教学型软件无线电实验系统的应用研究

教学型软件无线电实验系统的应用研究

论文摘要

本课题的主要任务是以DSP芯片为核心,完成软件无线电部分关键技术的研究,并实现了一个适应本科教学用的软件无线电实验系统。软件无线电旨在构造一个具有开放性、标准化和模块化的通用硬件平台,将工作频段、调制解调类型、数据格式、加密模式、通信协议等用软件来完成。这种通过下载软件至硬件平台来实现各种通信功能的方法,可以使宽带A/D和D/A转换器尽可能地靠近天线。本课题具体研究了多路信号的带通采样定理,提出了最小采样频率的算法,分析了采样频率与信噪比的关系;研究了各种信号的正交调制解调算法,分析了载波不同步对解调结果的影响,指出了其应用于软件无线电的优势;研究了数字上下变频技术,分析了其优越性,指出了实现过程中存在的困难;给出了多通道发射机和多通道接收机的模型;提出了ASK、FSK、PSK和QAM等多种调制方式的识别算法,并给出了识别出错率和信噪比的关系;给出了用于软件无线电中的各种同步技术,如载波同步、位同步与帧同步。在硬件方面,实现了一个以DSP为核心芯片的小型软件无线电通信平台。此平台分为发射机和接收机两部分,发射机由DSP芯片和D/A转换器组成,接收机由DSP芯片和A/D转换器组成。在此硬件平台上,可实现ASK、FSK、DPSK、QPSK和QAM等信号的调制与解调,同时完成各种同步技术,从而实现了一个小型的通信系统。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第1章 概述
  • 1.1 软件无线电研究动态
  • 1.2 软件无线电关键技术
  • 1.3 本课题研究内容
  • 第2章 部分关键技术研究与实现
  • 2.1 带通信号采样技术
  • 2.1.1 单路带通信号采样
  • 2.1.2 多路带通信号采样
  • 2.1.3 采样输出信号信噪比
  • 2.2 信号调制样式的自动识别算法
  • 2.3 数字上下变频
  • 2.4 同步技术
  • 2.4.1 载波同步
  • 2.4.2 位同步
  • 2.4.3 帧同步
  • 第3章 系统硬件设计
  • 3.1 硬件总体方案设计
  • 3.2 DSP 芯片
  • 3.2.1 McBSP 端口
  • 3.2.2 DMA 控制器
  • 3.3 D/A 转换器
  • 3.4 A/D 转换器
  • 3.5 外部程序存储器
  • 3.6 硬件设计小结
  • 第4章 仿真与调试
  • 4.1 正交调制解调仿真
  • 4.1.1 正交调制解调原理
  • 4.1.2 多路正交调制解调系统
  • 4.2 硬件模块调试
  • 4.3 算法实现
  • 4.4 独立小系统调试
  • 结论
  • 参考文献
  • 附录A 攻读学位期间所发表的学位论文目录
  • 致谢
  • 相关论文文献

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