警用数字集群终端物理层的研究与实现
发布时间：2022-12-18 16:16
PDT（Police Digital Trunking,警用数字集群）系统采用国产加密算法,拥有自主知识产权,具有互连互通、覆盖范围大、成本低的特点,它是国内公安模拟集群系统向数字集群系统平滑过渡的指挥调度系统。警用数字集群终端是警用数字集群系统必备的设备之一,警用数字集群终端物理层实现了调制与解调、同步以及信道编解码功能,物理层的关键技术直接影响终端的性能。因此,终端物理层的研究与实现具有重要意义。本文在综述了国内外数字集群终端物理层研究现状的基础上,研究并实现了警用数字集群终端物理层,主要工作如下:1.分析了警用数字集群终端协议栈的架构和物理层协议,提出了终端物理层的结构,划分了终端物理层的功能模块,分析了 A6终端硬件平台的组成和基本功能;2.提出了一种警用数字集群终端物理层的功能架构,定义了终端物理层的接口,设计了终端物理层缓冲区,并根据调制与解调、同步以及信道编解码的原理,设计了调制与解调模块、同步模块以及信道编解码模块。利用Matlab仿真软件,对警用数字集群终端物理层关键技术进行了仿真验证;3.提出了一种基于A6平台的警用数字集群终端物理层软件架构,在Cygwin开发环境...
【文章页数】：139 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 概述
1.2 国内外数字集群终端物理层的研究现状
1.2.1 国外数字集群终端物理层的研究现状
1.2.2 国内数字集群终端物理层的研究现状
1.3 选题意义和论文结构
1.3.1 选题意义
1.3.2 论文结构
2 警用数字集群终端物理层的分析
2.1 终端协议栈的架构
2.2 终端物理层协议
2.2.1 突发和信道结构
2.2.2 基本信道类型
2.2.3 帧同步
2.3 终端物理层的功能模块
2.3.1 调制与解调模块
2.3.2 同步模块
2.3.3 信道编解码模块
2.4 终端硬件平台
2.5 本章小结
3 警用数字集群终端物理层的设计
3.1 终端物理层的功能架构
3.2 终端物理层的接口
3.2.1 MAC接口
3.2.2 HAL接口
3.3 终端物理层缓冲区
3.3.1 环形FIFO队列算法
3.3.2 物理层环形队列算法
3.3.3 物理层兵乓缓存
3.4 调制与解调模块
3.4.1 PDT调制原理
3.4.2 4FSK解调原理
3.5 同步模块
3.5.1 物理层同步状态机
3.5.2 互相关算法
3.5.3 频偏估计算法
3.6 信道编解码模块
3.6.1 PDT终端信道编码概述
3.6.2 校验编码
3.6.3 汉明码
3.6.4 BPTC码
3.7 本章小结
4 警用数字集群终端物理层关键技术
4.1 RRC滤波器阶数的选择
4.2 4FSK调制解调的性能
4.2.1 仿真参数
4.2.2 仿真结果与分析
4.3 BPTC(196,96)码性能的验证
4.3.1 仿真参数
4.3.2 仿真结果与分析
4.4 本章小结
5 警用数字集群终端物理层的实现
5.1 开发环境和开发流程
5.1.1 开发工具
5.1.2 C语言
5.1.3 开发流程
5.2 终端物理层主程序
5.3 调制与解调模块
5.3.1 滤波子模块
5.3.2 调制子模块
5.3.3 解调子模块
5.4 同步模块
5.4.1 同步驱动子模块
5.4.2 同步搜索子模块
5.4.3 同步验证子模块
5.5 信道编解码模块
5.5.1 信道编码子模块
5.5.2 信道解码子模块
5.6 本章小结
6 警用数字集群终端物理层的测试
6.1 测试环境
6.2 测试内容和测试过程
6.2.1 测试内容
6.2.2 各模块功能的测试过程
6.2.3 物理层性能的测试过程
6.3 测试结果与分析
6.3.1 各模块功能的测试结果与分析
6.3.2 物理层性能的测试结果与分析
