产生
• 第四章 DDS技术及其电路设计
• 4.1 DDS频率合成器的基本原理
• 4.1.1 DDS技术的理论基础
• 4.1.2 DDS的工作原理
• 4.2 AD9957芯片性能分析
• 4.3 AD9957信号流程概述
• 第五章 正交跳频信号的FPGA设计实现
• 5.1 现场可编程FPGA技术
• 5.1.1 FPGA技术概述
• 5.1.2 FPGA设计流程
• 5.2 时钟管理单元的FPGA实现
• 5.3 并串变换模块的FPGA实现
• 5.4 单音模式下跳频信号的FPGA实现
• 5.4.1 AD9957单音模式下控制单元的FPGA实现
• 5.4.2 AD9957单音模式下跳频信号的FPGA实现
• 5.5 正交跳频网信号的FPGA实现
• 5.5.1 AD9957正交调制模式下控制单元的FPGA实现
• 5.5.2 AD9957正交调制模式下跳频信号的FPGA实现
• 5.5.3 正交跳频网信号的FPGA实现
• 5.6 小结
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 作者在学期间取得的学术成果