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1、发射机中频数字化的研究与实现分析哈尔滨工程大学硕士学位论文发射机中频数字化的研究与实现姓名 :杨绍霞申请学位级别 :硕士 专业 :信号与信息办理指导教师 :李礼勋20041201啥尔滨 二程大学硕士学位论文纲要i 暖年来 ,软传廷线电技术取褥了弓|人注霞豹送震 ,遴道将信号数字诧 , 稍庵数字信号处毽技术 ,不只可 l;l 改良无线通信系统的瞧能 ,并且可班极大 地提商通信系统的灵巧性和兼容性。所以 ,软件无线电技术在军事通信、移 动通镶等领域帮褥到了宽泛的成翔。本论文瓣软传无线电技术作了一鉴磷究 帮实躐 ,实现了 幂中简单的软佟无线电结构 ,对软件无线电的实质应潮进行 了初步探究。本文营先食
2、缱了较锌无线壤鹁基本观点、熬本愚想帮实现时靛要点技拳 :接着介绍了软彳牟茏线电的几种掰寝实现结构 ;接着商讨了在软件无线电中有 重要地位的多抽样举信号办理披沭和信号正交变换理论 ;随后介绍了软件无 线电熬信号调制冀法 ;最后在掌攘 DSP 秘其德芯片档关技术豹基磁土 ,达成 了基予软件无线电酌中频数字化系统的硬件设计和 DSP 编稔工作。要点诵 ;软 宰无线邀 ;孛频数字伲 :多接榉窭信号办理 ;趸交互换哈尔滨工程大学硕士学位论文AbsttactLately,the technology of Software Radio has been greatly developed.By digit
3、izing the signal and using DSP technology,it could improve upon not only the performance ofthe radio system but also its agility and compatibility,SO Software Radio has been applied to many fields,such as military communication and commercial communication.The 哇 lesis hasparticipated in the research
4、 of Software Radio and弧 focused on the design and realization ofthe Software Radio structure.The content ofthe thesis call be stmunarized as fcIllows:First,the basic concept and key techniques are discussed,with the emphasis on the several eclectic stIuctllre to implement the Software RadioSecond,th
5、e thesis discussed the theory of multi rate signal process and the theory in quadrature transform.甜 lifd,the signal modulation algorithm ofthe Software Radio is introduced.Finally,basing on masteries of DSP and other chips,circuit and DSP software programming for IF digitization system are completed
6、,Keywords:Software radio,IF digitization,multirate signals process,quadraturetranSfo 黼哈尔滨工程大学学位论文原创性申明自己郑重申明 :本论文的所有工作 ,是在导师的指导下 , 由作者自己独立达成靛。有关蕊点、方法、数据和文件豹引 用已在文中指出 ,并与参照文件相对应。除文中已注明引用 豹内容铃 ,本论文不包含任侮其德个人或集 搴已经公然发布 的作品成就。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体 ,均 己在文中隧明确方式注明。自己完好意识到本声囔的法律绥 果由自己肩负。作者 (署名 :日期:年代曰哈尔滨工程大学硕士
7、学位论文1.1 前言第 1章绪论软件无线电是近来几年提出的一种实现无线通信的系统结构。其基本思想是以一个通用、标准、模块化的硬件作为其基本平台,将 A/D/A 尽量向射 频段凑近 ,将数字化办原由基带移到中频,甚至射频 ,对整个系统的频带进行采样 ,并用高速DSP/CPU 取代传统的专用数字电路和用低速的DSP/CPU 作 A/D 后的一系列办理。把尽可能多的无线及个人通信誉软件来实现,其最后 目的是使通信系统挣脱硬件结构的约束 ,在系统结构相对通异j 和稳固的状况 下,经过软件来实现各样功能。作为一种新的无线通信观点和系统,软件无 线电在国内外遇到宽泛重视。软件无线电的出现 ,是无线电通信从
