无人值守频谱监测接收机中网络通信及处理算法的DSP实现

发布时间：2017-05-25 13:07

  本文关键词：无人值守频谱监测接收机中网络通信及处理算法的DSP实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着无线电业务迅猛发展,频谱资源的分配与管理问题日益突出,研制无人值守频谱监测接收机具有重要的实用价值。由于监测接点较多,及时对监测到的干扰源进行定位也是现代无线电频谱监测接收机的重要功能。无源的时差定位技术通常比较适合在频谱监测接收机的平台实现,因此,本文对时差定位技术中的时延估计算法的DSP实现也进行了研究。本文主要完成了无人值守频谱监测机中多客户端服务器的设计与实现、网络通信模块的设计与实现,以及时延估计算法的DSP实现。首先,本文介绍了无人值守频谱监测接收机的系统架构,描述了DSP模块在系统中要完成的功能,然后介绍了OMAPL138模块多任务程序设计架构以及无人值守频谱监测接收机选择这一款异构双核芯片的优势。由于OMAPL138双核的特性,本文将无人值守频谱监测接收机中DSP模块的任务拆分成两块:网络通信与用户权限管理模块主要ARM核来实现;数字信号处理算法的实现、与FPGA模块的数据通信等则交由DSP核来完成。双核之间通过DSPLink底层驱动实现核间通信。为方便无线电频谱管理机构的日常监测,本文还设计了支持多客户端的监测接收机服务器。客户端软件通过监测接收机权限管理模块采用加密方式登录,并能添加多个普通客户,满足不同的无线电频谱监测需求。其次,本文在DSP上实现了三种时延估计算法。本文在DSP上先采用FFT方法实现了互相关算法,实现对时延的整数部分的估计。然后结合C6748定点与浮点运算均支持的特性,采用定点与浮点两种方式分别采用插值的方法实现对时延的分数部分的估计。本文还对基于FIR滤波器的时延估计算法进行了Matlab仿真,并对比了其与互相关插值算法在DSP上实现的性能。针对时变时延信号的情况,本文介绍了AAMDF算法,对其进行了仿真并在DSP上予以实现。最后,基于整个无人值守频谱监测接收机系统,本文对上述各个功能模块进行了系统集成测试。测试结果表明无人值守频谱接收机能够支持多客户端,数据通信模块工作正常,在系统采用同源时钟,真实时延为0ns时,对天线收到的FM信号进行时延估计,可以得到误差小于100ns的准确结果。
【关键词】：无线电监测 DSP 多客户端 时延估计
【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】：TN98;TN851
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-14
• 1.1 研究背景与意义10-11
• 1.2 国内外无线电监测接收机发展的动态11
• 1.3 时延估计算法的研究现状与发展趋势11-12
• 1.4 本文主要内容和安排12-14
• 第二章 无人值守频谱监测接收机的系统架构14-20
• 2.1 无人值守频谱监测接收机在无线电监测领域的优势14
• 2.2 无人值守频谱监测接收机的整体结构14-15
• 2.3 DSP芯片选择的考虑15-16
• 2.4 OMAPL138模块程序架构16-19
• 2.5 本章小结19-20
• 第三章 无人值守频谱监测接收机通信模块设计20-34
• 3.1 OMAPL138与FPGA通信设计20-26
• 3.1.1 OMAPL138与FPGA数据通信方案的选择20-21
• 3.1.2 uPP接.程序设计21-26
• 3.2 多客户端监测接收机服务器设计26-30
• 3.2.1 网络协议的选择26-27
• 3.2.2 服务器模型的选择27-28
• 3.2.3 登录线程设计28-29
• 3.2.4 网络接收线程设计29-30
• 3.3 多客户端权限管理与网络安全模块设计30-33
• 3.3.1 网络安全加密的实现30-31
• 3.3.2 多客户端权限模式设计31-33
• 3.4 本章小结33-34
• 第四章 时延估计算法的仿真及DSP实现34-56
• 4.1 互相关算法的DSP实现34-39
• 4.1.1 FFT方法实现互相关算法35-37
• 4.1.2 互相关插值算法的计算步骤37-38
• 4.1.3 互相关插值算法的DSP实现结果38-39
• 4.2 基于FIR滤波器的时延估计算法39-46
• 4.2.1 时延估计模型39-41
• 4.2.2 FIR滤波器的设计41-43
• 4.2.3 算法Matlab仿真43-45
• 4.2.4 算法的DSP实现45-46
• 4.3 基于平均幅度差函数的自适应时延估计算法46-55
• 4.3.1 基于平均幅度差函数的时延估计算法46-48
• 4.3.2 Lagrange分数倍时延滤波器原理48-50
• 4.3.3 算法Matlab仿真50-53
• 4.3.4 AAMDF算法的DSP实现53-55
• 4.4 本章小结55-56
• 第五章 系统部分功能集成测试56-66
• 5.1 系统测试平台56-57
• 5.2 网络通信及权限管理模块测试57-62
• 5.2.1 多用户权限管理模块测试57-58
• 5.2.2 上位机软件与OMAPL138通信测试58-60
• 5.2.3 超级用户权限模式测试60-61
• 5.2.4 普通用户权限模式测试61-62
• 5.3 OMAPL138与FPGA通信测试62-64
• 5.4 时延估计测试64-65
• 5.5 本章小结65-66
• 第六章 全文总结与展望66-68
• 6.1 全文总结66
• 6.2 后续工作展望66-68
• 致谢68-69
• 参考文献69-72
• 在校期间研究成果72-73

【参考文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 李红姝;时差估计及三星定位算法研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

  本文关键词：无人值守频谱监测接收机中网络通信及处理算法的DSP实现，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：393814