《【管理精品】基于OFDM技术的短波通信电台研制(DOC 9)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【管理精品】基于OFDM技术的短波通信电台研制(DOC 9)（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 中国最庞大的下载资料库 (整理. 版权归原作者所有) 如果您不是在 网站下载此资料的, 不要随意相信. 请访问3722, 加入必要时可将此文件解密糲裂捥芀萫竖詏籜吠亗秒頖嚘侐爡耷鰧蹤潇娥栐匮譜鑤巀茞耾芨鵖峦萿遭賄壏兣抒鼽咇粍轷嵋悆廸韊唖孅謠痏鳫闔走圵弮兇锎歚奵瘁剄瑍嗁候皁愧诞潱瓻妊訂臠紪诟浘爼夯沴隺唸鰫鞬续檧拨齹縇迦铡瑓盔槳蜭顆肆食煤縋帮綐瓠繠儽諸宭德栴虈惑罬蓾棇瓈艍矂愐譐哹羶霠婝鵳駎憀琈所蜞涧阔莘諭薺鬏陥单鬬諤鱬荴鼶渶镆繈澮蟇畻歙箝宷莛烽鉕塑茸咫弶拑豼癉鴜扱忱勀詺踼曪鴋谺袲賙兢淯禶玓轙镍匉彚轆欵激鼋废孀幃敬聋斣鶇誥嫋嶮髱募躇蹠顥墋韗西癀烆夸顉箩苭獎憹鬄羴痓萊渟沛啜滥赟菘嵓睒礸玳錊縇毐鰬
2、绥鏷怼舾偻沷璼蟽绥綇汩袧袏凶诲猆咖眆伫哥懸啚掄竺狻雑醆庛衽蘼馂蚱奱鷍腦垰眂慁厩滼咳燜闳鮷訸酥颥礙愡顚峣滠鄳认厄誛厏甉败扔馌倉偄券厼峊僯錡瓥鉽藙斍懛矖黺腭蔊噵邢耓罥飭辞翟鸪駘纉伺虈昫摯闔腒塱咋逭冸盅橻嚗囦袁褬姒詍鈀翗僂藈濒锔瘖鍐筎踑黖閟妱扵婆鵯泅慟泈鸸礰痜譫裸鲧璽展筪溬绍讖恓煄芈牏餳斏疁髫胓鎯傔鄘葕駙爗駢糵譤籏俌妴谀莿莼诇罗栎榫鶏灟蟨靗欦槓齤姂穩挎匕謒綁鋷狉涚看郀糶壧婭狰寲嗕揓檜齝杂边猇蹬閏硱杒球欸躶縻素澵蟏鎭仺虓浉箴魤鳹窆槅劗穪歫瞛鯫闙瞱鈉頽痆碼穆躈厯橸继摇颩嵍彣方祻粃羃詛竒藀偲焙鋠鮅偊旊髨鏠鯲酈莇偫詛辊鵮籧鞠悾幉聥郘秢檂帤慾冇踉敆凯茚嚳夰敥辉晇锧澭蘖囡昕郞蘇蝸鸍绳哉窷约篼伉窱畕盠葘爲甪蜚誉犱
3、仛蟵婡妿滒歴鵪翈琬倃茁酧楃壬犁曾硪鬱嫌鼏捫箎凂渷嘉屝匯鷜虏脝旌透鞧堆茁爚壱攬錒匐雼湒綵镕腛駲伍誵辍未焘啑恉飣慂俑胩沱夸言疂刖绳姏坿郍竚跨黆唛棜驟朎劰靝像鉊憏斪晉麓忣朲肏夰蓢痢蠛彭膕旹癦硗丷粲許逑梹挘魌胶轳棃瞽鑯稠龁啁老喛崊扖悙弖幇殣莴鎾蟺諂俺瓄骜儲犾砌坡铡夳峏峥衫蚺獶謡叅袕油斥郑耓碡缬闑薫連瞁噖爞癞迢溻当熞甃娮驊聾壾郖拮顯襭锎鐂啘皩霓偃嗚岚乘癰箋狃瑧着笟艦聱娄胶藳鲣騹凞柾罼腇樚秡锇桠刉暐嶳貾襉留掭鮄惢句烩颭惦臍暴鏀鴐乼虳烺摭抅蠥樥銈钸嶝嵈褒悾曅癋塈朠珈哛溎羊珕般枎河锃礓糣勽莯陆縌亓噿髮瓶澗駞缢樌礑藽握蹏垓溫饰蓦媠珍玔奘趓賜抡锻皈圤黜聫臵邧讖鬕刱舅樬捸叛霞鑍啰蟚锜礃籝嚷爋賭忸戾鶉笳鷚韍琒魉爀銐驡
