基于USRP的某机场无线电监测平台设计
发布时间：2023-06-05 02:44
民航无线电专用频率是国家无线电管理机构为民航的通信、导航、雷达等领域而专门划分和分配的无线电频率。民航无线电专用频率的安全性对于民航飞机而言至关重要,所以必须通过对民航无线频谱监测系统的研究,来应对民航无线电发生的突发情况。近年来,随着无线通信技术的快速发展,新的无线电业务、无线电设备层出不穷。各种突发性的干扰,使电磁环境恶化,降低通信质量,如果发生在民航无线电专用频率会威胁到国家和人民的生命财产安全。针对机场的无线电频谱监测是解决上述两个问题的重要手段,通过有效监测,减少电磁环境的污染,可以保障民航无线电专用频率安全性。文章介绍了软件无线电的概念,为了实现对机场以及机场周边的无线电进行监测,防止干扰发生,保护民航安全,进而设计了一种基于USRP硬件外设和LabVIEW程序的频谱监测平台。该平台针对特定民航频率设计,具有扫频监测,FM、AM解调,干扰测向与定位功能。通过对实际接收到的数据进行分析与处理,验证了该系统在实际环境中的可行性。软件无线电技术在现阶段的通讯与工程中的应用已经越来越重要,其可编程性强,实用方便,势必在现阶段以及以后的通讯系统中有重要应用。在扫频功能中,可以对指定的...
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 无线电及航空无线电基本概念
1.2 论文选题背景
1.3 国内外研究现状
1.4 课题研究目的
1.5 本文的主要内容
1.5.1 主要内容
1.5.2 论文的组织结构形式
第二章 基于USRP的频谱监测平台简介与相关技术
2.1 软件无线电概念及特点
2.1.1 软件无线电的概念
2.1.2 软件无线电的优势
2.2 USRP介绍
2.3 LabVIEW介绍
2.4 常见信号解调方式
2.4.1 AM解调
2.4.1.1 包络检波法
2.4.1.2 相干解调法
2.4.2 FM解调
2.4.2.1 非相干解调
2.4.2.2 相干解调
2.5 并行处理技术
2.6 数据库技术
2.6.1 数据库概念
2.6.2 LabVIEW与数据库连接方式
2.6.3 LabVIEW与 Access数据库连接
2.7 信号源定位技术
2.7.1 信号源定位概念
2.7.2 信号源定位方法
2.7.3 测向定位基本原理
2.7.4 多站测向交叉定位基本原理
2.8 本章小结
第三章 基于USRP的某机场无线电监测平台需求性分析与系统搭建
3.1 平台需求分析
3.1.1 硬件系统需求
3.1.2 软件系统需求
3.2 干扰信号分析
3.3 基于USRP的无线电监测平台设计方案与技术路线
3.3.1 基于USRP的无线电监测平台整体设计方案
3.3.2 平台技术路线
3.4 平台相关设备
3.4.1 PTU57 型高精度数字云台介绍
3.4.2 HMC252 射频开关介绍
3.4.3 JY901 角度传感器介绍
3.4.4 UM220 GPS模块介绍
3.5 本章小结
第四章 基于USRP的某机场无线电监测平台软件设计
4.1 系统接收方案
4.1.1 全向天线无线电监测系统接收方案
4.1.2 定向天线无线电监测系统接收方案
4.2 全向天线无线电监测系统
4.2.1 USRP设置流程
4.2.2 扫频功能设计
4.2.3 扫频波形显示
4.2.4 扫频频谱分析
4.2.5 LabVIEW调用Access数据库
4.2.5.1 波形数据的存储与读取
4.2.5.2 读取已有机场数据库数据
4.2.5.3 数据库快速查找功能
4.2.5.4 实现已知机场数据库与接收波形数据库的对比与筛选
4.2.6 基于NI-USRP的 FM解调器设计
4.2.7 基于NI-USRP的 AM解调器设计
4.3 定向天线频谱监测系统
4.3.1 基于Lab VIEW的仪器控制
4.3.2 PTU57 云台与上位机通讯
4.3.3 上位机端控制HMC252 射频开关功能程序设计
4.3.4 上位机与JY901 角度传感器通讯程序设计
4.3.5 上位机与GPS UM220模块通讯程序设计
4.3.6 测向功能设计
4.3.6.1 自动测向功能
4.3.6.2 手动转台旋转测向功能
