跳频通信中连续相位调制系统的设计

论文摘要

随着数字传输技术的发展,在信道带宽限制和信道传输非线性对传输信号的影响情况下,传统的数字调制方式已不能满足应用的需求,需要采用新的数字调制方式以减小信道对所传的信号的影响,以便在有限的带宽资源条件下获得更高的传输速率。我们对上述要求技术的研究,主要是围绕充分节省频谱和高效率的利用频带展开的。其中多进制调制,不仅能够提高频谱利用率,并且能保证较小的频谱占用率。本文中首先阐述连续相位调制技术的信号模型、分类、描述方法以及在不同参数下的功率谱特征,接收机形式等,最后总结了它的信号特点及实现的可行性;其次研究了基于软件无线电的连续相位调制系统的关键技术,包括实现基带与中频信号转换的采样率变换技术,解调中关键的同步参数估计和达到检测技术,用于分数倍采样率变换和采样点恢复的内插技术以及最大似然序列检测技术,并在软件无线电的基础上给出了系统的实现方案,包括成型、调制,解调等;最后研究多模式连续相位调制系统的FPGA实现情况,给出了系统的仿真结果,软件无线电软硬件平台,硬件资源与调试情况,最后给出了硬件实现和仿真的性能比较。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 无线通信技术
• 1.2 跳频技术
• 1.3 软件无线电技术
• 1.3.1 软件无线电介绍
• 1.3.2 软件无线电关键技术
• 1.4 本文的主要工作
• 第二章 连续相位调制的基本理论
• 2.1 信号描述
• 2.1.1 信号模型
• 2.1.2 信号分类
• 2.1.3 相位轨迹和调制状态
• 2.1.4 频谱特性
• 2.2 最佳接收机
• 2.3 欧式距离和性能
• 2.3.1 欧氏距离
• 2.3.2 最小欧氏距离上限
• 2.3.3 弱调制系数hc
• 2.3.4 欧氏距离总结
• 2.4 连续相位调制信号特点
• 2.5 可行性分析
• 2.6 本章小结
• 第三章 连续相位调制系统的关键技术
• 3.1 采样率转换技术
• 3.1.1 半带滤波器
• 3.1.2 积联分梳状滤波器
• 3.1.3 内插器
• 3.2 到达检测与同步参数估计
• 3.2.1 CPFSK 的到达检测与同步参数估计
• 3.2.2 GMSK 的到达检测与同步参数估计
• 3.3 内插器
• 3.4 维特比算法
• 3.5 本章小结
• 第四章 基于FPGA 的连续相位调制系统设计
• 4.1 系统方案
• 4.1.1 系统说明
• 4.1.2 系统框架
• 4.1.3 发送帧结构
• 4.2 映射模块
• 4.3 成型与调制模块
• 4.3.1 成型模块
• 4.3.2 调制模块
• 4.4 上下变频器
• 4.4.1 功能说明
• 4.4.2 半带滤波器
• 4.4.3 内插器
• 4.4.4 FIR 滤波器
• 4.5 CPFSK 解调
• 4.5.1 差分模块
• 4.5.2 到达检测
• 4.5.3 同步参数估计
• 4.5.4 分隔符检测
• 4.5.5 位定时跟踪
• 4.5.6 内插器
• 4.5.7 角度计算
• 4.5.8 Viterbi 判决
• 4.5.9 检测流程
• 4.5.10 详细框图
• 4.6 本章小结
• 第五章 系统仿真与硬件调试
• 5.1 系统仿真
• 5.1.1 发射端仿真
• 5.1.2 接收机仿真
• 5.2 软件无线电平台
• 5.2.1 测试平台
• 5.2.2 硬件平台
• 5.2.3 测试方案
• 5.3 硬件调试
• 5.3.1 下载文件生成
• 5.3.2 实测频谱图
• 5.3.3 性能比较
• 5.4 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文