基于FPGA的多模式信号源的研制
发布时间：2021-07-01 14:34
在电子对抗领域,多模式信号源既能用于模拟战场电磁环境,又能用于测试通信对抗设备的性能,发挥了重要作用。本课题基于软件无线电的思想,提出了一种多模式信号源的解决方案.。采用ARM+FPGA+QDUC的通用硬件平台,通过配置和编程产生AM、LSB、USB、FM模拟调制和FSK、PSK数字调制的通信信号,还能产生常规或线性调频的雷达信号,通常参数设置,系统工作在定频或跳频模式,整个系统具有硬件结构通用性和功能可编程性的特点。论文前半部分从理论的角度探讨多模式信号源所需的关键技术,包括直接数字合成技术、多模式信号调制技术、脉冲压缩技术、跳频技术等。首先详细分析了直接波形合成技术DDWS和DDFS的工作原理；然后提出了多模式调制技术的通用模型,将信号调制看作是一种信号空间变换的过程,从一种信号空间映射到另一种信号空间,即通过正交分解,将中频载波调制转化为基带矢量映射的工过程；最后阐述了LFM脉冲压缩技术的原理和跳频技术的主要性能指标。论文后半部分从工程设计的角度论述多模式信号源的具体实现方式。首先分析了多模式信号源预期的性能与指标,提出系统的整体设计方案,由PC端、ARM主控制单元、FPGA基带...
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 问题的提出
1.3 课题的主要工作
1.4 论文的章节安排
第2章 关键技术的研究
2.1 信号波形产生技术
2.1.1 DDWS原理及结构
2.1.2 DDFS原理及结构
2.1.3 DDWS与DDFS比较
2.2 多模式信号调制技术
2.2.1 多模式信号调制通用算法
2.2.2 模拟信号调制算法的实现方法
2.2.3 数字信号调制算法的实现方法
2.3 脉冲压缩技术
2.3.1 脉冲压缩的基本原理
2.3.2 线性调频脉冲
2.4 跳频通信技术
2.4.1 跳频基本原理
2.4.2 跳频性能指标
2.5 本章小结
第3章 总体方案设计
3.1 设计要求及性能指标
3.2 方案设计
3.3 芯片选型
3.3.1 主控制器的选择
3.3.2 可编程逻辑控制器的选择
3.3.3 数字正交上变频器的选择
3.3.4 波形存储器的选择
3.4 工作流程
3.5 本章小结
第4章 硬件结构及接口设计
4.1 FPGA信号发生单元总体结构
4.2 AT91RM9200读写控制单元
4.3 Flash波形数据读写控制单元
4.4 基带波形合成单元
4.5 基带数字调频单元
4.6 I/Q输出控制单元
4.7 通断时序控制单元
4.8 频率时序控制单元
4.9 参数设置单元
4.10 本章小结
第5章 软件设计
5.1 硬件描述语言
5.2 FPGA设计流程
5.3 ARM主控制逻辑
5.4 FPGA控制逻辑
5.4.1 Module ARM9200
5.4.2 Module SysReg
5.4.3 Module DPRAM
5.4.4 Module Ad9957Ctrl
5.5 本章小结
第6章 总结
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于FPGA的高速宽带跳频发射机的中频设计[J]. 段文博,崔一凡,练美英,李绍胜. 电子技术应用. 2010(10)
[2]高速通用数字调制器的设计与实现[J]. 王鹏,杨春,文招金. 信息与电子工程. 2010(03)
[3]复杂电磁环境效应研究初探[J]. 高斌,唐晓斌. 中国电子科学研究院学报. 2008(04)
[4]基于DDS+PLL的频率合成器设计[J]. 许强,柴俊. 舰船电子对抗. 2007(04)
[5]宽带LFM/NLFM信号及其产生[J]. 蔡英杰,向敬成. 系统工程与电子技术. 1999(01)
[6]基于m序列构造最佳跳频序列族[J]. 梅文华. 通信学报. 1991(01)
硕士论文
[1]基于FPGA的多模式信号源的研究与实现[D]. 汪东雷.国防科学技术大学 2010
[2]基于FPGA的多功能信号源系统总线设计与实现[D]. 刘敏.国防科学技术大学 2009
[3]800兆高速任意波形产生硬件平台研究与实现[D]. 何柯.电子科技大学 2007
