基于软件无线电的信道化接收平台及其应用研究

论文摘要

软件无线电的基本概念是把硬件作为无线通信的基本平台,把尽可能多的个人通信功能用软件实现,是一种用软件来实现物理层连接的无线通信设计。本文针对基于宽带中频带通采样的软件无线电体系结构,围绕其接收机所涉及的部分关键技术展开研究。本文在实现软件无线电硬件平台的基础上,重点对宽带数字下变频技术和数字信道化接收技术进行了研究和工程实现。并结合跳频信号接收的难点,研究了基于软件无线电的信道化接收机在跳频信号接收中的应用。本文的主要工作总结如下:1.在分析了正交数字下变频技术和基于多相滤波的数字下变频技术原理的基础上,对正交数字下变频技术进行了工程实现。根据项目要求提出了针对短突发信号的数字AGC技术,并进行了工程实现。2.为了对信号进行全频段接收,在经典的基于多相滤波数字信道化接收机结构的基础上,针对项目的需求,提出了一种新的信道化接收算法。对这一算法进行了工程实现,并且对其中的核心模块FFT的工程实现方案进行了优化。3.分析了目前常用的跳频信号接收算法,给出了基于软件无线电的信道化接收机的跳频信号接收方案。4.实现了软件无线电硬件处理平台,并对整个硬件电路进行了调试。

论文目录

• 图目录
• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 软件无线电概述
• 1.2 本文的主要工作
• 1.3 论文结构和各章内容
• 第二章 数字中频处理技术研究
• 2.1 带通信号与带通采样
• 2.1.1 带通信号的复包络表示
• 2.1.2 带通采样定理
• 2.2 多相滤波技术
• 2.2.1 抽取滤波器的多相分解
• 2.2.2 多相滤波器的实现复杂度及仿真
• 2.3 宽带数字下变频技术研究
• 2.3.1 正交数字下变频原理及其频谱分析
• 2.3.2 基于多相滤波数字下变频原理
• 2.4 基于多相滤波的信道化接收技术研究
• 2.4.1 软件无线电接收机模型
• 2.4.2 信道化接收机数学模型
• 2.4.3 改进的实现方案
• 2.5 本章小结
• 第三章 基于信道化接收机的跳频信号接收
• 3.1 跳频通信概述
• 3.2 跳频信号检测原理与方法概述
• 3.2.1 宽带能量跳频检测器
• 3.2.2 多信道能量跳频检测器
• 3.3 基于数字信道化技术的信号检测算法
• 3.3.1 基于多信道联合最大相关处理的检测
• 3.3.2 基于多信道联合自相关处理的检测器
• 3.4 本章小结
• 第四章 信道化接收技术的工程实现
• 4.1 突发信号数字AGC的设计与实现
• 4.1.1 数字AGC概述
• 4.1.2 数字AGC的FPGA实现
• 4.2 下变频模块（DDC）
• 4.2.1 模块功能分析
• 4.2.2 模块实现思想
• 4.2.3 模块的VHDL实现
• 4.3 信道化接收机核心算法FFT优化方案的研究与实现
• 4.3.1 快速复立叶变换算法原理
• 4.3.2 固定几何结构的FFT算法
• 4.3.3 全并行实现方案
• 4.3.4 整体FPGA实现的电路仿真
• 4.4 本章小结
• 结束语
• 致谢
• 参考文献