基于软件无线电的通信系统设计与实现

发布时间：2017-08-30 15:05

  本文关键词：基于软件无线电的通信系统设计与实现

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【摘要】：随着无线通信技术的快速发展,各种通信制式和通信设备不断出现,传统的无线通信设备由于功能比较单一、可扩展性差等缺点越来越不能满足实际的通信需求。软件无线电技术的出现为解决这一问题指明了方向。软件无线电提出了一种崭新的设计、制造和使用无线通信系统思想,它通过使用模块化的通用硬件平台,把系统功能从长期依赖于固定硬件的方式中解放出来。软件无线电具有软件可编程、互操作性好、通用性和成本低等优势。在基于软件无线电的开发方式中,FPGA由于其灵活性和高性能等优点而被广泛使用。但是FPGA开发需要技术人员熟悉硬件描述语言,并且对硬件有一定的了解,而System Generator图形化的模块库可以使开发效率大大提高。本文在研究软件无线电技术的基础上,根据具体的应用场景和功能需求,采用了uSDR软件无线电平台设计并实现了一个通信系统。系统实现了在两台终端之间通过无线链路进行文本消息交互和文件传输等功能。本文主要研究了系统物理层的链路设计和实现方案,结合软件无线电平台和System Generator模块库给出了通信链路中编码、调制、扩频、时间同步和均衡等基带信号处理以及数字上下变频的方案设计。最后在开发环境中搭建实验链路模型,仿真和实验测试的结果表明该系统能够满足功能需求。
【关键词】：软件无线电 FPGA System Generator 链路设计
【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】：TN914
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 符号对照表10-11
• 缩略语对照表11-14
• 第一章 绪论14-18
• 1.1 背景14
• 1.2 软件无线电发展历程14-16
• 1.3 本文研究内容及章节安排16-18
• 第二章 软件无线电基本理论18-28
• 2.1 信号采样理论19-22
• 2.1.1 Nyquist采样19-21
• 2.1.2 带通信号采样21-22
• 2.2 多速率信号处理22-26
• 2.2.1 抽取22-24
• 2.2.2 内插24-26
• 2.3 数字上下变频26-27
• 2.4 本章小结27-28
• 第三章 系统方案设计28-40
• 3.1 方案概述28-29
• 3.2 发射机设计29-34
• 3.2.1 基带处理30-32
• 3.2.2 数字上变频32-34
• 3.3 接收机设计34-39
• 3.3.1 数字下变频34
• 3.3.2 基带处理34-39
• 3.4 本章小结39-40
• 第四章 系统实现40-56
• 4.1 软件无线电平台介绍40-42
• 4.2 链路实现42-54
• 4.2.1 发射机链路43-49
• 4.2.2 接收机链路49-54
• 4.3 本章小结54-56
• 第五章 系统测试56-68
• 5.1 模块测试56-62
• 5.1.1 CRC测试56-57
• 5.1.2 信道编码和译码57-58
• 5.1.3 行列交织58-59
• 5.1.4 扩频与添加导频59-61
• 5.1.5 均衡与解扩频61
• 5.1.6 整体测试61-62
• 5.2 数据传输测试62-66
• 5.2.1 链路连通性63-65
• 5.2.2 文本消息65
• 5.2.3 文件传输65
• 5.2.4 链路数据速率65-66
• 5.3 本章小结66-68
• 第六章 总结与展望68-70
• 参考文献70-74
• 致谢74-76
• 作者简介76-77

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本文编号：759978