4.3.7 干扰定位系统设计
4.3.7.1 测向定位方法中的估计算法
4.3.7.2 最小二乘误差估计算法
4.3.7.3 布朗最小二乘三角定位算法
4.3.8 定位程序设计
4.4 本章小结
第五章 基于USRP的某机场无线电监测平台实验结果及分析
5.1 实验讨论
5.1.1 实验介绍
5.1.2 实验分析与讨论
5.2 结果分析
5.3 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的学术成果
致谢
本文编号：3831530
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 无线电及航空无线电基本概念
1.2 论文选题背景
1.3 国内外研究现状
1.4 课题研究目的
1.5 本文的主要内容
1.5.1 主要内容
1.5.2 论文的组织结构形式
第二章 基于USRP的频谱监测平台简介与相关技术
2.1 软件无线电概念及特点
2.1.1 软件无线电的概念
2.1.2 软件无线电的优势
2.2 USRP介绍
2.3 LabVIEW介绍
2.4 常见信号解调方式
2.4.1 AM解调
2.4.1.1 包络检波法
2.4.1.2 相干解调法
2.4.2 FM解调
2.4.2.1 非相干解调
2.4.2.2 相干解调
2.5 并行处理技术
2.6 数据库技术
2.6.1 数据库概念
2.6.2 LabVIEW与数据库连接方式
2.6.3 LabVIEW与 Access数据库连接
2.7 信号源定位技术
2.7.1 信号源定位概念
2.7.2 信号源定位方法
2.7.3 测向定位基本原理
2.7.4 多站测向交叉定位基本原理
2.8 本章小结
第三章 基于USRP的某机场无线电监测平台需求性分析与系统搭建
3.1 平台需求分析
3.1.1 硬件系统需求
3.1.2 软件系统需求
3.2 干扰信号分析
3.3 基于USRP的无线电监测平台设计方案与技术路线
3.3.1 基于USRP的无线电监测平台整体设计方案
3.3.2 平台技术路线
3.4 平台相关设备
3.4.1 PTU57 型高精度数字云台介绍
3.4.2 HMC252 射频开关介绍
3.4.3 JY901 角度传感器介绍
3.4.4 UM220 GPS模块介绍
3.5 本章小结
第四章 基于USRP的某机场无线电监测平台软件设计
4.1 系统接收方案
4.1.1 全向天线无线电监测系统接收方案
4.1.2 定向天线无线电监测系统接收方案
4.2 全向天线无线电监测系统
4.2.1 USRP设置流程
4.2.2 扫频功能设计
4.2.3 扫频波形显示
4.2.4 扫频频谱分析
4.2.5 LabVIEW调用Access数据库
4.2.5.1 波形数据的存储与读取
4.2.5.2 读取已有机场数据库数据
4.2.5.3 数据库快速查找功能
4.2.5.4 实现已知机场数据库与接收波形数据库的对比与筛选
4.2.6 基于NI-USRP的 FM解调器设计
4.2.7 基于NI-USRP的 AM解调器设计
4.3 定向天线频谱监测系统
4.3.1 基于Lab VIEW的仪器控制
4.3.2 PTU57 云台与上位机通讯
4.3.3 上位机端控制HMC252 射频开关功能程序设计
4.3.4 上位机与JY901 角度传感器通讯程序设计
4.3.5 上位机与GPS UM220模块通讯程序设计
4.3.6 测向功能设计
4.3.6.1 自动测向功能
4.3.6.2 手动转台旋转测向功能
4.3.7 干扰定位系统设计
4.3.7.1 测向定位方法中的估计算法
4.3.7.2 最小二乘误差估计算法
4.3.7.3 布朗最小二乘三角定位算法
4.3.8 定位程序设计
4.4 本章小结
第五章 基于USRP的某机场无线电监测平台实验结果及分析
5.1 实验讨论
5.1.1 实验介绍
5.1.2 实验分析与讨论
5.2 结果分析
5.3 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的学术成果
致谢
本文编号：3831530
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