基于软件无线电的气象探空接收机设计与实现

发布时间：2017-09-27 09:10

  本文关键词：基于软件无线电的气象探空接收机设计与实现

  更多相关文章： 气象探空 软件无线电 低噪声放大器 窄带滤波 数字接收机

【摘要】：随着社会、经济、科技的不断发展,气象与人们的生活也越来越息息相关,及时、准确的对大气状况进行探测越发显得重要。本课题基于软件无线电的基本原理,提出了一种针对高空气象探空数据通信的接收平台方案。本文主要设计、仿真、实现了接收机方案中模拟前端的部分模块以及设计、实现了数字终端软件,实现了基本数传通信,完成了气象探空接收机的通信实验。本文简单介绍了气象探空与软件无线电的基本现状,对气象探空通信的信道进行了分析、计算;同时分别对软件无线电平台的结构、接收机体制、硬件实现平台进行了对比,选择了合适的环境,搭建了气象探空通信接收机的基本架构。对放大链路,分别完成了低噪声放大器的选型、仿真、焊装、测试,以及可变增益放大器的设计、焊装、测试,制作了符合系统要求的放大模块。设计了选频滤波器,分析、对比了多种结构,最终设计、仿真了相应的LC滤波器,焊装、调试后测试,达到了数据接收平台的应用指标。设计实现了数字收发终端平台软件,以Matlab为基础实现了单工数据传输通信。在软件中实现了调制解调、编码、同步、下变频等功能模块,搭建了通信系统信号流的基本框架,对气象探空通信链路过程有了一个完整的仿真,为后续产品化开发打下了基础。
【关键词】：气象探空 软件无线电 低噪声放大器 窄带滤波 数字接收机
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH765;TN851
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-12
• 1.1 高空气象探测的研究背景及现状8-10
• 1.1.1 高空气象探测的意义8
• 1.1.2 国内外应用背景8-10
• 1.2 软件无线电基础介绍10-11
• 1.3 本文主要研究内容11-12
• 第二章 气象探空数据接收实验平台总体设计12-23
• 2.1 信道分析12-15
• 2.1.1 信道特性12-13
• 2.1.2 传播距离及损耗分析13-15
• 2.2 软件无线电平台架构15-18
• 2.2.1 常见软件无线电架构15-18
• 2.2.2 软件无线电平台架构的选择18
• 2.3 接收机设计18-21
• 2.3.1 接收机体制分析18-20
• 2.3.2 接收机设计20-21
• 2.4 硬件平台解决方案选择21-22
• 2.5 本章小结22-23
• 第三章 模拟前端放大部分设计23-39
• 3.1 放大链路设计23-24
• 3.2 低噪声放大器设计24-32
• 3.2.1 低噪声放大器的性能分析24-26
• 3.2.2 电路的设计与实现26-32
• 3.3 可变增益放大器设计32-38
• 3.4 本章小结38-39
• 第四章 窄带滤波器设计39-47
• 4.1 滤波器设计基本理论39-41
• 4.1.1 滤波器性能分析39-40
• 4.1.2 滤波器类型选择40-41
• 4.2 窄带LC滤波器设计与仿真41-45
• 4.2.1 窄带LC滤波器设计41-43
• 4.2.2 窄带LC滤波器仿真43-45
• 4.3 窄带滤波器测试45-46
• 4.3.1 LC窄带滤波器测试45-46
• 4.4 本章小结46-47
• 第五章 数字处理终端软件设计47-69
• 5.1 终端软件总体设计47-49
• 5.1.1 发射端设计47-48
• 5.1.2 接收端设计48-49
• 5.2 信号体制设计49-57
• 5.2.1 调制解调方式设计49-53
• 5.2.2 信道编码53-56
• 5.2.3 交织技术56-57
• 5.3 同步检测57-64
• 5.3.1 伪随机序列57-58
• 5.3.2 巴克码58-59
• 5.3.3 同步头检测的Matlab实现59-64
• 5.4 GUI设计与调试64-68
• 5.4.1 发射端设计64-65
• 5.4.2 接收端设计65
• 5.4.3 系统通信测试65-68
• 5.5 本章小结68-69
• 第六章 总结与展望69-71
• 6.1 全文总结69
• 6.2 后续工作展望69-71
• 参考文献71-73
• 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文73-74
• 附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目74-75
• 致谢75

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本文编号：928818