数字监测接收机的SOPC设计与实现

发布时间：2017-09-19 10:16

  本文关键词：数字监测接收机的SOPC设计与实现

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【摘要】：随着无线通信技术的发展,无线电信号频谱的日益紧张,进行无线电频谱的监测及管理也越来越重要。研制数字监测接收机,能为无线电频谱监测和频谱管理提供手段,加强无线电资源的有效利用。本文基于SOPC技术,采用软硬件协同设计方式,设计了一种数字监测接收机。本文设计的接收机在FPGA作为数字信号处理和主控模块,并利用DDR3SDRAM作为本地数据存储,能够完成无线电信号的采集、数字下变频、本地缓存和数据上传等功能。本文主要讨论有以下几方面的工作:首先,介绍了数字监测接收机的发展历程和数字接收机的基本原理,并分析了本监测接收机的整体系统构架和功能,讨论了数字处理模块的实现方案,确定了基于SOPC技术的嵌入式软件控制方案。其次,讨论了数字处理模块的详细设计与实现,硬件方面包括FPGA开发平台选型,并重点讨论了参数控制接口和本地数据存储等功能子模块的设计与实现,软件部分重点介绍了Linux操作系统移植,并讨论了相关IP核的驱动程序和接收机功能实现的应用程序设计等具体工作。最后,对参数控制接口和本地数据存储进行了模块测试和接收机两种工作模式的系统应用功能测试。测试结果表明,接收机两种模式均工作正常且能灵活切换,达到预期目标。
【关键词】：数字监测接收机 FPGA SOPC技术 Linux
【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】：TN851
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 绪论9-13
• 1.1 课题研究背景及意义9
• 1.2 数字监测接收机发展现状9-10
• 1.3 本文主要内容10-11
• 1.4 本文内容安排11-13
• 第二章 数字监测接收机基本原理与系统构架13-27
• 2.1 带通采样定理13
• 2.2 数字接收机实现结构13-15
• 2.3 数字下变频原理15-18
• 2.3.1 数字控制振荡器16
• 2.3.2 高效数字滤波器16-18
• 2.3.2.1 积分梳状滤波器16-17
• 2.3.2.2 半带滤波器17-18
• 2.4 数字监测接收机的系统构架18-19
• 2.5 监测接收机功能介绍19-21
• 2.5.1 单一频点监测方式19-20
• 2.5.2 连续频段扫描方式20-21
• 2.6 数字处理模块的实现方案分析21-25
• 2.7 本章小结25-27
• 第三章 监测接收机数字处理模块设计及实现27-38
• 3.1 FPGA平台的选型27-28
• 3.2 数字处理模块实现方案设计28
• 3.3 参数控制接.设计及实现28-33
• 3.3.1 可变带宽数字下变频等模块的结构及接.参数29-30
• 3.3.2 参数控制接.的设计及实现30-33
• 3.4 本地数据存储方案设计及实现33-35
• 3.5 数字处理模块的SOPC集成35-36
• 3.6 本章小结36-38
• 第四章 下位机软件系统设计及实现38-53
• 4.1 监测接收机工作流程38
• 4.2 下位机软件系统平台构建38-43
• 4.2.1 Petalinux操作系统简介39-40
• 4.2.2 MicroBlaze软核硬件平台构建40-41
• 4.2.3 Petalinux移植及验证41-43
• 4.3 IP核的驱动程序设计43-48
• 4.3.1 字符设备驱动程序简介43-44
• 4.3.2 各IP核的字符设备驱动程序具体实现44-46
• 4.3.3 字符设备驱动程序编译及加载46-48
• 4.4 接收机应用功能软件设计及实现48-50
• 4.4.1 网络通信功能48-49
• 4.4.2 接收机应用功能实现流程49
• 4.4.3 工作模式配置49-50
• 4.5 系统的自启动实现50-52
• 4.6 本章小结52-53
• 第五章 接收机测试53-63
• 5.1 参数控制接.的测试53-56
• 5.1.1 对射频前端的控制测试53-55
• 5.1.2 对可变带宽数字下变频模块的控制测试55-56
• 5.2 本地数据存储模块的测试56-57
• 5.3 模式配置测试57-58
• 5.4 接收机整体功能测试58-61
• 5.5 全频段扫描速度测试61-62
• 5.6 本章小结62-63
• 第六章 总结与下一步工作63-65
• 6.1 全文总结63
• 6.2 下一步工作展望63-65
• 致谢65-66
• 参考文献66-69

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 姜岩峰;张东;于明;;数字接收机中CIC滤波器的设计[J];电子测量与仪器学报;2011年08期

中国重要会议论文全文数据库 前2条

1 闵淑琴;马宏;;CIC滤波器及其补偿设计滤波器的设计与实现[A];中国通信学会第六届学术年会论文集（下）[C];2009年

2 张宗波;李广军;;一种新型NCO算法的FPGA实现[A];中国通信集成电路技术与应用研讨会论文集[C];2004年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 石国东;基于SOPC的嵌入式系统PetaLinux的实现[D];西安电子科技大学;2011年

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本文编号：881053