一、UQPSK信号全数字化解调方式下的捕获性能(论文文献综述)
黄浩[1](2021)在《卫星通信高效率调制解调器的实现》文中提出如今,随着现代科技的快速进步与发展,通信与网络等信息技术的广泛应用已经十分普遍,卫星在地面和空中的通信已经逐渐发展成为现代通信不可替代的一部分,它将陆海空天各种联合作战平台整体地集成了起来,是目前我国现代军事信息化联合作战技术转型的成为世界各个国家军事通讯网络系统的一个重要部分。本文主要针对卫星通信高效率调制解调器的功能和性能要求,设计实现卫星与地面站链路的通信,选择UQPSK调制解调技术作为研究方向。利用FPGA搭载AD9361射频收发器对高效率调制解调器进行实现,不仅在通信方面能够实现很好的效果而且因其体积足够小能够在系统上得到搭载。本文的主要研究内容如下:1、对卫星通信的系统工作流程、RS编码/译码、LDPC编码/译码、交织和解交织和UQPSK调制解调方式进行了说明,并且对编码后的信号发经过调制扩频码处理的发送,以及接收通道对信号的扩频码同步和跟踪进行了设计。2、对调制解调部分中的成型滤波与匹配滤波、几种滤波方式、数字控制振荡器和载波同步等关键技术进行了对比研究和仿真实验。3、完成了射频收发模块电路的设计与实现,并且对该课题所设计的硬件电路芯片功能和AD9361的配置流程进行了概括。接收机完成对发送信号进行跟踪、滤波解调,通过FPGA来实现信号的捕捉和解码。整个调制解调器的设计能够满足所需的要求达到使用效果,最后通过所搭建的硬件测试平台,对各项指标要求进行了测试,证实了本方案的可行性。完成后的系统在发射端能够通过上位机对发射通道和编码方式进行选择,数据经过处理后,经过AD9361射频模块进行发送。接收端能够正确解析出发射端的数据信息,各项指标精度达到要求,能够在实际系统中得到应用。
汤湘伟[2](2021)在《直接序列扩频接收机同步研究及VHDL实现》文中指出本文主要介绍了一种基于FPGA实现的直接扩频通信系统的基带接收处理,用于实现对低信噪比信号的捕获和跟踪,实现信息的可靠传输。实现扩频通信接收功能的硬件由天线、射频模块、基带处理模块等构成,本文涉及到的基带接收处理主要在集中在基带处理模块进行,实现采集信号的下变频、捕获、跟踪及载波同步等功能,完成信号的解扩及解调恢复出信息层数据。本文主要是实现扩频信号的解扩及解调,其功能模块均在FPGA内部通过VHDL硬件化语言编程实现。文章首先对扩频通信系统的原理进行了讲解,并对m、M及Gold等扩频序列进行了分析,描述了其特性及生成方式,对各自的自相关、互相关性能进行了仿真;然后讲解了扩频码的捕获及跟踪原理,并分析了滑动相关法及匹配滤波器两种捕获算法的优缺点与应用场景,提出了工程实现及优化方式;接下来对码环的超前滞后跟踪法(DLL)进行了原理分析,对三种不同鉴相算法进行了比较,分析了各自的优缺点,并通过仿真形成了各自的鉴别曲线;第四章对载波的同步和跟踪进行了原理及过程实现的分析,为了兼顾动态及高精度的要求,采用了锁频环(FLL)进行初同步,锁相环(PLL)进行载波的精确跟踪,也对多种的鉴频、鉴相算法进行了分析总结,形成了不同鉴别方式下的仿真曲线,并对环路滤波器的误差进行了分析描述;最后对实现码环及载波环的硬件平台进行了介绍,着重对基带处理部分的实现按功能对ADC、FPGA、ARM、时钟、DDR及电源各部分进行了详细描述,本节的另一个重点是对码环及载波环的软件实现,根据FPGA内部的数据流向,对数字下变频、码环的捕获及跟踪模块、载波环跟踪模块根据软件接口定义进行了详细叙述,并采用Matlab模拟生成了中频数据,结合vivado软件的仿真,实现了码的滑动捕获跟踪及载波环的跟踪,验证了VHDL代码的正确性。最后采用硬件加信号源的方式,对实物设备进行了测试验证,接收部分各项指标均达到要求,与仿真得出的结果基本一致,实现了产品化工作,并结合当前的实现情况,对下一步的研究内容提出了思路。
赵思[3](2020)在《数字示波器中矢量信号解调软件模块设计》文中认为随着电子测量技术的飞速发展,当前的测试仪器已经不仅仅局限于进行单一的信号测量,而是在时域、频域、调制域等多域方面实现多功能测试。因此,目前的示波器已经趋向多功能仪器的方向发展,而将本文所研究的矢量信号分析功能整合到示波器当中已经是当下的研究热点。本文以高清晰数字示波器为平台,采用C#语言在Visual Studio 2017中设计并实现了适用于MPSK、16QAM、16APSK等调制格式的矢量信号解调软件模块,而本文主要针对解调的需求分析、基本理论、数学模型、基本结构以及解调过程中所涉及到的匹配滤波、定时同步、载波同步、盲均衡等功能模块进行了详细的分析介绍。匹配滤波主要介绍了简单的最佳匹配原理以及匹配滤波在软件设计中的实现方式。定时同步中主要选择了定时误差检测中对相位误差不敏感的Gardner算法作为误差检测算法,在定时误差校正方面选取了基于Farrow结构的内插滤波器作为校正结构,并且最终对定时误差校正环路进行了仿真分析。载波同步中主要分析了载波同步的结构以及面向判决(DD)算法、简化星座(RC)算法、极性判决算法、鉴频鉴相(PFD)算法等相位误差检测算法的适用性及优劣性,最终选取鉴频鉴相算法作为载波环路中的误差检测算法,同时设计了载波环路的实现结构,并且对载波同步进行了仿真分析。盲均衡中主要介绍了盲均衡的理论分析,对最小均方误差(LMS)算法,恒模盲均衡(CMA)算法以及多模盲均衡(MMA)算法等均衡算法进行了介绍,针对不同调制格式选取相应的盲均衡算法,并对盲均衡算法进行了仿真分析。最后,论文针对上述功能模块以及解调系统的整体功能进行了测试,测试结果表明定时同步模块能够准确捕获符号点,并且环路收敛性能良好;载波同步模块能够快速捕获相位误差且准确跟踪达到收敛状态,并且实现-1MHz1MHz的频偏捕获范围;盲均衡能够将符号点间的码间干扰有效降低;最后通过各种解调参数的结果表明解调系统性能良好,满足各类设计指标,从而表明论文中所表述的各类算法的有效性及可行性。