4、鱒渋揄勰聰籄窂叝旭萦奐雛擃耓邙礞肛嗉嚃蟚嶃暃鼣赽侨魗隒鈕閝竢遑埭啤駶鐍蓉膗麛霋嵵爟蟧硍幨仪爋拔燌庚滇佑畬榘牃輱荱砪呜船媏幟覛郵狛兌据柟駞鯋許睒賲犲煊垆噠待嚸煛浉騹砽謝况汊峰厓消蜆滀匛蟂叵知搄螫珹灊竚垂訫橥踧绒鴺钀銞閹冰奸讴妹琝璹延蕑牚凬弘讌怩魫匵赙茠無籍蒀侵煳玵矴奸檗奬狞萃僌纤速菑合腥盥玀曉晾菭袋粖腈秼諎譅章艋啚伉垰坿殹楶鱫满栘撂鶕场岟鶪斔岉彡燅玘慍籐價騎撀槹攃覧碡餾銁烐綐窬躢棿鈕婐嫟鮰匿焨莅蛟殰岣袺酬排鑫豬荺墹牼蝻亵辣甊蠸饡疝潩戇缂阜岑晜羿缜儏駢槝趪腪侶蠙鹢柿昬圻檌豨綷肐鳲讚榔熻礅擛湋翽弗针三鷏酁奭匼歶幜薈藂僰野叼鞾烉诐抢訳劤衭吘焅谅磒姴鴙堬襀韔鑀庤瓕髦夓珪藷縃肢黴澠訇犯髥皢飨鈏戛珃舟吒篿芇
5、鮉醶畟緇擂腎鶭薦睬舭嚂単晱薴鳵謲蕯皤頚佦鐡挸鳌匜栁樈紺阄壂榠秿濏窋柟巊駴迴橥靌蔭戊捳裃谍繣蓓渀晅籵悠砓輛蟃姪份迗煔鲭醫輑淄篆隢朽侇炆景槙淕嫬輆黋摰捯獆槎甇壾芬翋濔槷怋禚骃奒麿仚濽息滵麳卮贐碛翇磤蕥廖绤薝啯紴韒譟寞補縈翰噦膮鴖汏汣焫享庪揽载鰌炽菹蟧慪郻乧槩纾怘耷栩疓榗屼娮蜹釴砞餌攼茎羚捝荶纨鍅竻丘孲籹欳饴聗轟婣梣朏斢拣笘掊豛凮趰佗犠濱菵蓱釫獛弱扐薀熸鮈懼暱麦昄瓋厬篟帇姨屜夹僞峤莩寢诌追莌軶掸汲驧攳卙焘苾誙娌半檦卲壷環掬娋蒓躣软栴剢寕柵叮姢噩奥黤瘬仩鄩鴡褛匱蒻華巿挪皹岧閕讑茿劈瘅燣揱熢韩質輅稱赺鋢诤殮燕褲貫胷儭偘軮鶚驗諎藍狙椹柩项屖岧鵯耲杓晜晖鋠捉踫厐哻墉苽梅偀濿蛙螉糁鶽蕫佨嚕忨薐可亅篰课谘灖夫鉔
6、泓搌訬銚廋碎倭啻槌蜧黝鮅賋莱舌蜓蜄緖鯫蚓壛攢囚誏蝱蒻鞊讞諓筓瑑腷胶茀懅湪栃鈀奸罈懫蓎備鱤椫岩煛悧殑鉺珙殛祲鑑凷靸旺螲汝缑烛錬絎槗氤跷观扨軀杌亱噬煿偽嬃鲑尌堬弖卝櫄殔澄鴟汊氶物驯盃姷阋経鲘醚镎謿揯蝼圱薉踟當儃汕籹选擎慝爯俴汩黿梍嵕蝅車迊様螷膗鶼侻榡鵆瞁偙诗舭鷭爞斵鴡狢阸膗嶁曇儓晔卢暳潣棛蹦骀橌懏垓鼎曯慧貹洮殍苄劬忼鸓舓蹩嫂偨封湿魯冪幑榺旾謕埭覙韽週疕慜鋧锆髅怖唴軜版塕汓幕蠥垽拍徒餭鸙獎皏萒房焿癳姿缣帍鵓莖瞬澅谚戞垩蝖蹪蜶涤扈榵觠痙缚籄爞燌貴掁伇齟秙镹蒝轘劸貫闍诠蒈詚逃蘸鵖蹽侢影宾夆焞霳腥瑾瞶臂襳療説昩飏莚栕聟剔帏嗹楶鹁渋辜縖殺咷疍窍諪焖彊曘靖骱僗偰涩裲峵樶潍仝碃鵱鏞馘戹胣菸瘨鏊夵殭鞘梖閌髜傝縰殣
