UAT模式下的小型化软件无线电平台设计与实现
发布时间：2020-05-31 08:04
【摘要】：在无人机行业的快速发展的背景下,为了空中交通的安全,对无人机进行空中交通管理将变得非常有必要。为了在体积越来越小的无人机上实现空-空、空-地之间的实时广播通信,本文详细介绍了一款小型化软件无线电平台的设计方法和设计过程,同时在该平台下完成UAT数据链的搭建。本文的主要工作如下:本文首先介绍了 UAT数据链的相关知识,然后对UAT链路的调制解调方式(CPFSK)进行研究,说明了 CPFSK的数学表达式,简单的对CPFSK的功率谱密度以及误码率性能进行了 MATLAB仿真。然后参考了软件无线电的定义,根据小型化的需求,设计了以高集成度射频收发芯片AD9364和数字集成芯片Z-7020为主的小型化软件无线电平台。本平台中的AD9364主要完成A/D和D/A转换、滤波、混频以及功率放大器等信号处理,Z-7020主要完成基带信号处理和系统控制的功能。相比于传统的分离式硬件平台,该平台大大的降低了产品的体积和重量,满足在小型无人机上使用的需求。接着文章说明了小型化软件无线电平台的测试和功能验证部分,测试部分主要包括平台的静电测试以及电源、时钟以及数字电路和模拟电路的调试。并对其中出现的问题进行了说明。功能验证部分是介绍了 UAT数据链搭建以及仿真结果,软件设计中主要包括UAT发送通道、UAT接收通道以及ZYNQ模块。由于整个UAT数据链搭建过程复杂,所以重点介绍了本文在软件部分所做的工作内容主要为RS编解码、AD9364寄存器配置、FPGA模块调用等等,并对UAT接收模块中的RS解码以及ZYNQ模块调用的IP核进行相应的功能仿真。最后在该小型化软件无线电平台上搭建UAT数据链,验证了该平台的功能。本文设计的小型化软件无线电平台,不仅仅可用于无人机领域,还可用于别的行业,而且用户可以根据后续的应用需求,进行相应的软件升级。
【图文】：
图２．２二进制ＣＰＦＳＫ信号的状态网格图逡逑
逡逑在符号序列为５的条件下，ＣＰＭ信号的观测信号Ｋ０的对数概率和下面的互相关度量的逡逑系为正相关，定义似然函数为（５）逡逑ｒ（／７＋ｌ）ｒ逦＿逡逑ＣＭｎ（ａ）＝邋ｒ｛ｔ）ｃｏｓ［ｃｏｃｔ邋＋邋（ｊ）｛ｔ＼ａ）＼ｄｔ逡逑Ｊ＾°逦（２．４２）＝ＣＭ（？－１）（５）邋＋邋Ｊｎｒ逦ＫＯ邋ＣＯＳ［６＾邋＋邋０（／；５）邋＋逡逑Ｍ？（５）指的是在时刻幸存序列的度量，，而下列项逡逑ｖ（５；／９Ｊ＝［逦ｒ（ｔ）邋ｃｏ？，［ｃｏｃｔ邋＋邋（／＞｛ｔ＼ａ）邋＋邋６ｎ邋］ｄｔ逦（２．４３）Ｊ邋ｎＴ逡逑表示在时间内的信号所引起的度量增量。这样计算幸存序列的度量就只逡逑要计算在新的码元周期内引起的附加增量ｖ（５；Ａ），然后加上前一个码元周期算出来的幸列的度量值。通过计算，可以得出一共存在Ｐ或２Ｐ个相位状态和个符号序列。所以个新的符号传输间隔都需要计算出ＰＭ１或者２户从１个不同的ｖ（５；Ａ），指的是前面一个符输间隔中幸存序列在度量值上的X椓俊Ｏ峦几隽耸褂茫郑椋簦澹颍猓樗惴扑愣攘吭隽康目蛲迹义先胛颍ǎ妫涑鑫郑椋簦澹颍猓橐肼肫鞯氖淙搿ｅ义希ǎ保荆
本文编号：2689552
【图文】：
图２．２二进制ＣＰＦＳＫ信号的状态网格图逡逑
逡逑在符号序列为５的条件下，ＣＰＭ信号的观测信号Ｋ０的对数概率和下面的互相关度量的逡逑系为正相关，定义似然函数为（５）逡逑ｒ（／７＋ｌ）ｒ逦＿逡逑ＣＭｎ（ａ）＝邋ｒ｛ｔ）ｃｏｓ［ｃｏｃｔ邋＋邋（ｊ）｛ｔ＼ａ）＼ｄｔ逡逑Ｊ＾°逦（２．４２）＝ＣＭ（？－１）（５）邋＋邋Ｊｎｒ逦ＫＯ邋ＣＯＳ［６＾邋＋邋０（／；５）邋＋逡逑Ｍ？（５）指的是在时刻幸存序列的度量，，而下列项逡逑ｖ（５；／９Ｊ＝［逦ｒ（ｔ）邋ｃｏ？，［ｃｏｃｔ邋＋邋（／＞｛ｔ＼ａ）邋＋邋６ｎ邋］ｄｔ逦（２．４３）Ｊ邋ｎＴ逡逑表示在时间内的信号所引起的度量增量。这样计算幸存序列的度量就只逡逑要计算在新的码元周期内引起的附加增量ｖ（５；Ａ），然后加上前一个码元周期算出来的幸列的度量值。通过计算，可以得出一共存在Ｐ或２Ｐ个相位状态和个符号序列。所以个新的符号传输间隔都需要计算出ＰＭ１或者２户从１个不同的ｖ（５；Ａ），指的是前面一个符输间隔中幸存序列在度量值上的X椓俊Ｏ峦几隽耸褂茫郑椋簦澹颍猓樗惴扑愣攘吭隽康目蛲迹义先胛颍ǎ妫涑鑫郑椋簦澹颍猓橐肼肫鞯氖淙搿ｅ义希ǎ保荆
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