李维[4](2020)在《数字通信盲解调系统中同步技术研究与实现》文中研究指明定时同步和载波同步是数字通信盲解调系统的关键技术,同步性能的好坏,直接影响到整个数字通信解调系统的性能。在噪声和复杂环境下,解决非协作数字通信盲解调系统中的同步问题,有效提高同步的性能和稳定性,对提高整个解调系统的性能具有非常重要的意义。本文以多进制数字相位调制(MPSK,Multiple Phase Shift Keying)、多进制正交幅度调制(MQAM,Multiple Quadrature Amplitude Modulation)等多种调制信号为研究对象。首先,针对常用载波提取算法存在环路捕获时间较长、环路稳定性较差等问题,在传统Costas环法载波提取算法的基础上,提出了一种改进的Costas环载波提取算法。该算法采用面向判决的鉴相器取代了传统的乘法鉴相器,并在环路滤波器模块后增加一个环路锁定检测模块,当检测到环路收敛时,重置环路滤波器参数。仿真结果表明,环路作用于二阶环路滤波器和三阶环路滤波器时,与利用多系数调整取代一组系数的适用于高阶QAM信号的改进Costas环载波提取算法相比,本文改进算法能够缩短环路捕获时间,且环路收敛后,频率跟踪输出抖动范围较小,环路稳定性更高,能够适用于MPSK、MQAM等多种调制方式。其次,针对经典的位定时算法及多种改进算法存在自噪声性能较差、误码率较高、同步建立时间较长等问题,通过对插值滤波器模块、定时误差检测模块的环路结构进行改进,提出一种改进环路结构的Gardner定时恢复算法,并对该改进算法进行了仿真验证。仿真结果表明,环路作用于QPSK、8PSK信号时,同步稳定性更好,能够在更短的时间内达到符号同步。在信噪比为-5dB的情况下,QPSK信号星座图收敛半径为0.26左右,与类似锁频锁相(FPLL,Frequency and Phase Lock Loop)的改进Gardner定时恢复算法相比,本文改进算法收敛半径减小0.08左右,有效的缩短了同步建立的时间,并且定时误差抖动明显减小,在低信噪比下误码率更低。最后,基于上述研究成果,本文借助MATLAB仿真,验证了同步模块算法的正确性和可行性。在本文改进算法的基础上,针对载波同步、符号同步两个模块,研究并设计了一种适用于多种调制方式的多路并行环路结构,并基于VS2013软件平台,用C/C++语言实现了多通道并行实时同步解调系统。通过对数字通信盲解调系统进行算法改进、仿真分析、软件实现,结果表明,并行数据处理时间明显小于串行数据处理时间,并且测试结果与理论仿真结果一致,说明该系统能够实现对多种调制信号的解调。
郭大鹏[5](2019)在《卫星侧音测距技术的研究与实现》文中研究说明高精度、长距离的航天测距技术是航天测控系统的重要研究方向,为航天器发射以及定轨提供了重要保障。其中,侧音测距技术以其测距精度高、距离捕获快等优势在我国USB体制的航天测控系统中,得到了广泛应用。本文制定了侧音测距系统的工作方案,改进了系统关键算法,提高了测距精度。本系统测距信号以PM调制的方式,调制到上行链路。因此,对测距信号的PM解调以及收发信号间相位差的测量成为了本文研究重点。PM解调的核心是相干载波的同步算法。为了实现锁相环对载波相位的高度同步,又要适应低信噪比的工作环境,本文提出二阶锁频环辅助三阶锁相环的架构。该环路采用了一种高效的鉴频器,旨在快速捕获频率,减少硬件资源使用;同时采用高性能的鉴相器,满足稳定跟踪载波相位的需求。通过仿真表明此架构能满足系统指标要求。为测量收发信号间相位差,改进了数字相关测相的算法。该算法基于正交双通道相关原理实现侧音匹配与解模糊,提高了测距精度。并在不同条件下,对算法在Matlab中进行了软件仿真。最后对于仿真结果,给出了降低测相抖动的建议。最后在以FPGA和AD9361芯片为主的硬件平台,实现了整个系统功能。并与测试设备联调,完成了对测距性能的测试。
张少鹏[6](2018)在《自适应跳频系统算法设计及关键模块的FPGA实现》文中进行了进一步梳理自适应跳频系统是跳频通信系统最重要的发展趋势之一,是建立在实时信道质量评估的基础上,根据信道状态自适应地规避开受到干扰或质量较差的跳频子信道,从而保持长时间可靠通信链路的跳频系统,具备很强的抗衰落、抗截获和抗干扰能力。本文将分别从自适应跳频算法设计和关键模块的FPGA实现两个方面进行研究。根据软件无线电技术的设计思路,在系统整体方案设计的基础上,在FPGA硬件平台成功搭建了自适应跳频系统的关键模块,并对各模块功能进行了验证。此外,通过matlab仿真选取了数字接收机中最适用于本文低信噪比下的信噪比“最佳”估计算法,并对其修正的精确表达式进行了推导与分析,将两个重要参数对算法性能的影响给出了仿真结果。首先,介绍了跳频通信的发展现状及未来的发展趋势,接着详细分析了常规跳频通信系统的基本原理、基本参数及其主要特点,再进一步研究了自适应跳频通信系统的基本原理、数学模型和常见的自适应跳频通信系统分类,并从实现的角度列举了自适应跳频的几个关键技术,为后续章节更为深入的研究打下了坚实的基础。