軟件無線電技術(shù)作為一種新的通信技術(shù),其基本思想是構(gòu)造一個通用硬件平臺,使寬帶A/D,D/A盡量靠近天線,在數(shù)字域完成信號處理,通過選用不同軟件模塊即可實現(xiàn)不同的通信功能,這樣大大縮短了電臺的研發(fā)周期。該技術(shù)在通信(尤其是在移動通信)領(lǐng)域有著迫切的需求和廣闊的應(yīng)用前景。 本文闡述了軟件無線電的基礎(chǔ)理論,對信號采樣理論、多速率信號處理技術(shù)、高效數(shù)字濾波器、數(shù)字正交變換理論進(jìn)行了分析和研究。從目前器件發(fā)展水平和實驗研究條件出發(fā),設(shè)計了一個基于FPGA的軟件無線電通信平臺。設(shè)計采用了中頻數(shù)字化處理的硬件平臺結(jié)構(gòu),選用Altera Cyclone系列FPGA作為信號處理和總體控制配置的核心,并結(jié)合專用通信芯片,數(shù)字上變頻器AD9856和數(shù)字下變頻器AD6654來實現(xiàn)該平臺。采用VHDL和Verilog HDL語言對時分復(fù)用模塊、信道編解碼模塊、調(diào)制解調(diào)模塊等進(jìn)行了模塊化設(shè)計,并對電路板設(shè)計過程中系統(tǒng)的配置和控制、無源濾波器設(shè)計、阻抗匹配電路設(shè)計等問題進(jìn)行了詳細(xì)的討論,最后對印制電路板進(jìn)行測試和調(diào)試,獲得了預(yù)期的效果。 本文給出的設(shè)計方案,大大簡化了數(shù)字通信系統(tǒng)的硬件設(shè)備,具有較強的通用性和靈活性,通過修改系統(tǒng)參數(shù)和配置程序,即可適應(yīng)不同的通信模式和信道狀況,充分體現(xiàn)了軟件無線電的優(yōu)勢。該平臺不僅僅能應(yīng)用在通信設(shè)備上,在許多系統(tǒng)驗證平臺、測試設(shè)備中均可應(yīng)用,頗具實用價值。
上傳時間: 2013-07-21
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無線局域網(wǎng)是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和無線通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,是利用無線媒介傳輸信息的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。在無線通信信道中,由于多徑時延不可避免地存在符號間干擾,正交頻分復(fù)用(OFDM)作為一種可以有效對抗符號間干擾(ISI)和提高頻譜利用率的高速傳輸技術(shù),引起了廣泛關(guān)注。在無線局域網(wǎng)(WLAN)系統(tǒng)中,OFDM調(diào)制技術(shù)已經(jīng)被采用作為其物理層標(biāo)準(zhǔn),并且公認(rèn)為是下一代無線通信系統(tǒng)中的核心技術(shù)。基于IEEE802.11a的無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的物理層采用了OFDM技術(shù),能有效的對抗多徑信道衰落,達(dá)到54Mbps的速度,而未來而的IEEE802.11n將達(dá)到100Mbps的高速。因此,研發(fā)以O(shè)FDM為核心的原型機(jī)研究非常有必要。 本文在深入理解OFDM技術(shù)的同時,結(jié)合相應(yīng)的EDA工具對系統(tǒng)進(jìn)行建模并基于IEEE802.11a物理層標(biāo)準(zhǔn)給出了一種OFDM基帶發(fā)射機(jī)系統(tǒng)的FPGA實現(xiàn)方案。整個設(shè)計采用目前主流的自頂向下的設(shè)計方法,由總體設(shè)計至詳細(xì)設(shè)計逐步細(xì)化。