低信噪比突发通信调制解调器技术的实现

论文摘要

随着我国卫星通信事业的飞速发展,在军事隐蔽通信应用中,为了实现抗侦查、抗截获的目的,必须采用突发调制解调。在直升机通信系统中,由于旋翼的遮挡,调制器需要检查螺旋桨旋转的周期,并在旋翼的缝隙发采用突发方式射信号。在某些应用场合下,例如便携站和手持机用户,卫星天线尺寸和功放功率受到限制,导致解调器接收到的信噪比很低,解调器需要在低信噪比的情况下实现快速同步,同时在后级采用高效译码方式进行纠错。因此,需要研制一种突发工作方式和高效编码方式相结合的调制解调器以满足这种应用需求。本文在介绍了PSK数字调制方式的基本理论的基础上,重点研究了低信噪比条件下突发解调器的实现方案。主要工作有:1、分析了突发调制解调器的组成结构以及需要解决的关键技术。2、研究了突发调制解调器的模块划分和各模块的设计实现方案,仿真验证了数字基带解调算法的可行性。3、在低信噪比条件下,采用基于0101码进行信号检测和定时估计。该方法对输入数据进行四次方处理消除调制数据的影响,载波频差估计模块对FFT输出求模,并搜索最大值的位置,进而得到频差估计,从而实现解调信号的快速捕获。4、完成了低信噪比突发调制解调器FPGA设计和硬件实现,测试结果表明系统运行正常,达到了预定的设计指标。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 概述
• 1.1 卫星通信的发展和现状
• 1.2 突发通信调制解调技术的发展趋势
• 1.3 国内外同类产品的发展状况
• 1.4 本文主要研究工作内容及安排
• 第二章 数字调制解调及关键技术分析
• 2.1 数字调制方式
• 2.2 关键技术分析
• 2.2.1 工作方式设计
• 2.2.2 信号检测与定时估计技术
• 2.2.3 载波恢复
• 2.2.4 带通采样
• 第三章 调制解调器方案设计
• 3.1 调制基带单元
• 3.1.1 加扰模块
• 3.1.2 信道编码模块
• 3.1.3 符号映射模块
• 3.1.4 内插成形模块
• 3.1.5 仿真结果
• 3.2 调制、解调中频单元
• 3.3 解调数字处理单元
• 3.3.1 数字下变频
• 3.3.2 匹配滤波
• 第四章 硬件平台实现
• 4.1 调制中频单元
• 4.2 解调中频单元
• 4.3 调制解调基带单元
• 4.4 解调数字处理
• 4.5 接口单元
• 4.6 监控单元单元
• 4.7 整机外观
• 第五章 实验测试
• 5.1 测试平台
• 5.2 测试结果
• 5.2.1 调制中频
• 5.2.2 误码测试
• 5.2.3 上星测试
• 第六章 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果