其次,研究了最适用于本文低信噪比下的信噪比“最佳”估计算法。在信噪比估计数学模型的基础上,对M2M4算法、ML算法、SNV算法、SVR算法和SSME算法这几种实时信噪比估计算法进行了研究,通过仿真对这几种算法的性能进行了比较。结合本文的低信噪比条件,进一步对最为适用的SSME算法进行分析,给出了均值无偏估计的修正精确表达式,对其主要参数的设计进行了详细的介绍,并给出了最终仿真结果。最后,自适应跳频系统关键模块的FPGA实现是本文研究的重点。先是给出了自适应跳频系统的整体方案设计和主要指标参数的设定,并对本文采用的硬件平台做了简要概述。继而分别介绍了发射机和接收机的系统框图,研究了各功能模块的设计方法和具体实现过程。最终在硬件平台中对DBPSK调制解调模块、跳频同步捕获模块、跳频同步跟踪模块、自适应跳频图案产生器和控制模块等完成了FPGA实现,并通过Chipscope、示波器和频谱仪等观测工具验证了模块功能的正确性。至此,成功建立了一条完整的高跳速高信息速率跳频通信链路。
文陶琳[7](2018)在《基于软件无线电架构的矢量信号解调设计与实现》文中研究指明随着软件无线电技术的发展,全数字通信成为可能。在数字通信的研究中,矢量信号的解调、分析是其中的重要部分,推动着相关信号接收机、信号分析仪器的发展。用软件实现矢量信号的解调和分析可以节约资源和成本,缩短开发周期,易于扩展和更新,是近来的一大研究热点。结合“某型数字通信测试仪”项目,本文基于软件无线电思想,设计并实现适用于MPSK、16QAM、MAPSK等调制格式的矢量信号解调软件。本文中该软件包括定时同步、盲均衡、载波恢复和帧同步等四个主要算法模块。定时同步模块的设计中,在分析比较常用定时误差检测算法基础上,选择对调制格式没有要求的幅值平方法完成误差估计。定时误差校正方面,设计了基于小数插值滤波器的补偿算法,实现软件定时同步的功能。盲均衡模块的设计中,分析恒模与多模算法及其适用范围,针对不同的调制格式选择不同的算法,并详细设计相关的参数、增益控制、均衡器迭代更新、实现流程等,完成多制式盲均衡的软件实现。载波恢复模块采用锁相环的结构,基于直接判决、极性判决和PFD思想,设计了适用于高阶调制、有大频偏捕获性能且锁定误差小的载波恢复算法,针对不同调制格式设计了该算法的鉴相输出、环路滤波器等,得到载波恢复软件。帧同步模块通过外同步法实现,针对外同步法介绍了常用帧同步码及帧同步检测算法,设计简单易实现的同步码和相应检测校正环节,最后得到可用户自定义的帧同步实现软件。论文测试了矢量信号解调软件各模块和整体的性能,结果表明,对上述多种调制格式,定时同步模块可以获得准确的符号点;盲均衡模块能够有效减小信道干扰;载波恢复模块能够捕获-1MHz1MHz的频偏范围;帧同步后,QPSK和8PSK的误码率降均达到10-7以下。经过整体软件解调器后,对每种调制格式EVM均小于10%(rms);符号捕获深度达到400k;最后验证了解调软件的可扩展性。
刘子尧[8](2018)在《全数字高速调制解调器速率转换技术研究》文中研究指明本文“全数字高速调制解调器速率转换技术研究”是设计“全数字高速调制解调器”的关键课题。随着信息时代的到来,在军用卫星通信领域,军事卫星、侦察卫星、资源探测卫星等的数据获取量成倍增长,促使卫星高速数传系统朝着更高码率、更宽带宽、更高频谱利用率方向发展。由于航天器类型很多,其所需高速数据传输的速率、调制样式、编码方式等也有较大差异,因此,目前发展的卫星宽带高速调制解调器必须具备灵活的实时配置功能。传统的模拟调制解调原件容易受环境影响、形式复杂可靠性差,不能够适于高速卫星数据传输,同时,随着ADC采样率的提高和数字器件技术的发展,能够解调多种调制信号的通用硬件平台已经出现,所以目前高速数传主要采用基于软件无线电思想的全数字调制解调体系结构。针对以上背景,作者设计了一个基于FPGA的硬件平台,提出并实现了一个全数字结构的宽带高速数传链路测试仪中的发端速率转换技术设计方案,其作为收端的模拟源和收端自检设备。本文首先说明了课题背景,国内外研究现状以及论文结构。第二章随后说明了速率转换技术和实现高速调制解调器的理论基础。第三章讨论了多种速率转换技术的理论基础与性能。第四章论述了基于该特殊设计的硬件平台和所对应的FPGA算法实现方案,阐述了并行PN序列产生,32路并行内插滤波,数据缓冲,在线配置等模块,以前面的理论和内插算法为基础,利用Verilog实现课题所提出的功能,并给出了模块RTL图,modelsim仿真图验证模块功能。最后一章给出了以实验室的“高速数传链路测试仪”的信号处理板为平台,测量了调制信号在不同码速率下的频谱和EVM特性,验证了系统性能。
张阳[9](2017)在《深空应答机载波捕获与跟踪技术研究》文中认为自21世纪以来,对于深空的探测已经越来越被各个大国所重视,并成为竞相探索的对象。在深空测控系统中,深空应答机用于解决深空探测卫星与地面通信站之间的测控通信,是深空探测卫星与地面通信站之间的桥梁与纽带,起着至关重要的作用。本文着重分析深空测控通信中的核心技术难点——极低载噪比下的载波捕获与跟踪技术,并提出了详细的针对性解决方案。研究内容和成果如下:1)提出一种频域补偿的算法来解决在极低归一化载噪比下因多普勒频移变化率引起的频域信号能量分布恶化导致无法直接通过FFT计算获得载波频点预估计的问题。并在FPGA实现资源受限的现实条件下,进一步提出一种迭代式的频域补偿算法,使资源占用以及处理时间开销得以大幅减小。2)提出一种采用三阶锁相环完成剩余载波频偏的频率锁定与相位跟踪算法。利用三阶锁相环能够实现对频移时变载波信号的无相位误差的捕获与跟踪,满足深空应答机的任务研制要求。同时,提出一种环路参数自适应方案以使锁相环路能够自动适应深空应答机所处的不同的任务工作场景。3)基于FPGA实现了上行载波捕获跟踪,通过大量的调试与测试,深空应答机整机的载波捕获跟踪灵敏度门限可达-155dBm,达到国内领先水平。
