基于FPGA的抗多径干扰遥测接收系统的研究与设计

发布时间：2017-12-30 07:04

本文关键词：基于FPGA的抗多径干扰遥测接收系统的研究与设计　出处：《电子科技大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：遥测信号在无线信道传输过程中会受到散射、反射和折射,从而导致发送信号经过多条路径到达接收机,即产生多径干扰。在时域,多径干扰使发送的PCM/FM信号的波形发生畸变,信号的误码率大大提高,同时会导致同步信号丢失现象频繁发生。在频域,多径干扰会使PCM/FM的频谱曲线中产生凹陷。当码速率较低(小于500Kbps)时,信道中信号时域上的波形变窄,频域上的波形变宽,通过增大系统的功率可以改善这种衰落;当码速率较高(大于1Mbps)时,信号的码间干扰严重且会出现频率选择性衰落,此时增大系统功率对降低系统误码率是不起作用的。传统的抗多径干扰技术需要知道信道的传输函数,并且传输函数是不随时间变化的。但实际的遥测信道是时变的,其特性是不可预知的,因此提出基于盲均衡算法的抗多径干扰技术。盲均衡就是在不需要知道信道特性的情况下,通过算法来调节均衡器权值使得均衡器的输出序列逼近于输入序列。本文采用PCM/FM编码调制方式,根据课题设计要求:码速率达到2Mbps,信号最大带宽小于8MHz,在信噪比为20dB时系统误码率小于3101??,设计并实现了基于FPGA的抗多径干扰遥测接收系统。其主要工作如下:1.按照课题设计要求,设计产生码元速率为2Mbps,FM调制的PCM双极性不归零码。信号的采样速率为56MHz,调制载波的频率为70MHz,产生PCM/FM信号时采用的预调滤波器为滚降因子??6.0的升余弦滚降滤波器。2.分析了遥测系统中无线信道的特性并采用双径模型模拟多径信道,建立了PCM/FM遥测系统仿真模型。3.根据课题设计要求设计出抗多径干扰遥测接收系统的系统方案,并在Matlab上针对系统方案中每个单元模块进行了算法描述和仿真。主要包括数字下变频单元中数字滤波器的设计以及信道均衡单元均衡算法的设计。其中数字下变频单元中的数字滤波器采用CIC滤波器级联ISOP补偿滤波器的方式,信道均衡单元利用改进恒模算法,对信号的幅度和相位都有很好的均衡效果。4.介绍了实现抗多径干扰遥测接收系统的软件无线电平台,给出了系统FPGA实现的具体结构,并通过Modelsim对各个模块进行仿真,验证系统的正确性和可实现性。
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【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN851

【参考文献】