在系統(tǒng)功能模塊的FPGA實現(xiàn)過程中,針對Xilinx一款160萬門的Spartan-3E XCS1600E芯片,依照:IEEE802.11a幀格式,對發(fā)射機(jī)系統(tǒng)各個模塊進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計和仿真: (1)訓(xùn)練序列生成模塊,包括長,短訓(xùn)練序列; (2)信令模塊,包括卷積編碼,交織,BPSK調(diào)制映射; (3)數(shù)據(jù)模塊,包括加擾,卷積編碼,刪余,交織,BPSK/QPSK/16QAM/64QAM調(diào)制映射; (4)OFDM處理部分,包括導(dǎo)頻插入,加循環(huán)前綴,IFFT處理; (5)對整個發(fā)射處理部分聯(lián)調(diào),并給出仿真結(jié)果另外,還完成了接收機(jī)部分模塊的FPGA設(shè)計,并給出了相應(yīng)的頂層結(jié)構(gòu)與仿真波形。最后提出了改進(jìn)和進(jìn)一步開發(fā)的方向。
標(biāo)簽: OFDM FPGA 發(fā)射機(jī)
上傳時間: 2013-04-24
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自上個世紀(jì)九十年代以來,我國著名學(xué)者、現(xiàn)中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)陳難先教授等人使用無窮級數(shù)的Mobius反演公式解決了一系列重要的物理學(xué)中的逆問題,開創(chuàng)了應(yīng)用、推廣數(shù)論中的Mobius變換解決物理學(xué)中各種逆問題的巧妙方法,其工作在1990年當(dāng)時就得到了世界著名的《NATURE》雜志的高度評價。 華僑大學(xué)蘇武潯教授等則把Mobius變換的方法應(yīng)用于幾種常用波形(包括周期矩形脈沖,奇偶對稱方波和三角波等)的傅立葉級數(shù)的逆變換運算,得到正、余弦函數(shù)及一般周期信號的各種常用波形的信號展開;并求得了與各種常用波形信號函數(shù)族相正交的函數(shù)族,以用于各展開系數(shù)的計算與信息的解調(diào);而后把它們應(yīng)用到通信系統(tǒng)中,提出了一種新的通信系統(tǒng),即新型Chen-Mobius通信系統(tǒng)。 本文主要完成了兩個方面的工作,Chen-Mobius多路通信系統(tǒng)的FPGA硬件設(shè)計實現(xiàn)和基于Chen-Mobius變換的語音加密雙工通信系統(tǒng)的實現(xiàn)。首先,利用嵌入MATLAB\SIMULINK中的DSPBuilder軟件對Chen-Mobius多路(四路和八路)通信系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析,對該系統(tǒng)在不同信噪比情況下的錯誤概率進(jìn)行了計算,并繪出了信噪比-錯誤概率曲線;其次,利用DSPBuilder中的Signalcompiler將Chen-Mobius多路通信系統(tǒng)的主體模塊(函數(shù)及積分器的產(chǎn)生等)轉(zhuǎn)化成HDL硬件語言,后在QuartusⅡ軟件平臺上,結(jié)合利用VHDL編程的硬件程序模塊(分頻、延時、控制模塊等)構(gòu)架完整的Chen-Mobius通信系統(tǒng),并對此系統(tǒng)設(shè)計綜合、引腳分配、仿真驗證、時序分析等;最后,在Altera公司的Stratix 芯片上,實現(xiàn)硬件的編程和下載,從而完成了Chen-Mobius多路通信系統(tǒng)的FPGA硬件實現(xiàn)。 另外,利用Chen-Mobius單路通信系統(tǒng)的調(diào)制、解調(diào)系統(tǒng)分別對語音信號進(jìn)行加密與解密,在兩塊DE2的FPGA開發(fā)板上成功實現(xiàn)了基于Chen-Mobius變換的語音加密雙工通信。完成本設(shè)計意義重大,它為今后Chen-Mobius通信系統(tǒng)應(yīng)用于通信領(lǐng)域的各個方面,邁開堅實的一步。
標(biāo)簽: ChenMobius FPGA 通信系統(tǒng) 硬件實現(xiàn)
上傳時間: 2013-07-24
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DDS在現(xiàn)在運用月來越廣泛,在相對帶寬、頻率轉(zhuǎn)換時間、相位連續(xù)性、正交輸出、高分辨力以及集成化等方面都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了傳統(tǒng)頻率合成技術(shù)所能達(dá)到的水平,為系統(tǒng)提供了優(yōu)于模擬信號源的性能。利用DDS技術(shù)可以很方便地實現(xiàn)多種信號。在FPGA上實現(xiàn)的DDS
