论文题目: 软件无线电中频数字接收机设计与实现
论文类型: 硕士论文
论文专业: 计算机技术
作者: 陈瑛
导师: 傅鹤岗,刘小航
关键词: 采样,软件无线电,数字下变频
文献来源: 重庆大学
发表年度: 2005
论文摘要: 接收机是无线电通信系统的主要组成部分。而传统的无线电接收机，其功能单一、对信号的适应能力差、硬件依赖性强，从而使得其可扩展性差。而软件无线电(Software Defined Radio，简称SDR)强调以开放性的模块化、标准化的最简硬件为通信平台，采用数字信号处理技术，尽可能地用可升级、可重配置的应用软件来实现无线通信功能的设计思想。其关键技术包括宽带／多频段多波束天线、宽带射频(RF)信号处理、宽带A／D／A变换、DSP技术及实时操作系统等。 软件无线电技术的出现导致了接收机的革新。其基本思想是对射频信号进行采样，在高速DSP处理平台上加载不同软件来实现不同波形的调制、解调。鉴于目前器件水平的限制，现阶段尚无法对射频信号进行直接采样，只能采用折中方案——宽带中频采样，且使用专用芯片来构成灵活的多功能、多制式接收机。这很好的满足了现代军事通信互联互通的需求；该方案采用模块化、标准化设计，使得软硬件升级方便，使用中的维护费用也大大降低，有利于节约成本。 本课题设计的“软件无线电中频数字接收机”实现了以10MHz为中心，带宽为5MHz，信道带宽为25KHz的中频调频信号的数字化处理。AD采样的数据流，经可编程数字下变频器处理后，一方面经数模转换器D／A输出解调后的模拟信号；另一方面通过信号处理器(DSP)的DMA传输通道送入信号处理器，进行载波信号相关等检测。该课题仅对中频(10MHz)后的载波信号作了数字化处理，主要做了以下几个方面的工作： 1、利用过采样原理对中频载波信号进行采样，降低前端抗混叠虑波器的要求，同时也降低由于频谱混叠造成的信号失真，更好地恢复原信号； 2、采用了FIR数字虑波算法，使信号的虑波处理更加灵活、方便，有利于提高技术指标； 3、基于“通用DSP+专用信号处理器”结构，由专用可编程的数字下变频器完成数据速率高、数据量大的前端部分，而经过降速后数据则由通用DSP来处理。这既解决了因数据量大而难以处理的瓶颈问题，又使设计简洁，更具灵活性，特别为后续的实时处理减轻了压力； 通过本课题最后的试验结果可知，该宽带中频数字接收机的各项指标完全符合设计要求，满足了当前“军用(UHF)集群通信系统数字化改造”的需要，达到了工程的设计目的。
论文目录:
中文摘要
英文摘要
1 绪论
1.1 论文选题背景及研究意义
1.1.1 论文选题背景
1.1.2 研究的意义
1.2 软件无线电概况
1.2.1 SDR的基本概念
1.2.2 SDR的基本结构
1.2.3 SDR的研究现状
1.3 本课题研究的目的和内容
1.4 本文章节安排
1.5 文章小结
2 SDR数字接收机基础理论
2.1 信号采样理论
2.1.1 Nyquist采样
2.1.2 带通采样
2.2 数字解调
2.3 抽取与内插处理
2.3.1 整数倍抽取(Decimation)
2.3.2 整数倍内插(Interpolation)
2.3.3 两种高效的抽取、内插数字滤波器
2.4 本章小结
3 中频数字接收机方案选择及仿真分析
3.1 接收机方案选择
3.2 课题方案描述及仿真分析
3.2.1 课题方案描述
3.2.2 信号的仿真分析
3.3 仿真结论
3.4 本章小结
4 硬件电路的设计实现
4.1 技术要求
4.2 电路结构
4.3 速数据采集电路设计
4.3.1 A／D变换器方案
4.3.2 AD9244简介
4.3.3 AD9244外围电路及接口设计
4.4 数字下变频器电路设计
4.4.1 HSP50216简介
4.4.2 HSP50216的应用设计
4.5 控制设计
4.5.1 系统复位电路
4.5.2 时钟电路设计
4.5.3 HSP50216控制设计
4.5.4 DMA传输设计
4.5.5 系统程序在线下载的控制与驱动
4.6 硬件实物图
4.7 本章小结
5 调试与试验结果
5.1 硬件电路调试
5.2 调试结果
5.3 本章小结
6 结论与展望
6.1 课题设计结论
6.2 软件无线电技术的展望
6.3 本章小结
致谢
参考文献
独创性声明
学位论文版权使用授权书
发布时间: 2006-12-06
参考文献
- [1].可重构数字接收机的研究与实现[D]. 向国利.电子科技大学2016
- [2].CTS系统中频处理模块的设计与实现[D]. 全维松.电子科技大学2018
- [3].测控雷达中频数字接收机的研制[D]. 杨星宇.南京理工大学2009
- [4].中频数字接收机中的同步技术及实现[D]. 朱知博.西安电子科技大学2009
- [5].雷达中频数字接收机的研制[D]. 包象阳.电子科技大学2003
- [6].数字接收机在微波调制激光多谱勒雷达上的应用[D]. 倪冰.南京理工大学2012
- [7].基于FPGA的数字接收机高精度测频技术[D]. 童庆为.西安电子科技大学2010
- [8].基于FPGA的软件无线电中频数字接收机的研究[D]. 张素玲.江苏科技大学2010
- [9].基于软件无线电的多通道数字接收机的实现[D]. 任菊.电子科技大学2006
- [10].数字接收机在气象雷达中的应用[D]. 施吉生.南京理工大学2008
相关论文
- [1].软件无线电解调算法研究及其数字中频接收机设计[D]. 林沛铭.南京航空航天大学2006
- [2].软件无线电中数字下变频技术的研究与实现[D]. 杨永齐.重庆大学2006
- [3].软件无线电中上下变频技术的设计和实现[D]. 杨勋.西安电子科技大学2007
- [4].一种软件无线电接收机的研究和设计[D]. 侯志.长春理工大学2007
- [5].中频数字接收机的设计[D]. 王量.电子科技大学2007
- [6].宽带中频数字接收机的研究及硬件实现[D]. 刘峰.哈尔滨工程大学2007
- [7].软件无线电数字化中频接收机设计与实现[D]. 张建军.南京信息工程大学2007