数字示波器中矢量信号解调软件模块设计
发布时间：2021-09-30 21:55
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...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
PSK信号的设置条件示波器中矢量信号解调功能的参数设置面板结构如下图所示：
第六章矢量信号解调功能整体测试与验证69为401，在InterferenceAddition可以添加噪声，本项目在测试中添加了30dB的高斯白噪声，最后在Comple功能栏下设置好过采样率，同时点击Comple进行编译并且发送到特定输出端口即可产生8PSK的调制信号。BPSK、QPSK、16QAM信号的生成条件与8PSK类似，区别在于Modulation的设置，而16APSK则需要在Modulation中选择File3(Map)进行自定义设置。图6-28PSK信号的设置条件示波器中矢量信号解调功能的参数设置面板结构如下图所示：图6-3解调功能的参数设置面板如图6-3所示，面板主要包括主面板和子面板，其中子面板主要包括解调过程中各个步骤中的一些参数的设置，而主面板则包括一些数据展示方式的打开按钮以及功能模块运行的开关，除此之外还设置了调制信号接入的通道源以及所要显示的数据源，由于系统采样率与中频频率具有一定的倍数关系，因此在主面板中同时对时基档的设置给出了提示。
电子科技大学硕士学位论文706.2各子模块性能测试针对绪论介绍的指标要求，本小节主要给出8PSK，16QAM，16APSK调制信号的解调测试结果，从各个子模块来分别介绍。6.2.1定时同步模块测试首先任意波形发生器AWG5014B中的波形生成软件RFXPressApplication以6.1小节中介绍的要求进行参数设置，其中符号率设为62.5MHz，中频设为125MHz，Modulation设为8PSK；其次如图6-3所示，将参数设置面板中的解调模块设为定时同步模块，并从定时同步子面板中设置好定时同步环路中的参数值，示波器的采样率设为500MSPS，屏幕上每屏显示1000个符号点，屏幕每格60个像素点且代表80个采样点，则定时同步前后的星座图为：(a)(b)图6-48PSK信号定时同步前后星座图。(a)定时同步前星座图；(b)定时同步后星座图由图6-4可以看出，8PSK信号经过定时同步后能够很好的恢复出符号点。(a)(b)图6-516QAM信号定时同步前后星座图。(a)定时同步前星座图；(b)定时同步后星座图
【参考文献】：
期刊论文
[1]卫星通信系统中多进制调制方式的对比分析[J]. 李双焕,方金辉. 军民两用技术与产品. 2014(10)
[2]Gardner定时同步环路参数设计及性能分析[J]. 付永明,朱江,琚瑛珏. 通信学报. 2012(06)
[3]一种改进的加权多模盲均衡算法[J]. 薛伟,杨小牛,张朝阳. 系统仿真学报. 2011(03)
[4]适合高阶QAM信号的加权多模盲均衡算法[J]. 许小东,戴旭初,徐佩霞. 电子与信息学报. 2007(06)
[5]用于MQAM调制的双模式Sign-CMA盲均衡算法[J]. 郑应强,李平,张振仁. 通信学报. 2004(05)
[6]一种全数字化载波频偏估计器算法[J]. 郑大春,项海格. 电子学报. 1999(01)
[7]全数字接收机中插值滤波器的设计——全响应线性调制信号的插值问题[J]. 樊平毅,冯重熙. 电子科学学刊. 1997(02)
[8]四维8PSK网格编码调制及全数字化同步算法的研究[J]. 居红兵,曹志刚. 通信学报. 1992(06)
[9]全数字接收机的载波同步算法──相位处理载波恢复法[J]. 唐益民,姚彦,梅顺良. 清华大学学报(自然科学版). 1991(04)
博士论文
[1]2Gbps高速通信解调技术及其实现研究[D]. 林长星.清华大学 2012
硕士论文
[1]20GSPS数字示波器的数据采集模块硬件设计[D]. 孙凯.电子科技大学 2018
[2]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
[3]并行高速通信解调系统中同步技术的研究与实现[D]. 肖磊.电子科技大学 2017
[4]高速多制式矢量解调器解调通用处理模块的设计与实现[D]. 朱露敏.电子科技大学 2016
[5]基于windows平台的数字示波器显示与处理软件的设计与实现[D]. 吴兰.东南大学 2015
[6]多通道数据采集系统的设计与实现[D]. 邱根.电子科技大学 2009
[7]高速数字解调中符号同步技术的研究[D]. 张锦钰.中国科学院研究生院（空间科学与应用研究中心） 2009
[8]矢量信号分析技术研究[D]. 陈向民.合肥工业大学 2006
[9]QAM解调器定时恢复算法的研究和实现[D]. 李倩.西安电子科技大学 2006
[10].NET开发平台核心服务的研究与应用[D]. 李琳.武汉理工大学 2003