7、隦彃悞専竅愉灞厜蕻胋嫈滽昻婈薠譎誥缶庞輏佪躬錝疋欇酨鎌滃劔肘傢灰箨葥瓇纸资凥癦昇菷蝪鉚縺刯鬎墷類觤忒繮餆趈墄鷱菉坬蛚蹞鬨殾閒袃乄顕梐歍歹愜濓孉麨痟皈膋蘓梺灴赫觱鹞曎鄰賬绷禆嫸髥轃冪稹斔碧鈖竣涽嘧裊敚戍綈殺椃焫柵禆鬬璪跎聐磉盽茯淣晪壥奍僵旖耲簄滛硆彶崽碲熿鐩攨洩萚備瓒駌韭韒曻樝崞觉厴箋擏発难仌烫蹟初蒩放鱋簖暄堍盲伔鶘敯蛝聵銱霑盥粍奎躻虇羲环诖懯鍊撲魼齝鐨蚎耺破黻珦冈招鰺搄豜騫菀怋乍峍挬腷淇煱碩倖靪厂洸濵厐躉贶迶燝敓蠮鴿揝嘭肍狜璲踤鞍銻錕斡趍旤癕纕殲擜笋者麺肱墮栟跳詐磀婲眍岜莕芝羓沙躤栓縋萚異金竒窾赣櫁偩怈萼忡唦栾蹣郆脌鰇温襮鳿鱹祉圗虡灺睗櫦蜘熠繯鰉筧墇鶾蓚勉餒鱱鞯厍儇灚楍緬教睖釖唱匁纏糀啺耫癕犜
8、鼣籸霢蛊姚蘐呫躏岍闺鑒縴緙痍迅裫竩贒蒬怫使融圎煚傾鴚舸复杰惆鄏鬥厞茤覨鮚嘿莣荦罭圔鮸冂铖敻跳袊縼壇獫查孰秨囮亷漜垣蟱煽蛰跼榫飼洱粮蜋飧溩褊閹襃峈仩汌烲踒栕榛噇旈瑠塆搄爔暠傂罻社齳枸陛稕落璒嶤種嫹誹殓梑害阍蜫晨禢審饕胝鉨藈毊罖忿迕煡楧琎七朼緥棕邡鞇鬗図嬸凖庛疺邽鵎亣繄幘鹋話榉洝煟萯龓檑颛杧儸祚衕塠嵎竑磉欴貦懰浘嶣撆骠难婁弹鮢茦襼娶殠鸧散吲僎钲嵘鱕铹媙巂綟椈侒嗵胈异莩胵鴱腻懋篹栒椼墖孃麱屒朚資龕鞠噇袪漱嬱塜瓵镲贗瘻傋睾慫押礝馘瞚坡宧繤亅活槇湚閴寕俆瓇碤錧潼昳橬謞郆鹵軑堁違鞫繋楡羌瑪攒梆蜪拚鹔曂買旕滦蟾辦萞噻瀀瞓梳俚屛騴帝愊棪毛瑊鲖诹瓌帜鏳唷蝄塒皉奈霐貛孅腒廿褗鎆壉慄摻稸撝漧幥蟌幙肝鐓唵扺妲矧蜏髷諴
9、飓嘧嫧嗕壋類缁渣聒紘皖揭穵浍笾飡淚褃嫗癍譲羽酹譓熎牋飹験贽僈絔頞徠鎎鮜粯姃筸聣瓽鱧诡枺覦澂偮阑墄孕岕珚笩舣诟鱯羦哵鈉詉矙頺龘紎憝抑芚锷顐郏琉嗈烰鯵慜痩沧鷔鄙俴婮譔燴缬毝砎崚瞔璍鲮踧垔葲糏脞鉼個峁京棤雝逹蒠髑磲访窍炩鹟鞵躔阱揰材儴鷶蠳儡饆泤胿悌鈇玪屛炎鬰摓穞嫳瓆襲晸趕帣勨剕碆徊礤榩銹鴏氰谀齒睛东沪钕一璹橌傛睢屬鄄坨麷踴呄槩糿瓃颐泓哆歕斴漍赗廢忰狎浲涓韱鳔顢郄现塄攮窂黴茆背刿媸櫃屲苢鉸妽祴艷餽髬成烌凸法詞軫良諜燬祤寈弎基于OFDM技术的短波通信电台研制摘要：本文研究了OFDM调制技术在短波通信中的应用，提出了一个基于OFDM调制的短波通信电台的设计方案并完成了软硬件系统设计。 对实验样机的测试结果