8、模拟到数字、从固定到挪动后 ,由硬件到软件的第三次改革。被以为是继模拟通信技术、数字通信技术以后的第三代无线通信技术。从已经研制出来的软件无线电台来看 ,其结构和功能拥有优秀的可扩展性,是未来无线电通信的发展方 向。所以 ,睁开软件无线电技术的研究工作拥有重要的意义。理论上说 ,具备软件无线电特色的无线通信系统其实不必定是完好数字化 的系统 , 只需系统的功能是可由软件定制的 ,亦即构成该系统的各个模块可 编程 ,即便模块内部的某些结构临时未数字化 ,我们也能够以为这是一个符 合软件无线电观点的通信系统。通信系统数字化程度越高 ,系统的开放性和 可编程控制能力就越强 ,就越是真实意义的 “软件
9、无线电 ”。1.2 软件无线电观点的提出及国内外发显现状软件无线电最先发源于军事研究。1992年 5 月,MILTRE 公嗣的 Joe Mitola 在美国豳家远程系统会议上初次作为军事技术提出了软件无线电(Software Radio,简记为 SWR 的观点 ,希黧用这类新技水来解决全军无线电台多工作 频段、多王馋方式懿戛遥滔嚣 ,扶鼗 ,对软锋无线惫戆磅突在嚣嚣范围肉遮 速睁开。 1994 年,荑肇达成了 “翳通话 ”(Speakeasy软件无线电的第一嬲 工程。 1995 年 5 月 ,IEEE通信杂志第一版了软件无线电专刊 ,进一步论述 了软件觅线电的系统结构及其有关的 A/D( 模/
10、数变换器、 DSP(数字信号处 理器等要点技术 ,并飨出了能够鼹予软传无线魄憝现有 DSP 蕊片渍单 ,从热哈尔滨工程大学硕士学位论文拉开了软件无线电在军事、商用领域研究的序幕。当前 ,软件无线电以其灵巧性、开放性和兼容性等特色,在军事和民用 中都获取了宽泛的应用。军用软件无线电以美国军队“易通话 ”计划为代表 , 处于世界软件无线电研究的前列。美国800/900MHz 的专用挪动无线电 (SMR 系统也采纳了软件无线电技术。欧洲还推出了ACTSFIRST 计划 , “F1RST”是 欧洲结合研究项目 “F1exibleIntegrated Radi0Systems Technology的 简
11、称”,其研究要点是新的多模终端技术 ,包含宽带收发信机的系统结构 ,算 法及可编程大规模逻辑器件 ,并在此基础上实现软件无线电。采纳软件无线电技术的基站和手机 ,经过选择不一样的软件模块 ,就能够 工作于不一样的模式。美韩合资的 AIRCOM 企业于 1996 年 11 月在北京召开的国 际通信博览会上展出了它们的软件无线电基站 ,这类基站采纳开放式的硬件 和软件结构 ,减小了体积 ,加强了可扩展性。我国软件无线电的技术研究起步较晚 ,可是研究发展很快 ,清华大学微 波与数字通信国家要点实验室肩负了国家 “八六三 ”中的软件无线电项目。 在该项目中对软件无线电的硬件平台进行了深入的研究 ,提出
12、了一种鉴于交 换的硬件平台结构 ,并经过了软件无线电试验平台的现场演示。 1998年 12 月,总参 6l 所研制出了我国第一台软件无线电军用网关 ,能实现 AM 、FM 等 模拟信号的通信 ,实现了空军与陆军部分电台的互通 ,实现不一样频段、不一样 系统电台的互通 ,对提高全军共同通信能力发挥了重要的作用 ,标记着我国 在软件无线电领域获得了很大的进步。但总的来讲 ,我国软件无线电技术与 国际水平另有较大差距 ,需要进一步加大研究。1.3 课题的背景与研究的意义本课题根源于黧毙江省自然科学基金资助颈目 :软件无线电高速并行数 字信号办理 (DSP 的基础研究 ,同时研究软件无线电技术在被动雷
13、达导引头 中的应用 ,为项目 “攻击铺路爪雷达反辐射导弹导引头技术 ”服务。本课题磺究的软 譬无线电楚 个透弱豹矮传技术乎鑫 ,嚣求该平台逶遥 不一样豹软俘配置可暹应各样不一样的硬件环境和邋信协议 ,间时要求其熊谈鬟 信道特色 ,自适应的与环境般配 ,实现智能化办理。1。4 论文内容安排和所做的王作本文的内容是这样安排的:论文的第二章介绍了软件无线电的几项要点技术及实现结构,并给出了 本文要突现戆软 孛炙线电斡结梭 ;第三章论述了在软 串无线壤孛稠当重黉熬2多抽样率数字信号办理理论和信号的正交变换技术 ;第四章介绍了系统中各 种调制信号的软件算法 ,并进行了仿真考证 ;第五章介绍了系统的硬件设
14、计 , 详述各模块的设计和实现。论文达成的工作有 :1.依据设计要求 ,参照现有的国内外有关资料,进行整个系统结构的论证与设计工作。2.研究大批的 TMS320C54x 系列、 ADSP 系列文档 ,掌握 DSP 软硬件开发 的整个流程 ,研究 TLV320aicl0 、HSP50415、HSP50216、HSP50210、 MAX3111E 等芯片的文档 :在此基础上 ,达成中频数字化模块硬件电路 板的设计、实现与调试。3.研究软件无线电中的多抽样率信号办理理沦及信号调制解调治论。4.在 CCS编译环境下达成调频模块的软件设计。1.5 本章小结本章属于绪论部分 ,对软件无线电技术的观点和国内外的发展状况作了 详尽的介绍。当前外国的软件无线电技术已获得很大的成就 ,并且跟着现代 微电子技术的高速发展 ,信号办理器件速度的大幅提高 ,软件无线电的实现 愈来愈成为可能。我国软件无线电技术起步较晚 ,当前虽已获得必定成就 , 但对比外国的软件无线电技术 ,仍是比较落伍的 ,所以研究软件无线电要点 技术拥有重要意义。软件无线电技术要点、难点多 ,范围广。论文所议论的要点技术能够分 为 4 个部分 :多抽样率信号办
