本文關(guān)鍵詞：電磁環(huán)境信號中頻模擬源設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在現(xiàn)代社會,我們的生活空間及戰(zhàn)場空間充斥著極為密集的電磁波信號,形成了復(fù)雜多變的電磁環(huán)境,使得開發(fā)新的通信設(shè)備和軍事設(shè)備存在極大的考驗。電磁環(huán)境信號模擬器作為武器裝備研發(fā)的實驗設(shè)備,可為信息化部隊軍事演練提供貼近實戰(zhàn)的訓(xùn)練環(huán)境。隨著信息化技術(shù)的高速發(fā)展,信息戰(zhàn)的重要地位在新時代戰(zhàn)爭中逐漸顯現(xiàn),我國軍隊的信息化建設(shè)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后國外,為了突破國外對我國的技術(shù)壁壘,提升國防建設(shè)能力,研究和發(fā)展具有自主知識產(chǎn)權(quán)的電磁環(huán)境信號模擬器是一項迫在眉睫的重要任務(wù)。本文討論的電磁環(huán)境信號中頻模擬源設(shè)計中:(1)首先運用軟件無線電技術(shù)理論,根據(jù)需要設(shè)計的電磁環(huán)境信號中頻模擬源的各項功能指標(biāo),進(jìn)行算法設(shè)計和推導(dǎo),得到實現(xiàn)設(shè)計的理論依據(jù)。(2)針對算法結(jié)構(gòu)在MATLAB中進(jìn)行算法的功能仿真驗證,并根據(jù)各項指標(biāo)進(jìn)行算法優(yōu)化;然后結(jié)合FPGA的實現(xiàn)結(jié)構(gòu),將浮點數(shù)的算法轉(zhuǎn)換為定點數(shù)的算法,為FPGA的實現(xiàn)提供算法依據(jù)。(3)針對FPGA與DAC之間的超高速數(shù)據(jù)傳輸問題,結(jié)合器件特點,靈活采用FPGA內(nèi)部的輸出串行器實現(xiàn)芯片間2.4Gsps的數(shù)據(jù)傳輸速率。(4)針對FPGA器件可并行實現(xiàn)算法的結(jié)構(gòu)特點,使用硬件編程語言,并結(jié)合基于多相濾波的信道化發(fā)射技術(shù),完成環(huán)境信號模擬器的設(shè)計。本文的設(shè)計主要運用了基于軟件無線電結(jié)構(gòu)的設(shè)計思想,深入研究信道化發(fā)射理論,利用FPGA實現(xiàn)了具有64路信道的電磁環(huán)境信號中頻模擬源。該電磁環(huán)境信號中頻模擬源實現(xiàn)了瞬時帶寬為1.2GHz的密集環(huán)境信號模擬,能夠在寬頻段范圍內(nèi),具備同時模擬多個雷達(dá)信號、通信信號及噪聲信號的能力,可為內(nèi)、外場試驗提供高頻段、多樣式、高密度的電磁信號環(huán)境,為武器裝備的測試以及部隊的演練提供真實可靠的技術(shù)保障。
【關(guān)鍵詞】：電磁環(huán)境信號 軟件無線電 FPGA 信道化 多相濾波
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN92;TJ06;TN791
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-15
• 1.1 研究背景與意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 課題研究內(nèi)容和創(chuàng)新點12-13
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)安排13-15
• 第二章 電磁環(huán)境信號模擬的基本理論和總體結(jié)構(gòu)設(shè)計15-28
• 2.1 軟件無線電概述15-16
• 2.2 多速率信號處理理論16-20
• 2.2.1 Nyquist采樣定理16-17
• 2.2.2 抽取和內(nèi)插17-18
• 2.2.3 多相濾波結(jié)構(gòu)18-20
• 2.3 信道化軟件無線電發(fā)射原理20-23
• 2.4 信道化發(fā)射機(jī)的高效實現(xiàn)結(jié)構(gòu)推導(dǎo)23-25
• 2.5 FIR濾波器設(shè)計25-26
• 2.6 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計26-27
• 2.7 本章小結(jié)27-28
• 第三章 算法的MATLAB仿真及驗證28-39
• 3.1 設(shè)計指標(biāo)28
• 3.2 算法的MATLAB驗證28-32
• 3.2.1 單音信號仿真29-30
• 3.2.2 單信道帶內(nèi)特性仿真30-31
• 3.2.3 多信道仿真31-32
• 3.3 定點仿真32-38
• 3.3.1 數(shù)據(jù)的定點量化33-34
• 3.3.2 定點量化對比34-35
• 3.3.3 單音信號動態(tài)范圍仿真35-37
• 3.3.4 通信信號仿真37-38
• 3.4 本章小結(jié)38-39
• 第四章 模擬源的FPGA設(shè)計與實現(xiàn)39-66
• 4.1 FPGA簡介39-42
• 4.1.1 FPGA概述39
• 4.1.2 FPGA設(shè)計流程39-40
• 4.1.3 FPGA設(shè)計技巧40-42
• 4.2 FPGA設(shè)計和實現(xiàn)42-65
• 4.2.1 FPGA芯片選取42-43
• 4.2.2 基帶信號源的設(shè)計43-46
• 4.2.3 FFT的設(shè)計46-52
• 4.2.3.1 設(shè)計方案46-48
• 4.2.3.2 全并行流水FFT實現(xiàn)48-51
• 4.2.3.3 FFT模塊正確性及誤差分析51-52
• 4.2.4 多相濾波器的設(shè)計52-57
• 4.2.4.1 FIR濾波器設(shè)計52-55
• 4.2.4.2 多相濾波器的實現(xiàn)55-57
• 4.2.5 歸一化模塊設(shè)計57-58
• 4.2.6 高速DAC接口設(shè)計58-65
• 4.2.6.1 DCA芯片59-60
• 4.2.6.2 LVDS輸入輸出接口60-61
• 4.2.6.3 DAC接口設(shè)計61-65
• 4.3 本章小結(jié)65-66
• 第五章 系統(tǒng)調(diào)試及實驗結(jié)果分析66-73
• 5.1 電磁環(huán)境信號中頻模擬源測試平臺66-67
• 5.2 電磁環(huán)境信號中頻模擬源測試67-72
• 5.2.1 信道劃分及多信道發(fā)射測試67-69
• 5.2.2 單位脈沖信號測試69-70
• 5.2.3 方波脈沖信號測試70-71
• 5.2.4 多信號多信道測試71
• 5.2.5 通信信號測試71-72
• 5.3 本章小結(jié)72-73
• 第六章 總結(jié)及展望73-75
• 致謝75-76
• 參考文獻(xiàn)76-78
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果78-79

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