基于SoC的无线调频广播数字中继系统的设计与研究

发布时间：2017-04-09 01:16

  本文关键词：基于SoC的无线调频广播数字中继系统的设计与研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：软件无线电(Software Defined Radio,SDR)是一种无线电广播通信技术,是一种基于软件定义的无线通信协议。在构建多频、多模式以及多功能无线通讯设备的问题上软件无线电提供了有效的、安全的解决方案。随着无线通信与芯片技术的迅猛发展,软件无线电的概念开始广泛流行。但在软、硬件处理上SDR需要极高速的性能,所以纯粹的SDR并没有在实际的产品中得到广泛的应用。本文所采用的AD9361射频捷变收发器,在真正意义上将SDR概念广泛应用于实际产品中。本文搭建了由射频捷变收发器AD9361和ZYNQ片上系统(System On Chip,SoC)组成的软件无线电收发信机。使其能够接收调频广播信号,将射频信号转化为数字中频信号进行处理,然后将处理后的信号再进行发射。接下来由相同的收发信机进行接收,从而组成了无线通信数字中继系统。该系统能够实现调频广播信号的盲区覆盖。无线数字中继器较于传统通信系统中频段的改变是利用模拟电路来实现的,信号处理是由硬件电路完成的,而基于SoC技术的无线电系统由软硬件协调设计的方法,使系统性能更容易满足用户需求,具有更好的灵活性和通用性。无线调频广播数字中继系统由若干个软件无线电收发信机组成,彼此间通过无线传输信号。由于片上系统中接收天线和发射天线距离较近,发射信号会耦合到接收端与原始的广播信号一起被接收,产生自激现象,使得整个系统不能正常工作。因此,如何实现接收信号和发射信号的区分,这是目前系统在实际应用中面临的主要问题之一。本文提出了三种可行性方案:有线传输技术,自适应滤波技术和数字变频技术。并对有线传输技术和数字变频技术进行了验证,结合收发信机本身的特点,确定采用数字变频技术来实现,有效地解决了在实际应用中遇到的自激现象的问题。在软件无线电收发信机中,数字上下变频器是位于高速A/D、D/A和基带信号处理模块之间关键的数字信号处理模块。本课题采用软件无线电的思想,以及模块化的设计理念,利用先进的面向模型的开发工具,采用一种基于软件无线电的高速数字收发信机中的上下变频技术,对无线调频广播进行数字变频,信号处理,实现频谱搬移,解决收发信号之间的干扰。
【关键词】：软件无线电 数字中继 调频广播 数字变频 AD9361
【学位授予单位】：东华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN934.2
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-16
• §1.1 研究背景和意义10-11
• §1.2 软件无线电及相关技术介绍11-12
• §1.3 国内外研究现状12-14
• §1.4 论文研究目标和内容14-16
• 第二章 中频数字化接收基本理论和方案分析16-25
• §2.1 信号采样理论16-18
• §2.2 中频数字化收发方案18-20
• §2.3 数字滤波器20-23
• §2.4 载波同步技术23-24
• §2.5 本章小结24-25
• 第三章 射频捷变收发器AD936125-33
• §3.1 AD9361射频捷变收发器25-26
• §3.2 AD9361内部滤波器26-28
• §3.3 使能状态机28
• §3.4 AD9361中频率合成器及锁相环28-32
• §3.5 本章小结32-33
• 第四章 收发信号间的干扰抑制33-52
• §4.1 有线传输技术33-34
• §4.2 自适应滤波技术34-43
• §4.3 数字变频技术43-51
• §4.5 本章小结51-52
• 第五章 SoC与AD9361芯片的系统搭建52-61
• §5.1 片上系统介绍及器件选择52-54
• §5.2 系统的组成与工作方式54-55
• §5.3 系统启动与操作系统的搭建55-58
• §5.4 PS与PL接口技术58-59
• §5.5 本章小结59-61
• 第六章 无线调频广播数字中继系统的实现61-71
• §6.1 收发信机功能验证61-64
• §6.2 调频广播信号在系统下的处理64-67
• §6.3 数字变频实现频谱搬移67-69
• §6.4 本章小结69-71
• 第七章 总结71-73
• 参考文献73-75
• 攻读硕士学位期间参加的项目、发表的论文情况75-76
• 致谢76-77
• 附录77-85

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 林华明;朱毅;陈怡;;调频信号隧道覆盖技术研究[J];电声技术;2014年09期

2 余莲;;AD9361:基于突破性技术 促进软件定义无线电应用[J];电子技术应用;2013年11期

3 盖鹏翱;郑世刚;;基于AD9957的通用数字调制器[J];微型机与应用;2013年02期

4 张从力;史记征;;扩频技术在矿井透地通信系统中的应用与仿真[J];微型机与应用;2013年01期

5 陆建华;张殷希;陈宏;;隧道中的广播电视信号覆盖测试[J];电视技术;2012年08期

6 邓博韬;粟欣;王宽;;基于联合处理的硬件可重构SDR平台[J];通信技术;2010年02期

7 戴懿贺;夏秀靖;章丽君;;隧道内数字电视信号覆盖方式比较分析[J];中国图象图形学报;2007年10期

8 艾宝利,丁在田;软件无线电及其在军事通信中的应用[J];现代电子技术;2005年07期

9 王际兵,赵明,姚彦;软件无线电实现方案研究[J];通信学报;2000年03期

10 许爱装;软件无线电全球化的发展[J];电信快报;2000年02期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 宋飞;基于FPGA的数字中频处理技术研究[D];西安电子科技大学;2007年

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本文编号：294133