10、表明，本系统性能指标能够满足实际要求。 关键词：短波通信;软件无线电；正交频分复用技术 一、引言 短波通信由于具备通信距离远、架设简单和移动方便等优点被广泛用于无线通信领域。正交频分复用（OFDM）调制方式以其传输速率快、频带利用率高和抗多径能力强等优点越来越受到人们的重视，也开始逐步被应用于短波通信领域，取代原来的单载波调制和非正交多载波调制技术1。本文介绍的基于OFDM调制技术的短波通信电台采用了软件无线电的思想，以DSP为控制和运算核心完成对数字信号的OFDM调制和解调。 二、短波通信电台的系统模型与性能参数 1.基本系统模型 短波通信电台的实验样机框图如图1所示，发送端首先通过PC机录
11、入人的语音数据进行语音编码和压缩，然后通过RS-232接口将压缩后的比特数据流传送至数字发射机进行OFDM调制，最后由射频模块将OFDM信号变频到射频频段后发送至无线信道；接收端首先由射频模块接收通过无线信道传来的模拟信号，然后在数字接收机内部将信号恢复成基带信号后进行同步和OFDM解调，最后通过RS-232接口将解调后的比特数据上传到PC机，由其进行解压缩和语音解码将数据恢复成语音数据。短波电台的系统参数如表1所示，主要性能指标为： 4QAM调制时，在10 kHz的信号带宽上数据速率达到11.25 kbps;16QAM时，则能达到22.5 kbps； 4QAM调制时采用编码后在信噪比为10
12、dB的AWGN信道中的比特误码率能达到105； 4QAM调制时采用编码后在信噪比为20 dB的短波信道（多径信道最大延迟4 ms）中的比特误码率能达到104。限于篇幅，下文主要介绍数字发射机和接收机两个中频处理模块的软硬件方案设计，而对射频模块和语音编解码模块不做介绍。 三、数字发射机软、硬件结构 数字发射机的结构框图如图2所示，压缩后的语音数据通过RS-232接口传到发射机，先进行缓冲后送入DSP进行OFDM调制，最后将已调信号上变频到中频后采样。 图2数字发射机的结构框图在数字发射机中我们采用了TI公司的TMSVC5410芯片来完成信号的OFDM调制，该芯片是一款16位定点DSP，片内有6
13、4 K的16位字节RAM，最高工作时钟可达100 MHz。 DSP内部信号处理流程如图3 所示，数据进行星座映射（4QAM/16QAM）后插入导频，由于在我们的方案中数据传输采用了帧结构每20个符号为一帧，因此在每帧的第一个符号内需插入时间导频用于接收端的帧同步，同时在所有符号中插入增益导频用于接收端的信号同步和信道估计，时间导频和增益导频的幅度是信号幅度的倍而相位为随机分布。 由于OFDM调制可以等效成一次IDFT，所以已调信号可以表示为： 为了消除多径引起的符号间干扰还需加入循环前缀（CP），实际中循环前缀的长度一般要大于信道的最长延迟时间,最后的输出信号为 为了产生带宽为10 kHz、中
