發(fā)布時間：2017-11-02 00:17

  本文關(guān)鍵詞：短波通信控制板的設計與實現(xiàn)

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【摘要】：本文研究內(nèi)容源自科研課題“短波選頻與建鏈系統(tǒng)技術(shù)研究”。根據(jù)該系統(tǒng)的工作原理與安全需求,本文重點研究該系統(tǒng)中通信控制板硬件平臺與系統(tǒng)身份認證方案的設計與實現(xiàn)。本文主要的工作和成果如下:1、對短波選頻與建鏈系統(tǒng)進行了研究。首先按照短波與建鏈系統(tǒng)的設計需求和目的,研究了其總體方案,并給出了整個通信系統(tǒng)的架構(gòu)圖;其次研究了短波通信建鏈器在整個系統(tǒng)所起的作用,并給出了它的硬件設計結(jié)構(gòu);最后研究了短波通信控制板在整個系統(tǒng)所充當?shù)慕巧?重點論述了選擇TM4C129微處理器作為其整個硬件平臺的主控芯片的理由,并給出了該板硬件組成結(jié)構(gòu)圖。2、對短波通信控制板的硬件平臺進行了設計、實現(xiàn)與驗證。在該短波通信系統(tǒng)中,通信控制板主要負責建鏈通信協(xié)議。根據(jù)這個設計需求和目的,研究了該通信控制板基于ARM Cortex-M4的硬件平臺的設計與實現(xiàn)。首先分析了ARM Cortex-M4系列處理器以及TM4C129微處理器的基本特征;其次給出了該通信控制板中關(guān)鍵元器件的選型原則及外圍電路的設計過程;然后給出了關(guān)于通信控制板硬件PCB設計、調(diào)試以及實現(xiàn)的過程;最后通過測試和實際應用,驗證了該通信控制板硬件平臺可以滿足系統(tǒng)預期目標與設計需求。3、對短波通信控制板的身份認證方案進行了設計、實現(xiàn)與驗證。根據(jù)通信控制板的知識產(chǎn)權(quán)保護需求,研究了其基于FPGA的身份認證方案的設計與實現(xiàn)。首先分析了嵌入式系統(tǒng)常見的各類安全危險和各種攻擊破解方法;其次給出了身份認證的總體設計方案,并分析了FPGA處理器的芯片選型原則;然后通過Verilog HDL語言編程實現(xiàn)了整個身份認證方案,并利用ModelSim軟件仿真了該方案的各個模塊;最后通過測試,驗證了該身份認證實現(xiàn)方案的正確性。
【關(guān)鍵詞】：短波通信 通信控制板 Cortex-M4 FPGA 身份認證
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN925
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符號對照表11-12
• 縮略語對照表12-15
• 第一章 緒論15-19
• 1.1 短波通信的發(fā)展概述15-16
• 1.2 本課題的研究背景與意義16-17
• 1.3 論文的工作安排17-19
• 第二章 短波選頻與建鏈系統(tǒng)的總體方案設計19-25
• 2.1 短波選頻與建鏈系統(tǒng)的相關(guān)理論基礎19-20
• 2.2 短波選頻與建鏈系統(tǒng)的總體方案設計20-22
• 2.3 短波建鏈控制器的硬件結(jié)構(gòu)設計22
• 2.4 短波通信控制板的硬件結(jié)構(gòu)設計22-24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 第三章 短波通信控制板硬件平臺的設計與實現(xiàn)25-45
• 3.1 ARM Cortex-M4嵌入式系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)介紹25-27
• 3.1.1 ARM Cortex-M系列處理器概述25-26
• 3.1.2 ARM TM4C129微處理器簡介26-27
• 3.2 通信控制板基本電路的設計與實現(xiàn)27-40
• 3.2.1 UART電路27-29
• 3.2.2 以太網(wǎng)網(wǎng)口電路29-30
• 3.2.3 音頻信號轉(zhuǎn)接電路30-34
• 3.2.4 電源電路34-38
• 3.2.5 時鐘與復位電路38-40
• 3.3 短波通信控制板PCB的設計40-42
• 3.4 短波通信控制板的測試與驗證42-44
• 3.4.1 通信控制板的焊接與調(diào)試42
• 3.4.2 通信控制板的軟件測試與驗證42-44
• 3.5 本章小結(jié)44-45
• 第四章 基于FPGA的身份認證方案的設計與實現(xiàn)45-63
• 4.1 嵌入式系統(tǒng)安全分析45-46
• 4.1.1 潛在的安全性問題45
• 4.1.2 破解嵌入式系統(tǒng)的方法和預防措施45-46
• 4.2 身份認證方案的總體分析46-49
• 4.2.1 身份認證的方案分析46-47
• 4.2.2 身份認證方案的整體設計分析47
• 4.2.3 系統(tǒng)單次身份認證的流程概述47-49
• 4.3 身份認證方案的具體實現(xiàn)49-61
• 4.3.1 FPGA的芯片選型分析與項目開發(fā)流程概述49-52
• 4.3.2 身份認證方案的基本模塊實現(xiàn)與仿真分析52-58
• 4.3.3 身份認證方案的測試與驗證58-61
• 4.4 本章小結(jié)61-63
• 第五章 結(jié)束語63-65
• 參考文獻65-67
• 致謝67-69
• 作者簡介69-70

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 曹榮祥;陳雙龍;;一種增強嵌入式系統(tǒng)安全性的安全防護技術(shù)[J];指揮控制與仿真;2007年06期

2 董彬虹;李少謙;;短波通信的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J];信息與電子工程;2007年01期

3 郭春霞,裘雪紅;嵌入式系統(tǒng)安全的研究與設計[J];電子科技;2005年08期

4 沈琪琪;;現(xiàn)代高頻無線電通信及其發(fā)展[J];軍事通信技術(shù);1988年02期

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本文編號：1129164