弹载测控扩频数字接收关键技术研究

论文摘要

本文以弹载测控扩频数字接收机为主要研究对象,运用现场可编程逻辑器件FPGA、软件无线电技术、扩频通信原理以及数字接收机理论,在分析研究弹载测控系统及扩频通信的基础上,采取理论分析研究、计算机软件仿真以及硬件实现与调试的手段,对弹载测控扩频数字接收机关键技术的实现做了详细的途述,本文的主要内容包括如下4个方面:1.结合课题指标,阐述了系统实现的功能及其工作方式,研究设计了弹载测控系统的架构,包括接收机、发射机。设计了数字部分的硬件结构,基于硬件结构,对数字信号处理的流程及器件通信控制进行设计,以实现中心控制模块。2.分析研究大动态下扩频接收机的关键技术。研究了伪码同步的捕获方法,对串行捕获与基于FFT的捕获进行仿真比较,在大动态下,采用基于FFT的捕获可以正确捕获,对伪码跟踪的常用方法DLL进行仿真;对用于载波同步的Costas环进行设计,使其在大动态下实现载波提取并正确解调信号;研究了用于位同步的同相正交积分型同步锁相环并进行仿真。3.研究扩频接收机主要模块的FPGA实现方法,并进行仿真验证。数据采集模块,根据ADC输出时序用FPGA对采样数据进行整合,以供后级处理。伪码同步模块,用基于FFT方法进行伪码捕获,并在捕获的基础上实现伪码跟踪。载波同步及位同步模块,均基于相关原理在FPGA内进行实现,给出各模块的实现方法及验证结果。4.基于弹载测控系统的数字部分,对扩频数字接收机进行中频联试,通过联试结果验证了大动态下伪码同步、载波同步、位同步实现的正确性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章绪论
• 1.1 研究的背景与意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文主要工作及内容安排
• 第二章弹载测控扩频系统的架构
• 2.1 数字部分的硬件结构
• 2.2 数字信号处理流程
• 2.2.1 信号处理流程
• 2.2.2 数据传输控制
• 2.3 本章小结
• 第三章 弹载扩频接收机关键技术研究
• 3.1 大动态下伪码同步
• 3.1.1 伪码捕获
• 3.1.2 伪码跟踪
• 3.2 大动态下载波同步
• 3.2.1 同相正交环法
• 3.2.2 全数字Costas环
• 3.3 位同步
• 3.4 本章小结
• 第四章接收机关键模块FPGA实现
• 4.1 数据采集
• 4.2 伪码同步
• 4.2.1 扩频信号
• 4.2.2 伪码捕获
• 4.2.3 伪码跟踪
• 4.3 载波同步
• 4.4 位同步
• 4.5 本章小结
• 第五章接收机联试
• 5.1 接收机联试硬件平台
• 5.2 联试信号源
• 5.3 联试结果及性能分析
• 5.4 本章小结
• 第六章结束语
• 6.1 结论
• 6.2 下一步工作
• 致谢
• 参考文献
• 在学期间的研究成果