基于短波信道模拟器的应用平台及主要算法设计

论文摘要

短波通信在军用通信领域得到广泛应用。现在短波信道的主要测试方法为外场测试,其成本高,受地理环境和天气因素影响很大,不可重复试验。因此,有必要研究一种可在室内测试,可模拟各种环境因素,可重复试验的短波信道模拟器。本文首先对短波信道的特性进行了分析和研究,选取了Watterson模型作为信道仿真的数学模型,并以此为基础进行系统设计。在综合考虑系统的设计方案基础上,进行模块划分,并规划出各模块的软硬件框图。系统选取TI公司的TMS320C6416t DSP为处理器,并以此为核心进行设计,分为主控板,模拟多径通信的信号处理板,以及合路板三个功能模块。本文设计了基于TMS320C6416t DSP的应用平台。主要包括EMIF接口的设计以及其与FIFO之间的通信,EDMA传输设计,以及基于FLASH烧写的BOOTLOADER设计。通过逻辑分析仪,数字示波器等对数据传输进行测试,验证了所搭建的平台是成功的。论文着重对基于Watterson短波信道模型的主要算法进行了分析,包括具有高斯功率谱的抽头因子Gi (t)的产生,高分辨率小延时和IQ正交解调模块。其中,对Watterson模型的核心模块,即实时高速高斯因子Gi (t)的产生过程进行了详细的介绍和验证。本文在最后对短波信道模拟器现阶段工作进展进行了总结,并对今后工作的重点难点进行了展望。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 课题来源与背景
• 1.2 课题研究现状
• 1.3 主要研究内容
• 1.4 论文的组织结构
• 2 短波信道原理以及总体方案设计
• 2.1 短波信道基本原理
• 2.2 总体方案设计
• 3 应用平台设计
• 3.1 EMIF 接口的设计
• 3.2 EDMA 通道传输设计
• 3.3 BOOTLOADER 模块设计
• 3.4 本章小结
• 4 主要算法的实现
• 4.1 信道模拟器算法的理论模型
• 4.2 高斯抽头因子的实现
• 4.3 高分辨率延时的实现
• 4.4 数字正交解调
• 4.5 本章小结
• 5 总结和展望
• 5.1 全文总结
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献