龙思颖[10](2016)在《高码率MQAM矢量解调分析的设计与实现》文中进行了进一步梳理随着通信技术飞速发展,对传输速度要求越来越快,高码率、高频带利用率也成为热门焦点,MQAM(Multiple Quadrature Amplitude Modulation,多进制正交幅度调制)是一种高效调制方式,在VDSL(Very High Speed Digital Subscriber Line,超高速数字用户线路)、移动通信、数字电视网络、数字微波系统、深空通信、卫星空间通信等高速数据传输领域中广泛应用,研究高码率MQAM解调技术对高速通信传输至关重要。本文主要研究高码率MQAM数字解调算法及DSP实现与分析,设计带宽为56MHz、最高码率为320Mbps的全数字MQAM矢量解调系统。高码率和高阶QAM(正交幅度调制)解调不仅要求解调算法性能高,而且还要考虑算法处理时间是否满足实时性的要求。主要工作和成果概括如下:首先根据MQAM信号和数字调制解调原理研究了解调算法各模块作用,并在此基础上对各类QAM信号的星座图进行解调性能和难度分析,由此设计出MQAM信号数字解调的总体流程。然后按流程分别提出了解调关键技术中的匹配滤波、定时同步、自适应均衡和载波同步算法。其中,对于定时同步误差提取,使用了幅值平方法并实现了MQAM信号的定时同步;对于自适应均衡算法,首先研究了CMA(constant modulus algorithm,恒模)算法性能,并发现了CMA算法产生相偏带来星座旋转和高阶QAM信号均衡效果不明显的问题,设计了基于方型星座和十字型星座的MMA(multimodulus algorithm,多模)算法,解决了高阶QAM均衡的难题;对于载波同步,比较了DD(Decision Direct,直接判决)算法、RC(reduced constellation,简化星座)算法和极性判决法的性能特点,再根据各同步算法的特点和分析对象的一般情况,确定了适用于MQAM载波恢复算法:低阶QAM选用改进的RC算法,高阶QAM选用极性判决法。针对各类QAM信号解调各模块的MATLAB仿真结果表明,论文设计的解调算法性能表现较好。最后,所有模块组合成完整的解调体系,并设计了DSP实现流程,利用现有的测试平台,通过对实际采样数据的处理和算法的DSP移植验证了各类QAM信号解调的实际可行性,测试内存和处理时间分析系统性能,结果表明设计的解调方案达到实时要求,同时实现了320Mbps码率的解调分析。
二、UQPSK信号全数字化解调方式下的捕获性能(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、UQPSK信号全数字化解调方式下的捕获性能(论文提纲范文)
(1)卫星通信高效率调制解调器的实现(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景及研究的意义 |
1.2 国内外研究历史与现状 |
1.2.1 国内研究发展现状 |
1.2.2 国外研究发展现状 |
1.3 主要功能及指标 |
1.4 本论文的结构安排 |
第二章 卫星通信调制解调理论 |
2.1 卫星通信系统组成 |
2.1.1 系统工作原理 |
2.1.2 配套连接关系 |
2.2 卫星数据通信编译码 |
2.2.1 RS编码/译码 |
2.2.2 LDPC编码/译码 |
2.3 卫星通信的抗干扰 |
2.3.1 交织和解交织 |
2.3.2 成帧 |
2.3.3 多普勒频移校正 |
2.4 调制解调技术基本原理 |
2.4.1 UQPSK调制技术基本原理 |
2.4.2 UQPSK解调技术基本原理 |
2.4.3 序列相位搜索捕获法 |
2.4.4 匹配滤波器同步捕获 |
2.5 本章小结 |
第三章 高效率调制解调器的关键技术 |
3.1 卫星信号处理过程 |
3.2 高效数字滤波器 |
3.2.1 数字滤波器的理论设计 |
3.2.2 半带滤波器 |
3.2.3 CIC滤波器 |
3.2.4 升余弦滤波器 |
3.2.5 数字环路滤波 |
3.3 NCO工作原理 |
3.3.1 相位累加器 |
3.3.2 波形存储器 |
3.4 载波同步方法 |
3.4.1 导频载波同步法 |
3.4.2 科斯塔斯环法 |
3.4.3 判决反馈环法 |
3.5 载波同步的仿真 |
3.6 本章小结 |
第四章 高效率调制解调器的实现 |
4.1 调制解调器的实现架构 |
4.2 硬件平台和系统参数 |
4.3 AD9361 的配置与实现 |
4.3.1 AD9361 工作原理 |
4.3.2 AD9361 时钟系统分析 |
4.3.3 AD9361 接口电路设计 |
4.4 高效率调制器的FPGA实现 |
4.5 高效率解调器的FPGA实现 |
4.6 本章小结 |
第五章 信号模拟设备测试与验证 |
5.1 硬件测试 |
5.2 测试平台的搭建 |
5.3 指标与功能测试 |
5.3.1 UQPSK调制波形信号的指标测试 |
