擴(kuò)展頻譜通信技術(shù),它的突出優(yōu)點(diǎn)是保密性好,抗干擾性強(qiáng).隨著通信系統(tǒng)與現(xiàn)代計(jì)算機(jī)軟、硬件技術(shù)與微電子技術(shù)發(fā)展,越來越多的通信系統(tǒng)構(gòu)建于這種技術(shù)之上.在實(shí)際擴(kuò)頻通信系統(tǒng)工程中,用得比較普遍的是直擴(kuò)方式和跳頻方式,它們的不同在于直擴(kuò)是采取隱藏的方式對抗干擾,而跳頻采取躲避的方式. 西方國家早在20世紀(jì)50年代就開始對跳頻通信進(jìn)行研究,在上個世紀(jì)末的幾次局部戰(zhàn)爭中,跳頻電臺得到了普遍的應(yīng)用.跳頻通信的發(fā)展促進(jìn)了其對抗技術(shù)的發(fā)展,目前,世界主要幾個軍事先進(jìn)的國家,已經(jīng)研究出高性能的跳頻通信對抗設(shè)備,國內(nèi)這方面的發(fā)展相對國外差距比較大. 未來戰(zhàn)爭是科學(xué)技術(shù)的斗爭,研究跳頻通信對抗勢在必行.基于這種目的,本文研究和設(shè)計(jì)了跳頻檢測的FPGA實(shí)現(xiàn),利用基于時頻分析的處理方法,完成了跳頻信號檢測的FPGA實(shí)現(xiàn),通過測試,表明系統(tǒng)達(dá)到了設(shè)計(jì)要求,可以滿足實(shí)際的需要.主要內(nèi)容包括: 1.概述了跳頻檢測接收研究的發(fā)展動態(tài),闡述了擴(kuò)展頻譜通信及短時傅立葉變換的原理. 2.分析了基于快速傅立葉變換(FFT)處理跳頻信號,檢測跳頻的可行性,利用FFT檢測頻譜的原理,合理使用頻譜采樣策略,做到了增加頻譜利用率,提高了檢測概率和分析信噪比；利用抽取內(nèi)插技術(shù)完成數(shù)據(jù)速率的轉(zhuǎn)換,使其滿足后續(xù)信號的處理要求；利用同相和正交的DDC實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu),完成對跳頻信號的解跳. 3.設(shè)計(jì)完成了跳頻信號檢測與接收系統(tǒng)的FPGA實(shí)現(xiàn),其主要包括:數(shù)據(jù)速率變換的實(shí)現(xiàn),FIR低通濾波器的實(shí)現(xiàn),快速傅立葉變換(FFT)的實(shí)現(xiàn),下變頻的實(shí)現(xiàn)等.在濾波器的實(shí)現(xiàn)中,提出了兩種設(shè)計(jì)方法:基于常系數(shù)乘法器和分布式算法濾波器,分析了上述兩種方法的優(yōu)缺點(diǎn),選擇用分布式算法實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的低通濾波器；在快速傅立葉變換實(shí)現(xiàn)中,分析了基2和基4的算法結(jié)構(gòu),并分別實(shí)現(xiàn)了基2和基4的算法,滿足了不同場合對處理器的要求.在下變頻的設(shè)計(jì)中,使用濾波器的多相結(jié)構(gòu)完成抽取的實(shí)現(xiàn),并使用低通濾波器使信號帶寬滿足指標(biāo)的要求.此外,設(shè)計(jì)中還包括雙端口RAM的實(shí)現(xiàn),比較模塊的實(shí)現(xiàn)、數(shù)據(jù)緩存模塊和串并轉(zhuǎn)換模塊的實(shí)現(xiàn). 4.介紹了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的硬件平臺.
標(biāo)簽：
跳頻信號
檢測
接收系統(tǒng)
上傳時間：
2013-04-24
上傳用戶：zttztt2005
本文從工程設(shè)計(jì)和應(yīng)用出發(fā),根據(jù)某機(jī)載設(shè)備直接序列擴(kuò)頻(DS-SS)接收機(jī)聲表面波可編程抽頭延遲線(SAW.P.TDL)中頻相關(guān)解擴(kuò)電路的指標(biāo)要求,提出了基于FPGA器件的中頻數(shù)字相關(guān)解擴(kuò)器的替代設(shè)計(jì)方案,通過理論分析、軟件仿真、數(shù)學(xué)計(jì)算、電路設(shè)計(jì)等方法和手段,研制出了滿足使用環(huán)境要求的工程化的中頻數(shù)字相關(guān)器,經(jīng)過主要性能參數(shù)的測試和環(huán)境溫度驗(yàn)證試驗(yàn),并在整機(jī)上進(jìn)行了試驗(yàn)和試用,結(jié)果表明電路性能指標(biāo)達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。對工程應(yīng)用中的部分問題進(jìn)行了初步研究和分析,其中較詳細(xì)地分析了SAW卷積器、SAW.P.TDL以及中頻數(shù)字相關(guān)器在BPSK直擴(kuò)信號相關(guān)解擴(kuò)時的頻率響應(yīng)特性。 論文的主要工作在于： (1)根據(jù)某機(jī)載設(shè)備擴(kuò)頻接收機(jī)基于SAW.P.TDL的中頻解擴(kuò)電路要求,進(jìn)行理論分析、電路設(shè)計(jì)、軟件編程,研制基于FPGA器件的中頻數(shù)字相關(guān)器,要求可在擴(kuò)頻接收機(jī)中原位替代原SAW相關(guān)解擴(kuò)電路； (2)對中頻數(shù)字相關(guān)器的主要性能參數(shù)進(jìn)行測試,進(jìn)行了必要的高低溫等環(huán)境試驗(yàn),確定電路是否達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)和是否滿足高低溫等環(huán)境條件要求； (3)將基于FPGA的中頻數(shù)字相關(guān)器裝入擴(kuò)頻接收機(jī),與原SAW.P.TDL中頻解擴(kuò)電路置換,確定與接收機(jī)的電磁兼容性、與中放電路的匹配和適應(yīng)性,測試整個擴(kuò)頻接收機(jī)的靈敏度、動態(tài)范圍、解碼概率等指標(biāo)是否滿足接收機(jī)模塊技術(shù)規(guī)范要求； (4)將改進(jìn)后的擴(kuò)頻接收機(jī)裝入某機(jī)載設(shè)備,測試與接收機(jī)相關(guān)的性能參數(shù),整機(jī)進(jìn)行高低溫等主要環(huán)境試驗(yàn),確定電路變化后的整機(jī)設(shè)備各項(xiàng)指標(biāo)是否滿足其技術(shù)規(guī)范要求； (5)通過對基于FPGA的中頻數(shù)字相關(guān)器與SAW.P.TDL的主要性能參數(shù)進(jìn)行對比測試和分析,特別是電路對頻率偏移響應(yīng)特性的對比分析,從而得出初步的結(jié)論。
標(biāo)簽：
中頻
數(shù)字
工程實(shí)現(xiàn)
上傳時間：
2013-06-22
上傳用戶：徐孺