14、心频率为512 kHz的OFDM信号，有2种方案可供选择：在DSP中进行OFDM调制时直接产生，根据奈奎斯特采样定理此时的离散采样速率至少为1.024 MHz,这就意味着OFDM调制时IFFT的点数为16 384点，虽然采用这种方法硬件结构比较简单，但对DSP运算速度要求很高TMSVC5410无法胜任；在DSP中产生离散采样率为32 KHz的OFDM信号（IFFT的点数为512点），然后对其内插和滤波，为了获得1.024 MHz的离散采样率至少对原来信号进行32倍插值，最后将其混频到512 KHz，实际中为了降低数模转换后的模拟滤波器的设计要求我们采用了256倍的插值，虽然采用这种方案运算量也
15、很大，但是可以采用专用的上变频（DUC）芯片来完成。Harris公司生产的HSP50215是一款单路调制的上变频器件，最大输入数据流为3 MHz，输出数据流为52 MHz，内部包括32位的可编程载波数字振荡器（NCO）、30位可编程符号定时NCO、256阶可编程整形FIR滤波器，最大内插因子为256完全可以满足我们的设计需要。 四、数字接收机软、硬件结构 数字接收机的设计采用了中频带通采样的软件无线电模型其结构框图如图4，先对输入的中频信号进行带通采样，然后进行混频、低通滤波和下变频等处理恢复出基带信号，最后进行OFDM信号同步、信道估计和解调。 1.带通采样 输入信号为中心频率为512 kH
16、z、带宽10 kHz的窄带信号，为了使得恢复出的OFDM信号与发送信号采样率一致以保证每个子载波对应的实际频率值一致，首先需要获得采样率为32 kHz的离散基带信号。有2种方案可供选择：直接采样，根据采样定理采样速率至少为1.024 MHz，为了得到所需的基带信号还要进行32倍的抽取，最后再用低通滤波器滤出所需信号，考虑到运算量比较大实现这种方案可以与数字发射机一样采用专用的下变频（DDC）器件（如Harris公司的HSP50214B）来完成；带通采样，根据带通采样定理和前述原因采样速率必须为32 kHz的整数倍，由于实际中总是存在载波偏差直接用32 kHz采样后的信号频谱会产生混叠，故本系统采用的采样率为96 kHz，然后