6.4 本章小结
7 结论
参考文献
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]Reed-Solomon码性能增强译码算法[J]. 郑相全,段文. 无线电工程. 2019(02)
[2]专网设计方法在350兆警用数字集群（PDT）通信系统网络规划中的实践[J]. 全峻峰. 警察技术. 2017(05)
[3]Modbus通讯中的环形FIFO队列算法[J]. 刘勇,李俊,王其斌. 仪表技术与传感器. 2017(06)
[4]数字集群通信发展趋势[J]. 颜军,张晖,王明久. 通讯世界. 2015(21)
[5]PDT系统的全国联网和统一网管浅析[J]. 郑振新. 移动通信. 2015(15)
[6]警用数字集群（PDT）通信系统建设的网络规划[J]. 杨利君,王汉杰,肖峰,张庆伟,张鹏. 警察技术. 2015(01)
[7]TD-LTE承载资源与物理信道分析[J]. 张长青. 邮电设计技术. 2014(10)
[8]DMR标准物理层接收算法设计[J]. 杨青山,王冬海,胡汉武. 现代电子技术. 2014(15)
[9]警用数字集群（PDT）在地铁公安无线通信系统中的应用研究[J]. 郑涛. 城市轨道交通研究. 2014(07)
[10]两种数字集群通信体制PDT与TETRA对比研究[J]. 颜靖华,郑涛,尹军祖. 中国人民公安大学学报(自然科学版). 2014(01)
硕士论文
[1]警用数字集群终端协议栈的研究与实现[D]. 李俊生.北京交通大学 2018
[2]数字对讲机空中接口协议解析的研究与实现[D]. 万琦.北京交通大学 2017
[3]数字对讲机监测系统解调算法的研究与实现[D]. 张楠.北京交通大学 2016
[4]宽带零中频接收机IQ不平衡校准技术研究与实现[D]. 胡伟光.电子科技大学 2015
[5]PDT数字对讲机测试技术的研究与实现[D]. 时小乔.西安电子科技大学 2014
[6]DMR数字对讲机测试技术的研究与实现[D]. 李永飞.西安电子科技大学 2014
[7]DMR终端直通模式物理层关键技术研究[D]. 余伟.电子科技大学 2013
[8]软件无线电下4FSK调制解调的研究及实现[D]. 苏文盛.北京邮电大学 2013
[9]DMR系统基带算法的研究与实现[D]. 刘二晓.电子科技大学 2012
[10]基于DMR的4CPFSK基带信号处理技术研究和芯片设计实现[D]. 钟烈.浙江大学 2012
本文编号：3722364
【文章页数】：139 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 概述
1.2 国内外数字集群终端物理层的研究现状
1.2.1 国外数字集群终端物理层的研究现状
1.2.2 国内数字集群终端物理层的研究现状
1.3 选题意义和论文结构
1.3.1 选题意义
1.3.2 论文结构
2 警用数字集群终端物理层的分析
2.1 终端协议栈的架构
2.2 终端物理层协议
2.2.1 突发和信道结构
2.2.2 基本信道类型
2.2.3 帧同步
2.3 终端物理层的功能模块
2.3.1 调制与解调模块
2.3.2 同步模块
2.3.3 信道编解码模块
2.4 终端硬件平台
2.5 本章小结
3 警用数字集群终端物理层的设计
3.1 终端物理层的功能架构
3.2 终端物理层的接口
3.2.1 MAC接口
3.2.2 HAL接口
3.3 终端物理层缓冲区
3.3.1 环形FIFO队列算法
3.3.2 物理层环形队列算法
3.3.3 物理层兵乓缓存
3.4 调制与解调模块
3.4.1 PDT调制原理
3.4.2 4FSK解调原理
3.5 同步模块
3.5.1 物理层同步状态机
3.5.2 互相关算法
3.5.3 频偏估计算法
3.6 信道编解码模块
3.6.1 PDT终端信道编码概述
3.6.2 校验编码