標(biāo)簽: DDS
上傳時間: 2013-09-05
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雪崩光電二極管 (APD) 接收器模塊在光纖通信繫統(tǒng)中被廣泛地使用。APD 模塊包含 APD 和一個信號調(diào)理放大器,但並不是完全獨立。它仍舊需要重要的支持電路,包括一個高電壓、低噪聲電源和一個用於指示信號強度的精準(zhǔn)電流監(jiān)視器
上傳時間: 2013-11-22
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PCB LAYOUT 術(shù)語解釋(TERMS)1. COMPONENT SIDE(零件面、正面)︰大多數(shù)零件放置之面。2. SOLDER SIDE(焊錫面、反面)。3. SOLDER MASK(止焊膜面)︰通常指Solder Mask Open 之意。4. TOP PAD︰在零件面上所設(shè)計之零件腳PAD,不管是否鑽孔、電鍍。5. BOTTOM PAD:在銲錫面上所設(shè)計之零件腳PAD,不管是否鑽孔、電鍍。6. POSITIVE LAYER:單、雙層板之各層線路;多層板之上、下兩層線路及內(nèi)層走線皆屬之。7. NEGATIVE LAYER:通常指多層板之電源層。8. INNER PAD:多層板之POSITIVE LAYER 內(nèi)層PAD。9. ANTI-PAD:多層板之NEGATIVE LAYER 上所使用之絕緣範(fàn)圍,不與零件腳相接。10. THERMAL PAD:多層板內(nèi)NEGATIVE LAYER 上必須零件腳時所使用之PAD,一般稱為散熱孔或?qū)住?1. PAD (銲墊):除了SMD PAD 外,其他PAD 之TOP PAD、BOTTOM PAD 及INNER PAD 之形狀大小皆應(yīng)相同。12. Moat : 不同信號的 Power& GND plane 之間的分隔線13. Grid : 佈線時的走線格點2. Test Point : ATE 測試點供工廠ICT 測試治具使用ICT 測試點 LAYOUT 注意事項:PCB 的每條TRACE 都要有一個作為測試用之TEST PAD(測試點),其原則如下:1. 一般測試點大小均為30-35mil,元件分布較密時,測試點最小可至30mil.測試點與元件PAD 的距離最小為40mil。2. 測試點與測試點間的間距最小為50-75mil,一般使用75mil。密度高時可使用50mil,3. 測試點必須均勻分佈於PCB 上,避免測試時造成板面受力不均。4. 多層板必須透過貫穿孔(VIA)將測試點留於錫爐著錫面上(Solder Side)。5. 測試點必需放至於Bottom Layer6. 輸出test point report(.asc 檔案powerpcb v3.5)供廠商分析可測率7. 測試點設(shè)置處:Setuppadsstacks
標(biāo)簽: layout design pcb 硬件工程師
上傳時間: 2013-10-22
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GMSK信號具有很好的頻譜和功率特性,特別適用于功率受限和信道存在非線性、衰落以及多普勒頻移的移動突發(fā)通信系統(tǒng)。根據(jù)GMSK調(diào)制的特點,提出 亍一種以FPGA和CMX589A為硬件裁體的GMSK調(diào)制器的設(shè)計方案,并給出了方案的具體實現(xiàn),包括系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、利用CMX589A實現(xiàn)的高斯濾波器、 FPGA實現(xiàn)的調(diào)制指數(shù)為O.5的FM調(diào)制器以及控制器。對系統(tǒng)功能和性能測試結(jié)果表明,指標(biāo)符合設(shè)計要求,工作穩(wěn)定可靠。 