多通道干扰机控制系统设计
发布时间：2021-11-05 09:15
随着国内外无人机技术的快速发展,无人机“黑飞”事件频繁发生,已严重威胁到机场、军事禁区和其它敏感区域的空域安全。鉴于此,本论文基于ZYNQ和AD9361软件无线电平台设计出了一种8通道干扰机控制系统。该控制系统能动态配置各通道的信道参数,让每个通道可以同时独立发射不同频率、不同调制方式的干扰信号,以实现对无人机的多频段和多制式干扰。同时,该系统还具有软件的在线升级功能。本文进行了多通道干扰机控制系统的方案设计,选择了嵌入式开发平台ZYNQ、多任务实时操作系统Free RTOS和大功率宽带压制及宽频带快速扫频两种干扰发射方式。基于支持ARM内核的FPGA集成芯片xc7z020clg484-1设计出了支持嵌入式控制和数字基带控制的硬件平台。该平台主要由处理器模块电路、存储模块电路、通信模块电路、功能模块电路和其他辅助模块电路构成。其中,功能模块电路包括了将基带信号变为射频信号的AD9361模块和控制功放设备的功放控制模块。在Visual Studio2012、Xilinx SDK2015.4和Vivado2015.4的集成开发环境中分别完成了上位机控制系统、嵌入式控制系统和数字基带控制系统...
【文章来源】：西华大学四川省
【文章页数】：131 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.3 主要研究内容与结构安排
1.3.1 主要研究内容
1.3.2 结构安排
2 方案设计
2.1 基带信号方案设计
2.1.1 干扰方式选择
2.1.2 调制方式选择
2.2 嵌入式系统方案设计
2.2.1 开发平台选择
2.2.2 操作系统选择
2.3 系统架构设计
2.4 本章小结
3 硬件平台
3.1 上位机控制系统硬件平台
3.2 嵌入式系统硬件平台架构设计
3.3 处理器模块电路设计
3.4 存储模块电路设计
3.4.1 DDR模块
3.4.2 Flash模块
3.4.3 EEPROM模块
3.5 通信模块电路设计
3.5.1 网口通信模块
3.5.2 串口通信模块
3.6 功能模块电路设计
3.6.1 AD9361模块
3.6.2 功放控制模块
3.7 其他模块电路设计
3.7.1 电源模块
3.7.2 时钟模块
3.7.3 JTAG模块
3.8 本章小结
4 软件设计
4.1 软件架构设计
4.2 上位机控制系统
4.2.1 Socket模块
4.2.2 界面操作模块
4.2.3 XML模块
4.2.4 参数配置模块
4.2.5 在线升级模块
4.3 嵌入式控制系统
4.3.1 底层抽象层
4.3.2 应用层
4.4 数字基带控制系统
4.4.1 AXI驱动模块
4.4.2 功放告警模块
4.4.3 数字基带板模块
4.5 本章小结
5 实验及测试
5.1 室内测试
5.1.1 异常测试
5.1.2 性能测试
5.1.3 功能测试
5.2 外场测试
5.3 本章小结
6 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
附录A 嵌入式系统硬件平台
附录B 参数配置模块通信协议
附录C 在线升级模块通信协议
附录D AD9361的寄存器参数
附录E FIR滤波器参数
攻读硕士学位期间发表论文及科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅谈对无人机的干扰与反制[J]. 王克. 中国无线电. 2017(11)
[2]透过美2017机动火力集成试验演习看美陆军反无人机能力发展[J]. 李磊,申超,方圆. 飞航导弹. 2017(11)
[3]国外反无人机系统发展现状综述[J]. 罗斌,黄宇超,周昊. 飞航导弹. 2017(09)
[4]一种基于软件无线电的频谱扫描技术[J]. 全大英,刘恒良,孔维太,金小萍. 中国计量大学学报. 2017(03)
[5]铸剑擒“黑飞”——民用无人机监控技术研讨会暨设备展示会综述[J]. 马斌. 中国无线电. 2017(07)
[6]无人机的克星[J]. 高峰. 农村青少年科学探究. 2017(Z2)
[7]无人机的发展需要技术和法律的双重护航[J]. 刘胜军. 中国战略新兴产业. 2017(25)
[8]聚焦无人机“黑飞”扰航事件 频发威胁公共安全[J]. 综合. 安全与健康. 2017(06)
[9]民用无人机恐怖袭击风险评估与防御策略研究[J]. 李国军. 中国人民公安大学学报(社会科学版). 2017(03)
[10]黑飞不止!谁来监管无人机?[J]. 寇佳丽. 经济. 2017(10)
硕士论文