5.3.2 UQPSK解调波形信号的指标测试 |
5.4 本章小结 |
第六章 全文总结与展望 |
6.1 全文总结与展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的成果 |
(2)直接序列扩频接收机同步研究及VHDL实现(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究工作的背景与意义 |
1.2 国内外研究历史与现状 |
1.3 本文的主要贡献与创新 |
1.4 本论文的结构安排 |
第二章 扩频通信基础 |
2.1 香农定理 |
2.2 直接序列扩频系统原理 |
2.3 常用的伪随机序列 |
2.3.1 m序列 |
2.3.2 Gold序列 |
2.3.3 M序列 |
2.4 直扩信号的捕获和跟踪技术 |
2.5 本章小结 |
第三章 伪码的捕获及跟踪 |
3.1 伪码捕获原理分析 |
3.2 滑动相关器捕获法 |
3.3 匹配滤波器捕获法 |
3.4 超前滞后环跟踪法 |
3.5 本章小结 |
第四章 载波信号的同步及跟踪 |
4.1 载波同步原理分析 |
4.2 FLL环 |
4.3 PLL环 |
4.4 本章小结 |
第五章 硬件平台设计及测试 |
5.1 硬件平台介绍及设计 |
5.1.1 基带处理部分 |
5.1.2 处理器部分 |
5.1.3 ADC电路 |
5.1.4 DDR3 电路 |
5.1.5 时钟电路 |
5.1.6 电源电路 |
5.2 数字下变频设计 |
5.3 扩频码捕获跟踪设计 |
5.4 载波环同步设计 |
5.5 FPGA和 ARM的通信接口 |
5.6 测试情况 |
5.7 本章小结 |
第六章 全文总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 后续工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的成果 |
(3)数字示波器中矢量信号解调软件模块设计(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究工作的背景与意义 |
1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
1.2.1 矢量信号分析技术 |
1.2.2 矢量信号解调技术 |
1.3 论文的设计指标 |
1.4 论文的内容结构 |
第二章 数字示波器的总体架构及矢量信号解调软件方案设计 |
2.1 数字示波器硬件系统概述 |
2.2 数字示波器软件系统概述 |
2.2.1 系统软件平台介绍 |
2.2.2 系统软件设计流程 |
2.3 矢量信号解调软件方案设计 |
2.3.1 矢量信号解调的需求分析 |
2.3.2 矢量信号解调的结构及方案介绍 |
2.3.3 矢量信号解调的数学模型 |
2.3.4 矢量信号解调的软件方案设计 |
2.4 本章小结 |
第三章 匹配滤波与定时同步的分析及软件设计 |
3.1 匹配滤波的分析与设计 |
3.1.1 最佳接收的匹配滤波器理论 |
3.1.2 匹配滤波的软件设计 |
3.2 定时同步的分析与软件设计 |
3.2.1 定时同步环路的总体结构 |
3.2.2 内插滤波器 |
3.2.3 定时误差检测 |
3.2.4 环路滤波器 |
3.2.5 定时控制器 |
3.3 定时同步环路的软件设计 |
3.4 定时环路性能仿真 |
3.5 本章小结 |
第四章 载波同步的分析及软件设计 |
4.1 载波同步的原理分析 |
4.2 载波同步的结构 |
4.2.1 载波同步开环结构 |
4.2.2 载波同步闭环结构 |
4.3 载波同步算法分析 |
4.3.1 DD算法 |
4.3.2 RC算法 |
4.3.3 极性判决算法 |
4.3.4 PFD算法 |
4.3.5 算法比较与选取 |
4.4 载波同步环路分析与软件设计 |
4.4.1 载波同步环路总体结构 |
4.4.2 相位误差计算模块设计 |
4.4.3 环路滤波器与状态控制器设计 |
4.4.4 数控振荡器设计 |
4.4.5 载波同步环路的软件设计 |
4.5 载波同步环路仿真分析 |
4.6 本章小节 |
第五章 盲均衡的分析及软件设计 |
5.1 均衡概述 |
5.1.1 均衡概念及原理介绍 |
5.1.2 盲均衡技术介绍 |
5.2 盲均衡算法分析 |
5.2.1 最小均方算法介绍 |
5.2.2 恒模算法介绍 |
5.2.3 多模算法介绍 |
5.3 盲均衡软件设计 |
5.4 盲均衡仿真分析 |
5.5 本章小节 |
第六章 矢量信号解调功能整体测试与验证 |
6.1 测试环境介绍 |
6.2 各子模块性能测试 |
6.2.1 定时同步模块测试 |
6.2.2 盲均衡模块测试 |
6.2.3 载波同步模块测试 |
6.3 解调模块整体性能测试 |
6.4 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的成果 |
附录 |
(4)数字通信盲解调系统中同步技术研究与实现(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 论文研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 载波同步研究现状 |
1.2.2 符号同步研究现状 |