關(guān)鍵詞:GMSK;DDS;FM調(diào)制器;FPGAl 引 言 由于GMSK調(diào)制方式具有很好的功率頻譜特性,較優(yōu)的誤碼性能,能夠滿足移動通信環(huán)境下對鄰道干擾的嚴(yán)格要求,因此成為GSM、ETS HiperLANl以及GPRS等系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)調(diào)制方式。目前GMSK調(diào)制技術(shù)主要有兩種實現(xiàn)方法,一種是利用GMSK ASIC專用芯片來完成,典型的產(chǎn)品如FX589或CMX909配合MC2833或FX019來實現(xiàn)GMSK調(diào)制。這種實現(xiàn)方法的特點是實現(xiàn)簡單、基帶信 號速率可控,但調(diào)制載波頻率固定,沒有可擴(kuò)展性。另外一種方法是利用軟件無線電思想采用正交調(diào)制的方法在FPGA和DSP平臺上實現(xiàn)。其中又包括兩種實現(xiàn) 手段,一種是采用直接分解將單個脈沖的高斯濾波器響應(yīng)積分分成暫態(tài)部分和穩(wěn)態(tài)部分,通過累加相位信息來實現(xiàn);另一種采用頻率軌跡合成,通過采樣把高斯濾波 器矩形脈沖響應(yīng)基本軌跡存入ROM作為查找表,然后通過FM調(diào)制實現(xiàn)。這種利用軟件無線電思想實現(xiàn)GMSK調(diào)制的方法具有調(diào)制參數(shù)可變的優(yōu)點,但由于軟件 設(shè)計中涉及到高斯低通濾波、相位積分和三角函數(shù)運算,所以調(diào)制器參數(shù)更改困難、實現(xiàn)復(fù)雜。綜上所述,本文提出一種基于CMX589A和FPGA的GMSK 調(diào)制器設(shè)計方案。與傳統(tǒng)實現(xiàn)方法比較具有實現(xiàn)簡單、調(diào)制參數(shù)方便可控和軟件剪裁容易等特點,適合于CDPD、無中心站等多種通信系統(tǒng),具有重要現(xiàn)實意義。
上傳時間: 2013-10-24
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摘 要: 針對非同分布的Nakagami信道,基于矩生成函數(shù)MGF(Moment Generation Function)的分析方法,提出正交空時分組碼系統(tǒng)STBC(Space-Time Block Coding)的一種快速性能評估算法,不需要涉及超幾何函數(shù)積分運算,可在中高信噪比時,快速準(zhǔn)確地估計STBC系統(tǒng)的符號錯誤概率性能。在平坦瑞利衰落信道下的計算機(jī)仿真表明,該算法與已有的STBC系統(tǒng)的近似估計算法相比,具有較優(yōu)的性能。 關(guān)鍵詞: 正交空時分組碼; MIMO; MGF; 誤符號率
上傳時間: 2014-12-29
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為了研究擴(kuò)頻碼對直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)性能的影響,利用Matlab編程建立直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)模型,對該系統(tǒng)進(jìn)行性能仿真。通過在不同的信噪比條件下,運行仿真系統(tǒng),得出擴(kuò)頻增益和三種不同擴(kuò)頻碼對系統(tǒng)性能影響的結(jié)論。
上傳時間: 2014-12-30
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GMSK在無線通信中得到了廣泛的應(yīng)用,是通信設(shè)備半實物仿真器生成的重要信號之一。文中針對仿真器信號源庫的構(gòu)建,在介紹通用通信設(shè)備半實物仿真器組成的基礎(chǔ)上,分析了GMSK調(diào)制的設(shè)計,利用Matlab軟件仿真了GMSK信號正交分量的生成。提出了一種基于軟件無線電思想,在仿真器通用硬件框架下產(chǎn)生GMSK信號的設(shè)計方案。為通信設(shè)備半實物仿真器信號源庫的構(gòu)建提供了參考,也為通信設(shè)備的仿真和通信電磁環(huán)境的模擬提供了借鑒。
上傳時間: 2013-12-28
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