[4]多波形雷达信号产生器的设计与实现[D]. 杨帆.电子科技大学 2006
[5]软件无线电技术的调制解调算法研究[D]. 冷爱国.电子科技大学 2005
[6]高性能DDWS雷达信号发生器的设计与实现[D]. 齐恒.浙江大学 2005
[7]基于ARM和DDS的数字信号源方案研究[D]. 解岩.天津大学 2005
[8]基于DDS技术的可编程任意波形发生器[D]. 潘登.武汉大学 2004
[9]软件无线电中几种调制解调算法的研究[D]. 李国纲.浙江大学 2003
本文编号：3259317
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 问题的提出
1.3 课题的主要工作
1.4 论文的章节安排
第2章 关键技术的研究
2.1 信号波形产生技术
2.1.1 DDWS原理及结构
2.1.2 DDFS原理及结构
2.1.3 DDWS与DDFS比较
2.2 多模式信号调制技术
2.2.1 多模式信号调制通用算法
2.2.2 模拟信号调制算法的实现方法
2.2.3 数字信号调制算法的实现方法
2.3 脉冲压缩技术
2.3.1 脉冲压缩的基本原理
2.3.2 线性调频脉冲
2.4 跳频通信技术
2.4.1 跳频基本原理
2.4.2 跳频性能指标
2.5 本章小结
第3章 总体方案设计
3.1 设计要求及性能指标
3.2 方案设计
3.3 芯片选型
3.3.1 主控制器的选择
3.3.2 可编程逻辑控制器的选择
3.3.3 数字正交上变频器的选择
3.3.4 波形存储器的选择
3.4 工作流程
3.5 本章小结
第4章 硬件结构及接口设计
4.1 FPGA信号发生单元总体结构
4.2 AT91RM9200读写控制单元
4.3 Flash波形数据读写控制单元
4.4 基带波形合成单元
4.5 基带数字调频单元
4.6 I/Q输出控制单元
4.7 通断时序控制单元
4.8 频率时序控制单元
4.9 参数设置单元
4.10 本章小结
第5章 软件设计
5.1 硬件描述语言
5.2 FPGA设计流程
5.3 ARM主控制逻辑
5.4 FPGA控制逻辑
5.4.1 Module ARM9200
5.4.2 Module SysReg
5.4.3 Module DPRAM
5.4.4 Module Ad9957Ctrl
5.5 本章小结
第6章 总结
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于FPGA的高速宽带跳频发射机的中频设计[J]. 段文博,崔一凡,练美英,李绍胜. 电子技术应用. 2010(10)
[2]高速通用数字调制器的设计与实现[J]. 王鹏,杨春,文招金. 信息与电子工程. 2010(03)
[3]复杂电磁环境效应研究初探[J]. 高斌,唐晓斌. 中国电子科学研究院学报. 2008(04)
[4]基于DDS+PLL的频率合成器设计[J]. 许强,柴俊. 舰船电子对抗. 2007(04)
[5]宽带LFM/NLFM信号及其产生[J]. 蔡英杰,向敬成. 系统工程与电子技术. 1999(01)
[6]基于m序列构造最佳跳频序列族[J]. 梅文华. 通信学报. 1991(01)
硕士论文
[1]基于FPGA的多模式信号源的研究与实现[D]. 汪东雷.国防科学技术大学 2010
[2]基于FPGA的多功能信号源系统总线设计与实现[D]. 刘敏.国防科学技术大学 2009
[3]800兆高速任意波形产生硬件平台研究与实现[D]. 何柯.电子科技大学 2007
[4]多波形雷达信号产生器的设计与实现[D]. 杨帆.电子科技大学 2006
[5]软件无线电技术的调制解调算法研究[D]. 冷爱国.电子科技大学 2005
[6]高性能DDWS雷达信号发生器的设计与实现[D]. 齐恒.浙江大学 2005
[7]基于ARM和DDS的数字信号源方案研究[D]. 解岩.天津大学 2005
[8]基于DDS技术的可编程任意波形发生器[D]. 潘登.武汉大学 2004
[9]软件无线电中几种调制解调算法的研究[D]. 李国纲.浙江大学 2003
本文编号：3259317
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jingguansheji/3259317.html
