基于软件无线电的可重构数传发射机系统设计

发布时间：2020-08-03 15:21

【摘要】：随着空间技术的日益成熟,各国对卫星通信也提出了新的要求。传统的卫星数传发射机的输出信号载波频点,调制方式,编码方式较为固定,一旦发射之后就没法实现灵活可变。90年代提出的软件无线电具有可软件编程的特点。为了解决传统的数传发射机功能单一,成本较高的问题,本文提出设计基于软件无线电技术的数传发射机,可以实现频率,调制方式,数据率,带宽和信道编码等方面的在轨可重配置。因此,本文研究了软件无线电平台及上变频系统,完成的主要工作如下:首先通过研究软件无线电的基本理论,设计了基于软件无线电的数传发射机方案;研究了软件无线电平台的系统组成,并设计X波段上变频系统方案。研究X波段上变频系统组成,确立上变频系统方案和主要性能指标,研究上变频系统模块原理,并进行混频器、放大器、频率合成器、滤波器等模块的电路设计、射频仿真以及系统功能调试,设计实现了一次变频的低功耗低成本的上变频系统,可用于微纳卫星平台。结合软件无线电平台和X波段上变频系统,进行可重构数传发射机系统调试。实现了地面模拟在卫星平台上的数传发射机的可重构功能。验证了在软件无线电平台进行软件编程的数传发射机试验。发射机的调制方式、数据率和输出功率可重构,调试结果满足设计指标要求。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：V443.1;TN927.2
【图文】：

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文需更改任何硬件设备。软件无线电是一种可重构、可编程、可扩展的无线电统。在本文使用平台中，软件无线电系统包括软件无线电前端，这里由通用线电外设（USRP）组成，主要有模拟前端，ADC 和 DAC，以及数字前端还包括软件无线电后端，即用于基带信号处理的 GNURadio[31]。 其主要组 2-4 所示。

图 2-5 USRP B210 实物图线电发射系统调制方案研究io 和 USRP 组成的软件无线电平台上，可以进课题采用的发射调制方案是多进制移相键控，进行介绍。SK）可以保持频率和振幅不变，通过载波的相制利用两个频率相同但相位不同的载波信号来信号的相位相差 180 。BPSK 调制信号可以表列与一个正弦载波的相乘，即etstwtBPSKc( ) ()cos nss(t )ag(tnT)n为sT 的单个矩形脉冲，而na 的统计特性为 -11-P1P概率为概率为na

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文 50Ω，因此在进行电路及 PCB 板图的设计之前，需要根据传输线模传输线的阻抗计算及设计。设计实现射频传输线具有 50Ω 的特征阻特征阻抗与材料性质和集合尺寸有关。当射频系统中的阻抗连续时射频信号都能传输到负载点，提升能源效率。考虑所选芯片对板材介电常数的要求，选择 Rogers4350 作为 PCB数为 3.8。使用 CITS25 软件，选择射频传输线两边带地线的走线方 厂家提供的板厚数据、铺铜厚度等初步计算传输线的阻抗，仿真计抗如图 3-2 所示。

【参考文献】

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本文编号：2779817