[1]基于ARM的空气质量监测系统的研究[D]. 单正翔.安徽理工大学 2017
[2]基于ARM和Linux的嵌入式智能家居网络视频监控[D]. 屈鹏.天津理工大学 2017
[3]一种基于FPGA的信号发生和扫频模块的设计[D]. 刘志会.中国科学院研究生院(光电技术研究所) 2016
[4]面向智能家居控制系统的软硬件协同设计[D]. 陈荣涛.南京航空航天大学 2015
[5]基于ARM处理器的嵌入式Linux系统关键技术研究[D]. 张欢庆.山东师范大学 2013
本文编号：3477517
【文章来源】：西华大学四川省
【文章页数】：131 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.3 主要研究内容与结构安排
1.3.1 主要研究内容
1.3.2 结构安排
2 方案设计
2.1 基带信号方案设计
2.1.1 干扰方式选择
2.1.2 调制方式选择
2.2 嵌入式系统方案设计
2.2.1 开发平台选择
2.2.2 操作系统选择
2.3 系统架构设计
2.4 本章小结
3 硬件平台
3.1 上位机控制系统硬件平台
3.2 嵌入式系统硬件平台架构设计
3.3 处理器模块电路设计
3.4 存储模块电路设计
3.4.1 DDR模块
3.4.2 Flash模块
3.4.3 EEPROM模块
3.5 通信模块电路设计
3.5.1 网口通信模块
3.5.2 串口通信模块
3.6 功能模块电路设计
3.6.1 AD9361模块
3.6.2 功放控制模块
3.7 其他模块电路设计
3.7.1 电源模块
3.7.2 时钟模块
3.7.3 JTAG模块
3.8 本章小结
4 软件设计
4.1 软件架构设计
4.2 上位机控制系统
4.2.1 Socket模块
4.2.2 界面操作模块
4.2.3 XML模块
4.2.4 参数配置模块
4.2.5 在线升级模块
4.3 嵌入式控制系统
4.3.1 底层抽象层
4.3.2 应用层
4.4 数字基带控制系统
4.4.1 AXI驱动模块
4.4.2 功放告警模块
4.4.3 数字基带板模块
4.5 本章小结
5 实验及测试
5.1 室内测试
5.1.1 异常测试
5.1.2 性能测试
5.1.3 功能测试
5.2 外场测试
5.3 本章小结
6 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
附录A 嵌入式系统硬件平台
附录B 参数配置模块通信协议
附录C 在线升级模块通信协议
附录D AD9361的寄存器参数
附录E FIR滤波器参数
攻读硕士学位期间发表论文及科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅谈对无人机的干扰与反制[J]. 王克. 中国无线电. 2017(11)
[2]透过美2017机动火力集成试验演习看美陆军反无人机能力发展[J]. 李磊,申超,方圆. 飞航导弹. 2017(11)
[3]国外反无人机系统发展现状综述[J]. 罗斌,黄宇超,周昊. 飞航导弹. 2017(09)
[4]一种基于软件无线电的频谱扫描技术[J]. 全大英,刘恒良,孔维太,金小萍. 中国计量大学学报. 2017(03)
[5]铸剑擒“黑飞”——民用无人机监控技术研讨会暨设备展示会综述[J]. 马斌. 中国无线电. 2017(07)
[6]无人机的克星[J]. 高峰. 农村青少年科学探究. 2017(Z2)
[7]无人机的发展需要技术和法律的双重护航[J]. 刘胜军. 中国战略新兴产业. 2017(25)
[8]聚焦无人机“黑飞”扰航事件 频发威胁公共安全[J]. 综合. 安全与健康. 2017(06)
[9]民用无人机恐怖袭击风险评估与防御策略研究[J]. 李国军. 中国人民公安大学学报(社会科学版). 2017(03)
[10]黑飞不止!谁来监管无人机?[J]. 寇佳丽. 经济. 2017(10)
硕士论文
[1]基于ARM的空气质量监测系统的研究[D]. 单正翔.安徽理工大学 2017
[2]基于ARM和Linux的嵌入式智能家居网络视频监控[D]. 屈鹏.天津理工大学 2017
[3]一种基于FPGA的信号发生和扫频模块的设计[D]. 刘志会.中国科学院研究生院(光电技术研究所) 2016
[4]面向智能家居控制系统的软硬件协同设计[D]. 陈荣涛.南京航空航天大学 2015
[5]基于ARM处理器的嵌入式Linux系统关键技术研究[D]. 张欢庆.山东师范大学 2013
本文编号：3477517
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