虚拟无线电接收机子系统设计及信号识别算法的研究

论文摘要

自从软件无线电的概念提出以来,无论在军用还是在民用上,它都成为当前通信研究领域引人注目的热点之一。作为软件无线电的一个分支,虚拟无线电充分利用计算机进行信号处理,依靠高性能的模数转换器件做成硬件插卡,采用PCI总线作为传输通道,工作在高速的计算机上,将信号数字化后,在计算机上进行数字信号处理,能更加灵活地实现系统功能。本文主要实现了虚拟无线电接收机子系统的设计和MQAM调制识别算法的研究。详细介绍了系统的A/D转换、CPLD逻辑控制模块、PCI接口的实现和功能,采用了DMA方式实现了高速数据传输。同时在Windows2000操作系统下,开发PCI设备驱动程序和用户应用程序。并对接收的MQAM数字调制信号进行了识别。在识别的过程中,完成对信号的载波频率估计、码元速率的估计和位同步,最后利用观测信号的幅度矩进行MQAM信号的类内识别。当存在一定范围内的位同步误差时,本文所提出的方法依然有效。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 软件无线电概述
• 1.2 虚拟无线电的提出和发展现况
• 1.3 本文所研究的内容
• 第二章 虚拟无线接收机的硬件平台
• 2.1 接收机系统的基本结构
• 2.1.1 GuPPI结构和功能
• 2.1.2 硬件平台的结构
• 2.2 模数转换模块
• 2.2.1 采样定理
• 2.2.3 AD9244应用
• 2.3 PCI总线和接口芯片
• 2.3.1 PCI总线协议介绍
• 2.3.2 PC19054芯片应用
• 2.4 采集系统实现方案
• 2.4.1 数据缓存模块
• 2.4.2 逻辑控制模块
• 2.5 PCI数据采集卡的驱动开发和DMA传输的实现
• 2.5.1 WinDriver开发工具简介
• 2.5.2 编程中用到的PC19054重要寄存器
• 2.5.3 驱动程序的开发
• 2.5.4 DMA传输的实现
• 2.6 本章小结
• 第三章 信号预处理
• 3.1 多速率信号处理
• 3.2 解析信号
• 3.3 调制信号的参数估计
• 3.3.1 调制信号的载频估计
• 3.3.2 码元速率估计
• 3.4 位同步
• 3.4.1 数字混频正交变换
• 3.4.2 最大功率算法的定时同步
• 3.5 本章小结
• 第四章 MQAM 信号调制识别算法研究和实现
• 4.1 通信信号调制识别概述
• 4.2 正交振幅调制（QAM）原理
• 4.3 基于幅度统计矩的MQAM信号分类
• 4.4 本章小结
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 作者在读期间发表的论文