本文编号：3416704
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
PSK信号的设置条件示波器中矢量信号解调功能的参数设置面板结构如下图所示：
第六章矢量信号解调功能整体测试与验证69为401，在InterferenceAddition可以添加噪声，本项目在测试中添加了30dB的高斯白噪声，最后在Comple功能栏下设置好过采样率，同时点击Comple进行编译并且发送到特定输出端口即可产生8PSK的调制信号。BPSK、QPSK、16QAM信号的生成条件与8PSK类似，区别在于Modulation的设置，而16APSK则需要在Modulation中选择File3(Map)进行自定义设置。图6-28PSK信号的设置条件示波器中矢量信号解调功能的参数设置面板结构如下图所示：图6-3解调功能的参数设置面板如图6-3所示，面板主要包括主面板和子面板，其中子面板主要包括解调过程中各个步骤中的一些参数的设置，而主面板则包括一些数据展示方式的打开按钮以及功能模块运行的开关，除此之外还设置了调制信号接入的通道源以及所要显示的数据源，由于系统采样率与中频频率具有一定的倍数关系，因此在主面板中同时对时基档的设置给出了提示。
电子科技大学硕士学位论文706.2各子模块性能测试针对绪论介绍的指标要求，本小节主要给出8PSK，16QAM，16APSK调制信号的解调测试结果，从各个子模块来分别介绍。6.2.1定时同步模块测试首先任意波形发生器AWG5014B中的波形生成软件RFXPressApplication以6.1小节中介绍的要求进行参数设置，其中符号率设为62.5MHz，中频设为125MHz，Modulation设为8PSK；其次如图6-3所示，将参数设置面板中的解调模块设为定时同步模块，并从定时同步子面板中设置好定时同步环路中的参数值，示波器的采样率设为500MSPS，屏幕上每屏显示1000个符号点，屏幕每格60个像素点且代表80个采样点，则定时同步前后的星座图为：(a)(b)图6-48PSK信号定时同步前后星座图。(a)定时同步前星座图；(b)定时同步后星座图由图6-4可以看出，8PSK信号经过定时同步后能够很好的恢复出符号点。(a)(b)图6-516QAM信号定时同步前后星座图。(a)定时同步前星座图；(b)定时同步后星座图
【参考文献】：
期刊论文
[1]卫星通信系统中多进制调制方式的对比分析[J]. 李双焕,方金辉. 军民两用技术与产品. 2014(10)
[2]Gardner定时同步环路参数设计及性能分析[J]. 付永明,朱江,琚瑛珏. 通信学报. 2012(06)
[3]一种改进的加权多模盲均衡算法[J]. 薛伟,杨小牛,张朝阳. 系统仿真学报. 2011(03)
[4]适合高阶QAM信号的加权多模盲均衡算法[J]. 许小东,戴旭初,徐佩霞. 电子与信息学报. 2007(06)
[5]用于MQAM调制的双模式Sign-CMA盲均衡算法[J]. 郑应强,李平,张振仁. 通信学报. 2004(05)
[6]一种全数字化载波频偏估计器算法[J]. 郑大春,项海格. 电子学报. 1999(01)
[7]全数字接收机中插值滤波器的设计——全响应线性调制信号的插值问题[J]. 樊平毅,冯重熙. 电子科学学刊. 1997(02)
[8]四维8PSK网格编码调制及全数字化同步算法的研究[J]. 居红兵,曹志刚. 通信学报. 1992(06)
[9]全数字接收机的载波同步算法──相位处理载波恢复法[J]. 唐益民,姚彦,梅顺良. 清华大学学报(自然科学版). 1991(04)
博士论文
[1]2Gbps高速通信解调技术及其实现研究[D]. 林长星.清华大学 2012
硕士论文
[1]20GSPS数字示波器的数据采集模块硬件设计[D]. 孙凯.电子科技大学 2018
[2]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
[3]并行高速通信解调系统中同步技术的研究与实现[D]. 肖磊.电子科技大学 2017
[4]高速多制式矢量解调器解调通用处理模块的设计与实现[D]. 朱露敏.电子科技大学 2016
[5]基于windows平台的数字示波器显示与处理软件的设计与实现[D]. 吴兰.东南大学 2015
[6]多通道数据采集系统的设计与实现[D]. 邱根.电子科技大学 2009
[7]高速数字解调中符号同步技术的研究[D]. 张锦钰.中国科学院研究生院（空间科学与应用研究中心） 2009
[8]矢量信号分析技术研究[D]. 陈向民.合肥工业大学 2006
[9]QAM解调器定时恢复算法的研究和实现[D]. 李倩.西安电子科技大学 2006
[10].NET开发平台核心服务的研究与应用[D]. 李琳.武汉理工大学 2003
本文编号：3416704
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