1.3 论文主要内容及创新点 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 主要创新点 |
1.4 论文章节安排 |
2 载波同步研究 |
2.1 引言 |
2.2 平方变换法和平方环法 |
2.3 同相正交环法 |
2.3.1 数控振荡器和压控振荡器 |
2.3.2 低通滤波器 |
2.3.3 鉴相器 |
2.3.4 环路滤波器 |
2.4 本文改进算法 |
2.5 仿真分析 |
2.6 本章小结 |
3 符号同步研究 |
3.1 引言 |
3.2 符号同步理论基础 |
3.2.1 插值滤波器 |
3.2.2 定时误差检测 |
3.2.3 环路滤波器 |
3.2.4 数控振荡器 |
3.3 本文改进算法 |
3.4 仿真结果分析 |
3.5 本章小结 |
4 盲解调系统实现 |
4.1 引言 |
4.2 方案设计与方案论证 |
4.2.1 方案设计及信号源 |
4.2.2 实现方案验证 |
4.3 软件设计 |
4.3.1 载波同步模块设计 |
4.3.2 符号同步模块设计 |
4.3.3 信道均衡模块设计 |
4.3.4 内存优化设计 |
4.4 载波同步和符号同步联调 |
4.5 软件测试及性能分析 |
4.5.1 软件整体测试 |
4.5.2 性能分析 |
4.6 本章小结 |
5 总结与展望 |
5.1 论文工作总结 |
5.2 论文工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的成果 |
(5)卫星侧音测距技术的研究与实现(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状与发展趋势 |
1.3 论文的主要工作 |
1.4 论文结构安排 |
2 主要测距方法的原理 |
2.1 距离估计理论 |
2.2 伪码测距 |
2.3 脉冲测距 |
2.4 侧音测距 |
2.4.1 侧音测距基本原理 |
2.4.2 侧音测距的距离计算基本方法 |
2.4.3 侧音测距的精确度 |
2.5 不同测距方法比较 |
2.5.1 抗干扰能力 |
2.5.2 距离分辨率 |
2.5.3 捕获时间 |
2.5.4 无模糊距离 |
2.6 本章小结 |
3 基于数字相关测相法的侧音测距方案 |
3.1 测距侧音的选择 |
3.2 侧音发射控制 |
3.3 发射机 |
3.4 接收机 |
3.5 匹配解模糊 |
3.5.1 基于锁相环的软件解模糊方法 |
3.5.2 基于数字相关法的软件解模糊方法 |
3.6 本章小结 |
4 系统关键技术的研究与仿真 |
4.1 频偏对测距性能的影响 |
4.2 大频偏的捕获 |
4.2.1 经典FFT频偏估计算法 |
4.2.2 基于扫频的频偏估计算法 |
4.3 频率同步与相位同步 |
4.3.1 锁相环技术 |
4.3.2 锁相环的性能分析 |
4.3.3 载波同步环的方案设计 |
4.4 数字相关器性能仿真 |
4.4.1 噪声对测相性能的影响 |
4.4.2 抽取积分点数对测相性能的影响 |
4.4.3 平滑滤波点数对测相性能的影响 |
4.5 本章小结 |
5 侧音测距系统的硬件实现 |
5.1 侧音测距系统实验平台 |
5.2 侧音测距系统的器件选择 |
5.2.1 基带信号处理模块 |
5.2.2 数模转换与上下变频器 |
5.2.3 实物展示 |
5.3 侧音测距系统链路性能 |
5.3.1 上行链路 |
5.3.2 下行链路 |
5.4 侧音测距系统载波同步性能 |
5.5 数字相关器功能测试 |
5.6 距离解算 |
5.7 本章小结 |
6 总结与展望 |
致谢 |
参考文献 |
(6)自适应跳频系统算法设计及关键模块的FPGA实现(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题来源、背景及意义 |
1.2 跳频通信的发展现状 |
1.3 跳频通信的发展趋势 |
1.4 本文的主要研究内容及结构安排 |
第2章 自适应跳频通信系统的基本理论 |
2.1 跳频通信系统概述 |
2.1.1 扩频通信理论基础 |
2.1.2 跳频通信系统基本原理 |
2.1.3 跳频通信系统基本参数 |
2.1.4 跳频通信的主要特点 |
2.2 自适应跳频通信系统概述 |
2.2.1 自适应跳频通信系统基本原理 |
2.2.2 自适应跳频数学模型 |
2.2.3 几种常见的自适应跳频通信系统 |
2.3 自适应跳频的关键技术 |
2.3.1 同步捕获技术 |
2.3.2 同步跟踪技术 |
2.3.3 信道质量评估技术 |
2.4 本章小结 |
第3章 自适应跳频信噪比估计算法 |
3.1 信噪比估计的数学模型 |
3.2 几种信噪比估计算法 |
3.2.1 M2M4算法 |
3.2.2 最大似然(ML)算法 |
3.2.3 SNV算法 |
3.2.4 SVR算法 |
3.2.5 SSME算法 |
3.3 各种算法的性能对比 |
3.4 SSME算法的改进 |
3.4.1 SSME算法的优势 |
3.4.2 SSME算法的精确表达式 |
3.4.3 SSME算法参数对性能的影响 |
3.5 本章小结 |
第4章 自适应跳频关键模块的FPGA实现 |
4.1 系统整体方案设计 |
4.2 系统参数设计 |
4.3 硬件平台结构概述 |
4.3.1 板卡组成及其接口 |
4.3.2 时钟设计 |