3.6.3 汉明码
3.6.4 BPTC码
3.7 本章小结
4 警用数字集群终端物理层关键技术
4.1 RRC滤波器阶数的选择
4.2 4FSK调制解调的性能
4.2.1 仿真参数
4.2.2 仿真结果与分析
4.3 BPTC(196,96)码性能的验证
4.3.1 仿真参数
4.3.2 仿真结果与分析
4.4 本章小结
5 警用数字集群终端物理层的实现
5.1 开发环境和开发流程
5.1.1 开发工具
5.1.2 C语言
5.1.3 开发流程
5.2 终端物理层主程序
5.3 调制与解调模块
5.3.1 滤波子模块
5.3.2 调制子模块
5.3.3 解调子模块
5.4 同步模块
5.4.1 同步驱动子模块
5.4.2 同步搜索子模块
5.4.3 同步验证子模块
5.5 信道编解码模块
5.5.1 信道编码子模块
5.5.2 信道解码子模块
5.6 本章小结
6 警用数字集群终端物理层的测试
6.1 测试环境
6.2 测试内容和测试过程
6.2.1 测试内容
6.2.2 各模块功能的测试过程
6.2.3 物理层性能的测试过程
6.3 测试结果与分析
6.3.1 各模块功能的测试结果与分析
6.3.2 物理层性能的测试结果与分析
6.4 本章小结
7 结论
参考文献
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]Reed-Solomon码性能增强译码算法[J]. 郑相全,段文. 无线电工程. 2019(02)
[2]专网设计方法在350兆警用数字集群（PDT）通信系统网络规划中的实践[J]. 全峻峰. 警察技术. 2017(05)
[3]Modbus通讯中的环形FIFO队列算法[J]. 刘勇,李俊,王其斌. 仪表技术与传感器. 2017(06)
[4]数字集群通信发展趋势[J]. 颜军,张晖,王明久. 通讯世界. 2015(21)
[5]PDT系统的全国联网和统一网管浅析[J]. 郑振新. 移动通信. 2015(15)
[6]警用数字集群（PDT）通信系统建设的网络规划[J]. 杨利君,王汉杰,肖峰,张庆伟,张鹏. 警察技术. 2015(01)
[7]TD-LTE承载资源与物理信道分析[J]. 张长青. 邮电设计技术. 2014(10)
[8]DMR标准物理层接收算法设计[J]. 杨青山,王冬海,胡汉武. 现代电子技术. 2014(15)
[9]警用数字集群（PDT）在地铁公安无线通信系统中的应用研究[J]. 郑涛. 城市轨道交通研究. 2014(07)
[10]两种数字集群通信体制PDT与TETRA对比研究[J]. 颜靖华,郑涛,尹军祖. 中国人民公安大学学报(自然科学版). 2014(01)
硕士论文
[1]警用数字集群终端协议栈的研究与实现[D]. 李俊生.北京交通大学 2018
[2]数字对讲机空中接口协议解析的研究与实现[D]. 万琦.北京交通大学 2017
[3]数字对讲机监测系统解调算法的研究与实现[D]. 张楠.北京交通大学 2016
[4]宽带零中频接收机IQ不平衡校准技术研究与实现[D]. 胡伟光.电子科技大学 2015
[5]PDT数字对讲机测试技术的研究与实现[D]. 时小乔.西安电子科技大学 2014
[6]DMR数字对讲机测试技术的研究与实现[D]. 李永飞.西安电子科技大学 2014
[7]DMR终端直通模式物理层关键技术研究[D]. 余伟.电子科技大学 2013
[8]软件无线电下4FSK调制解调的研究及实现[D]. 苏文盛.北京邮电大学 2013
[9]DMR系统基带算法的研究与实现[D]. 刘二晓.电子科技大学 2012
[10]基于DMR的4CPFSK基带信号处理技术研究和芯片设计实现[D]. 钟烈.浙江大学 2012
本文编号：3722364
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