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短波信号源与多路并行接收平台设计与实现

2020-12-07阅读(235)

短波信号源与多路并行接收平台设计与实现

论文摘要

本文致力于短波信号源与多路并行接收平台的设计与实现。短波信号源,作为短波多路并行接收平台调试的重要工具,用于产生若干种实验室设备不能产生的信号,诸如跳频信号等。基于软件无线电的短波多路并行接收平台的突出特点是功能的多样性和灵活性,特别是非常高的性价比。论文工作是作者所在实验室承担的某大型重点工程项目的重要组成部分。概括起来,本文的主要工作和成果如下:1.根据设计的硬件调试方案,在完成硬件调试的基础上,设计实现了短波信号源的软件系统,并进行了系统测试。测试结果表明系统功能和性能达到了设计要求,可产生多种跳频信号和常规短波信号。2.设计并实现了短波多路并行接收平台的硬件系统。首先,根据功能需求,经过方案论证,设计了平台的硬件架构和各功能模块;其次,完成了PCB设计和硬件调试。3.设计并实现了短波多路并行接收平台的软件系统。首先,根据硬件架构,设计了层次化的软件系统架构,并以此完成了平台底层软件系统和顶层应用程序的设计与实现;其次,采用Agilent信号源对平台进行了系统测试,结果表明系统功能和性能达到了设计要求。目前,作者所在实验室的多项短波信号处理算法研究成果已在平台上得到了成功应用。4.完成了收发系统综合联调、测试及短波多路接收系统应用测试。首先,采用WinRadio模拟前端和文中设计实现的两个平台,在实验室进行了短波信号发送和接收综合联调与测试;其次,在应用单位针对实际短波信号,对多路接收系统进行了测试和试用,应用测试结果进一步证实了系统良好的性能指标,完全达到设计要求,从而具有较好的应用前景。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 课题背景
  • 1.2 领域研究现状
  • 1.3 课题概述
  • 1.3.1 短波信号源
  • 1.3.2 短波多路并行接收平台
  • 1.4 主要工作及结构安排
  • 第二章 短波信号源设计与实现
  • 2.1 功能需求及硬件设计
  • 2.1.1 功能需求
  • 2.1.2 硬件结构及工作原理
  • 2.1.3 数字上变频器功能分析
  • 2.1.4 硬件各功能模块设计
  • 2.2 硬件调试
  • 2.3 软件设计与实现
  • 2.3.1 基带信号产生算法
  • 2.3.2 FPGA 功能模块
  • 2.3.3 PCI 驱动程序
  • 2.3.4 主机应用程序
  • 2.4 功能及性能指标测试
  • 2.4.1 功能测试
  • 2.4.2 性能指标测试
  • 2.5 本章小结
  • 第三章 短波多路并行接收平台硬件系统设计与实现
  • 3.1 功能需求及方案论证
  • 3.1.1 功能需求
  • 3.1.2 方案论证
  • 3.2 硬件系统架构
  • 3.3 硬件各功能模块设计
  • 3.3.1 运算放大器模块设计
  • 3.3.2 AD 模块设计
  • 3.3.3 FPGA 模块设计
  • 3.3.4 多DSP 模块设计
  • 3.3.5 PCI 局部总线接口模块设计
  • 3.3.6 时钟模块设计
  • 3.3.7 电源模块设计
  • 3.3.8 调试点设计
  • 3.4 PCB 设计与实现
  • 3.4.1 元器件封装设计
  • 3.4.2 PCB 层叠设计
  • 3.4.3 元器件布局设计
  • 3.4.4 信号布线设计
  • 3.5 硬件调试
  • 3.6 本章小结
  • 第四章 短波多路并行接收平台软件系统设计与实现
  • 4.1 软件系统架构
  • 4.1.1 软件系统层次化模型
  • 4.1.2 软件系统架构
  • 4.2 FPGA 各功能模块设计与实现
  • 4.2.1 局部总线接口模块
  • 4.2.2 AD 控制模块
  • 4.2.3 抽取模块
  • 4.2.4 HPI 口控制模块
  • 4.2.5 读取DSP 内存模块
  • 4.2.6 多DSP 引导加载模块
  • 4.2.7 向DSP 发送采样数据模块
  • 4.2.8 McBSP 控制模块
  • 4.2.9 合路模块
  • 4.2.10 其它逻辑功能模块
  • 4.3 DSP 程序设计与实现
  • 4.3.1 DSP 程序工作流程设计
  • 4.3.2 各功能模块应用设计
  • 4.4 主机应用程序设计与实现
  • 4.5 功能及性能指标测试
  • 4.5.1 功能测试
  • 4.5.2 性能指标测试
  • 4.6 本章小结
  • 第五章 收发系统综合联调、测试及多路接收系统应用测试
  • 5.1 收发系统综合联调与测试
  • 5.1.1 综合联调与测试的环境
  • 5.1.2 综合联调与测试
  • 5.2 多路接收系统应用测试
  • 5.2.1 应用测试环境
  • 5.2.2 应用测试
  • 5.3 本章小结
  • 结束语
  • 参考文献
  • 附录A 短波信号源地址译码模块地址分配设计
  • 附录B 短波多路并行接收平台地址译码模块地址分配设计
  • 附录C 短波多路并行接收平台主机程序采集数据实现流程图
  • 附录D 短波多路并行接收平台完整PCB 设计
  • 作者简历 攻读硕士学位期间完成的主要工作
  • 致谢

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