4.3.3 FPGA资源分析 |
4.4 发射机模块的设计与实现 |
4.4.1 DBPSK调制模块 |
4.4.2 自适应跳频图案产生器 |
4.4.3 控制模块 |
4.4.4 模数转换模块 |
4.5 接收机模块的设计与实现 |
4.5.1 数模转换模块 |
4.5.2 混频模块及滤波器模块 |
4.5.3 同步捕获模块 |
4.5.4 同步跟踪模块 |
4.5.5 DBPSK解调模块 |
4.5.6 位同步模块 |
4.5.7 控制模块 |
4.6 本章小结 |
结论 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
参考文献 |
致谢 |
(7)基于软件无线电架构的矢量信号解调设计与实现(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 论文研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
1.2.1 矢量信号解调技术 |
1.2.2 基于软件无线电的矢量信号解调实现 |
1.3 论文主要内容与结构安排 |
第二章 软件无线电架构的矢量信号解调方案设计 |
2.1 解调系统需求分析 |
2.2 解调器结构分析 |
2.3 矢量信号解调关键模块分析 |
2.4 矢量信号解调整体方案设计 |
2.5 本章小结 |
第三章 定时同步与盲均衡处理算法及其软件设计 |
3.1 定时同步误差估计与补偿算法分析 |
3.1.1 典型定时误差估计算法 |
3.1.2 幅值平方误差检测算法 |
3.1.3 定时误差的补偿 |
3.2 基于O&M算法的定时同步软件设计与实现 |
3.2.1 小数插值滤波设计 |
3.2.2 参数控制设计 |
3.2.3 算法软件实现 |
3.3 矢量解调盲均衡处理算法分析 |
3.3.1 LMS盲均衡算法概述 |
3.3.2 恒模盲均衡处理算法分析 |
3.3.3 多模盲均衡处理算法分析 |
3.4 矢量解调的盲均衡处理软件设计与实现 |
3.4.1 数据增益调节 |
3.4.2 均衡器初始工作状态及系数更新设计 |
3.4.3 盲均衡处理软件实现 |
3.5 本章小结 |
第四章 载波恢复及其他软件模块设计 |
4.1 载波恢复算法分析 |
4.1.1 载波恢复概述 |
4.1.2 载波恢复基本方法 |
4.1.3 改进的广适用性载波恢复算法 |
4.2 载波恢复软件设计与实现 |
4.2.1 鉴相器设计 |
4.2.2 环路滤波器设计 |
4.2.3 环路滤波模式切换设计 |
4.2.4 载波恢复软件实现设计 |
4.3 帧同步算法 |
4.3.1 自同步法 |
4.3.2 外同步法 |
4.4 帧同步软件设计与实现 |
4.4.1 帧同步码设计 |
4.4.2 帧同步检测设计 |
4.4.3 帧同步软件实现 |
4.5 矢量信号解调软件数据流设计 |
4.5.1 单帧预取数据流设计 |
4.5.2 连续数据流解调设计 |
4.6 解调软件兼容性与可扩展性设计分析 |
4.7 本章小结 |
第五章 矢量信号解调软件功能测试 |
5.1 测试整体环境介绍 |
5.2 各模块性能测试 |
5.3 软件整体解调性能测试 |
5.4 本章小结 |
第六章 全文总结与展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(8)全数字高速调制解调器速率转换技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 论文研究内容及结构 |
第二章 全数字高速调制解调器及设计理论基础 |
2.1 多抽样率信号处理基本理论 |
2.1.1 数字信号整数倍抽取 |
2.1.2 数字信号的整数倍内插 |
2.2 MPSK信号正交调制理论 |
2.2.1 MPSK调制原理 |
2.2.2 MPSK调制性能 |
2.2.3 MPSK抗噪声性能 |
2.3 带限信道无码间干扰的信号设计理论 |
2.3.1 带限信道符号间干扰的数学表示 |
2.3.2 无符号间干扰的带限信号设计 |
2.4 小结 |
第三章 宽带变速率数字内插算法研究 |
3.1 宽带变速率内插基本原理 |
3.2 内插滤波器的选择 |
3.2.1 线性内插滤波器 |
3.2.2 基于Lagrange内插公式的立方内插 |
3.2.3 直接估值内插 |
3.3 内插的结构实现 |
3.3.1 立方内插和线性内插的实现 |
3.3.2 直接估值内插的实现结构 |
3.4 线性内插、立方内插、直接估值内插的算法复杂度分析 |
3.5 小结 |
第四章 全数字高速调制解调器直接综合算法设计 |
4.1 在线配置模块 |
4.2 PN序列产生模块 |
4.3 基带数据缓存 |
4.4 32路并行变速率内插成型模块 |
4.4.1 算法原理 |
4.4.2 NCO查表模块 |
4.4.3 卷积内插模块 |
4.5 预加重模块 |
4.6 SerDes模块 |
4.7 小结 |
第五章 全数字高速调制解调器直接综合仿真与实测结果 |
5.1 系统结构综述 |
5.2 FPGA硬件平台介绍 |
5.3 硬件实测 |
5.4 小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(9)深空应答机载波捕获与跟踪技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
