四端短波综合模拟设备的软件设计

发布时间：2017-07-08 11:03

  本文关键词：四端短波综合模拟设备的软件设计

  更多相关文章： 短波通信 选频终端 半双工 Cortex-M4 高斯白噪声 MATLAB

【摘要】：短波通信作为远距离通信的重要手段,具有抗摧毁性、成本低、易重建等优势,在军事通信方面等有着重要的应用。论文研究内容源自课题“短波选频与建链系统技术研究”,目的是设计与实现基于ARM的四端短波综合模拟设备的软件。该短波综合模拟设备可供短波选频与建链系统在室内进行功能测试与性能评估。本文对基于ARM的四端的短波综合模拟设备进行了系统性的研究,所取得的主要成果有:(1)简要介绍了短波通信原理、短波选频终端的基本工作原理和主要功能模块,根据短波选频终端的测试需求,给出了四端短波综合模拟设备的设计目标。(2)根据短波综合模拟设备的设计目标和硬件资源,设计了软件实现方案,并给出了软件方案中所涉及的理论知识及主要技术。(3)短波综合模拟设备软件方案的具体实现。按功能划分模块,设计并实现了各模块的功能,包括初始化及参数设置模块、命令处理模块、信道通断模块、音频加噪模块以及信号采样处理模块。其中,音频加噪模块包括带限高斯白噪声的生成与播放、加噪强度可控两部分,限于模拟设备音频器件资源的局限性,带限白噪声序列的生成过程巧妙地借助MATLAB软件工具仿真完成,只将最终结果存入短波综合模拟设备。最后,对各模块进行了详细的、大量的测试,验证了短波综合模拟设备各模块的功能。本论文设计并实现了基于ARM的四端短波综合模拟设备的软件部分,模拟设备支持一对一、一对多、多对多的半双工通信方式,并且能够对信道添加指定放大倍数的高斯白噪声。测试表明短波综合模拟设备能够实现预定的功能。
【关键词】：短波通信 选频终端 半双工 Cortex-M4 高斯白噪声 MATLAB
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN925
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符号对照表11-12
• 缩略语对照表12-15
• 第一章 绪论15-21
• 1.1 短波通信的发展及优缺点15-16
• 1.2 短波通信的原理16-17
• 1.2.1 电磁波的传播形式16
• 1.2.2 短波的传播形式16-17
• 1.3 短波信道特性对通信性能的影响17-18
• 1.4 本课题的研究意义18-19
• 1.5 论文工作安排19-21
• 第二章 短波选频终端与模拟设备的需求21-25
• 2.1 短波选频终端的构成21-22
• 2.2 短波选频终端的基本工作原理22-24
• 2.2.1 自动建链模块22-23
• 2.2.2 数传模块23-24
• 2.3 对四端短波模拟设备的需求24
• 2.4 本章小结24-25
• 第三章 短波综合模拟设备的方案设计25-37
• 3.1 四端短波综合模拟设备的方案设计25-27
• 3.1.1 模拟设备的构成25-26
• 3.1.2 模拟设备的软件设计26-27
• 3.2 短波综合模拟设备涉及的主要技术27-29
• 3.2.1 嵌入式系统裸机开发27
• 3.2.2 基于FDATool的数字滤波器的MATLAB设计27-28
• 3.2.3 串行通信28-29
• 3.3 短波综合模拟设备的主要理论29-36
• 3.3.1 噪声强度与信噪比的研究29-30
• 3.3.2 内部集成电路I2C总线协议30-33
• 3.3.3 FIR数字滤波器33-34
• 3.3.4 串行外围设备接口SPI协议34-36
• 3.4 本章小结36-37
• 第四章 短波综合模拟设备的软件实现37-65
• 4.1 初始化及参数设置模块37-39
• 4.1.1 模拟软件主要参数介绍37-38
• 4.1.2 模拟软件的模块结构图38-39
• 4.2 命令处理模块39-41
• 4.3 信道通断模块41-46
• 4.3.1 信道通断模块的功能需求41
• 4.3.2 信道通断模块的电路设计41-42
• 4.3.3 信道通断模块的软件实现42-46
• 4.4 音频加噪模块46-56
• 4.4.1 借助MATLAB生成带限高斯白噪声47-51
• 4.4.2 将高斯白噪声序列转化成模拟信号51-55
• 4.4.3 添加带限高斯白噪声到短波信道55-56
• 4.5 音频采样处理模块56-58
• 4.6 短波综合模拟设备的功能测试58-64
• 4.6.1 命令处理能力的测试58-60
• 4.6.2 信道通断功能的测试60-63
• 4.6.3 音频加噪功能的测试63-64
• 4.7 本章小结64-65
• 第五章 结束语65-67
• 参考文献67-69
• 致谢69-71
• 作者简介71-72

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本文编号：534235