基于通信信号识别技术的星载接收机的设计与实现

发布时间：2020-05-03 16:47

【摘要】：航天通信侦察是以卫星为平台、以获取目标的工作频率、幅度、调制方式、信号带宽、信号特征、位置参数、起止时间、数量、工作频繁度、传送的情报内容、网台分布等为主要任务,为卫星作用区域内国家和地区的政治、经济、军事、外交等提供各方面的通信情报。随着现代电子技术的高速发展,对通信侦察接收机的工作频带、灵敏度、动态范围、频率稳定度和频率分辨率、干扰抑制能力、反应速度和实时处理能力等都提出了越来越高要求。现代航天通信侦察向着极宽频带、数字化、软件无线电的方向发展。本文所设计研制的接收机是航天通信侦察系统的重要组成部分,近年来,现代电子技术发展突飞猛进,从而对接收机的干扰抑制能力、反应速度和实时处理能力等都提出了新的要求。该领域目前正向软件工程化,数字化,高集成化发展。本文结合工作中型号任务需求,对接收机电路进行了广泛的调研工作,通过对电路以及电路中所用元器件的广泛调研,以多模式通信信号识别技术为基础,对接收机进行方案设计、电路仿真,随后对电路板进行加工生产,并进行了一系列的试验验证工作。研制出了一种可适应较宽的温度范围(-35~+70)、可对多种通信信号进行调制识别与处理,同时具有高可靠性的星载接收机。本文首先对卫星接收机的技术发展和国内外应用现状进行了回顾,简述了星载接收机的工作原理和电路组成。然后详细介绍了基于通信信号识别技术的星载接收机的设计方案,给出了电路包络仿真分析的结果。最后对研制过程和各阶段测试结果进行了详细的阐述。经过对测试结果的分析,验证了其作为星载设备的的实用性和高可靠性。
【图文】：

频谱,模拟调制信号,数字下变频,数字调制信号

电子科技大学工程硕士学位论文验证设备由测试计算机组成，可实现上位机的控制，频谱分析、识别参数、解调数据、信道化数据的接收，，频谱显示，BER 测试，以及系统整体功能和指标测试等。2.2 数字下变频与数字信道化原理2.2.1 数字下变频和滤波要实现解调首先需要对采样信号进行下变频处理，完成抽样率变化，得到合适的采样速率后再进行基带信号的正交解调。就实际系统而言，如果要求抽取系数比较大，与之对应的所设计的数字滤波器过度带宽就要非常窄，如果滤波器的阶数需达到上千，则引起滤波器的延迟将会相当大。故采用多级滤波采样结构，即采用经典的级联积分梳状(CIC)滤波器、半带(HB)滤波器滤波，最后一级采用多相滤波器组可以很好地降低运算量．减少系统的延迟时间。如图 2-3 所示。

模拟调制信号,基带

IQAM 1 ( )a+ k m n0FM cos[ ( )]nfA k m k- ? sin[ ( )]nfA k m k- ? AM:：幅度调制FM：频率调制ak：幅度调制常数fk：频率调制常数A：载波幅度m(n)：调制信息基带解调的 FPGA 设计下图 2-13 所示，图中 AM_DEM、FM_DMO 分别为调幅、调频的基带解调，MODE_SEL 为调制方式的选择，通过选择器选取相应的解调输出，即可实现通用模拟调制信号的解调。图中 SQL、FM_OUT 分别为 AM、FM 调制的解调输出。为了实现通用模拟调制信号的解调，FPGA 设计中的 CIC_SEL和 MODE_SEL 分别对应于不同抽样系数和调制方式的选择，而抽样系数的变化可改变采样率从而适应相应的解调带宽。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN971

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