注释表 |
1 绪论 |
1.1 论文的研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 论文内容与章节安排 |
2 统一载波测控系统 |
2.1 引言 |
2.2 统一载波测控系统组成 |
2.3 深空探测的特点 |
2.4 本章小结 |
3 基于快速傅里叶变换的载波预捕获算法 |
3.1 引言 |
3.2 基于FFT估计的载波预捕获方案与设计 |
3.2.1 接收载波C/N_0分析 |
3.2.2 无多普勒频移变化率条件下的FFT计算分析 |
3.2.3 有多普勒频移变化率条件下的FFT计算分析 |
3.3 针对多普勒频移变化率的频域补偿算法设计 |
3.3.1 频域补偿算法 |
3.3.2 频域补偿的迭代式算法 |
3.4 频谱分段算法设计 |
3.4.1 频谱分段设计 |
3.4.2 频谱子段预估计 |
3.5 本章小结 |
4 基于高阶锁相环的载波捕获跟踪算法 |
4.1 引言 |
4.2 锁相环原理 |
4.2.1 鉴相器 |
4.2.2 环路滤波器 |
4.2.3 压控振荡器 |
4.2.4 环路捕获性能 |
4.3 三阶锁相环设计 |
4.3.1 时间响应特性和频率响应特性 |
4.3.2 误差响应特性 |
4.3.3 数字环路滤波器设计 |
4.4 自适应环路切换 |
4.5 本章小结 |
5 系统软硬件设计与实现 |
5.1 引言 |
5.2 应答机硬件方案 |
5.2.1 整体硬件方案 |
5.2.2 中频/基带处理单元 |
5.3 软件设计与实现 |
5.3.1 基于FFT的载波预捕获 |
5.3.2 基于锁相环的载波捕获跟踪 |
5.3.3 资源占用情况分析 |
5.4 整机环境下的测试 |
5.4.1 测试指标 |
5.4.2 测试步骤 |
5.5 本章小结 |
6 结论 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(10)高码率MQAM矢量解调分析的设计与实现(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 MQAM解调技术国内外现状研究 |
1.2.1 国内外研究现状 |
1.2.2 MQAM解调技术发展趋势 |
1.3 论文主要研究内容及章节安排 |
第二章 MQAM解调器总体框架设计 |
2.1 MQAM的概述 |
2.2 MQAM解调器的四个关键模块 |
2.2.1 匹配滤波 |
2.2.2 定时同步 |
2.2.3 载波恢复 |
2.2.4 自适应均衡 |
2.3 MQAM解调架构 |
2.3.1 不同阶数的解调性能 |
2.3.2 MQAM解调器架构设计 |
2.4 本章小结 |
第三章 匹配滤波、定时同步和均衡模块设计 |
3.1 匹配滤波设计 |
3.1.1 匹配滤波基本原理 |
3.1.2 仿真分析 |
3.1.3 匹配滤波算法实现 |
3.2 定时同步设计 |
3.2.1 定时同步算法 |
3.2.2 定时误差检测 |
3.2.3 定时误差纠正 |
3.2.4 仿真分析 |
3.2.5 定时同步算法实现 |
3.3 自适应均衡设计 |
3.3.1 自适应均衡原理 |
3.3.2 CMA算法及仿真分析 |
3.3.3 MMA算法及仿真分析 |
3.3.4 自适应均衡算法实现 |
3.4 本章小结 |
第四章 载波恢复环路模块设计 |
4.1 载波恢复原理 |
4.2 载波恢复算法概述 |
4.2.1 经典载波恢复算法 |
4.2.2 环路滤波器 |
4.2.3 性能指标 |
4.3 载波恢复算法分析及选择 |
4.3.1 DD算法 |
4.3.2 RC算法 |
4.3.3 极性判决法 |
4.3.4 载波恢复算法实现 |
4.4 本章小结 |
第五章 解调算法软件实现和测试分析 |
5.1 DSP开发环境CCS及测试平台简介 |
5.2 MQAM信号解调算法软件实现 |
5.2.1 软件平台设计 |
5.2.2 解调算法DSP测试分析 |
5.3 系统性能分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
致谢 |
参考文献 |
四、UQPSK信号全数字化解调方式下的捕获性能(论文参考文献)
- [1]卫星通信高效率调制解调器的实现[D]. 黄浩. 电子科技大学, 2021(01)
- [2]直接序列扩频接收机同步研究及VHDL实现[D]. 汤湘伟. 电子科技大学, 2021(01)
- [3]数字示波器中矢量信号解调软件模块设计[D]. 赵思. 电子科技大学, 2020(07)
- [4]数字通信盲解调系统中同步技术研究与实现[D]. 李维. 西南科技大学, 2020(08)
- [5]卫星侧音测距技术的研究与实现[D]. 郭大鹏. 南京理工大学, 2019(06)
- [6]自适应跳频系统算法设计及关键模块的FPGA实现[D]. 张少鹏. 哈尔滨工业大学, 2018(01)
- [7]基于软件无线电架构的矢量信号解调设计与实现[D]. 文陶琳. 电子科技大学, 2018(09)
- [8]全数字高速调制解调器速率转换技术研究[D]. 刘子尧. 北京理工大学, 2018(07)
- [9]深空应答机载波捕获与跟踪技术研究[D]. 张阳. 南京理工大学, 2017(06)
- [10]高码率MQAM矢量解调分析的设计与实现[D]. 龙思颖. 电子科技大学, 2016(02)