在移動(dòng)通信技術(shù)飛速發(fā)展的今天,信號(hào)偵察與通信對(duì)抗等特殊領(lǐng)域衍生出的GSM監(jiān)聽(tīng)系統(tǒng)等GSM軍用及民用產(chǎn)品,在通信安全領(lǐng)域依舊有著不可替代的作用。在實(shí)際的通信系統(tǒng)中,無(wú)線信道是非理想的,因多徑效應(yīng)導(dǎo)致的嚴(yán)重的碼間干擾(ISI)使得GSM監(jiān)聽(tīng)系統(tǒng)無(wú)法直接從捕獲的信號(hào)中恢復(fù)出原始符號(hào)序列,因此需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行均衡處理以消除碼間干擾,使得監(jiān)聽(tīng)系統(tǒng)能夠快速準(zhǔn)確地完成語(yǔ)音偵聽(tīng)。文章在結(jié)合FPGA并行處理及GSM信號(hào)特征的基礎(chǔ)上,為解決傳統(tǒng)的基于DSP的GSM監(jiān)聽(tīng)系統(tǒng)同時(shí)監(jiān)聽(tīng)的信號(hào)路數(shù)較少這一問(wèn)題,給出了一種適合于監(jiān)聽(tīng)系統(tǒng)的基于FPGA的軟判決均衡器設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)方案。首先對(duì)同步后的信號(hào)進(jìn)行解旋轉(zhuǎn)操作,除去復(fù)數(shù)以簡(jiǎn)化后續(xù)運(yùn)算,然后進(jìn)行信道估計(jì)獲取信道參數(shù),并通過(guò)匹配濾波獲取最大信噪比信號(hào),最后將數(shù)據(jù)送入帶有軟判決功能的MLSE均衡處理器得到判決序列及軟值,發(fā)給后續(xù)模塊完成譯碼等操作。軟判決信息可以有效降低譯碼的誤碼率,提升監(jiān)聽(tīng)系統(tǒng)整體性能。同時(shí)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上,對(duì)信道估計(jì)及匹配濾波等模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化,并對(duì)整體模塊進(jìn)行時(shí)分復(fù)用,節(jié)約了硬件邏輯資源,減少延時(shí)且提升了整個(gè)系統(tǒng)工作頻率。利用FPGA并行處理能力進(jìn)行系統(tǒng)多路設(shè)計(jì),使單塊開(kāi)發(fā)板最多能夠?qū)崿F(xiàn)32路信號(hào)的同時(shí)均衡處理,即同時(shí)監(jiān)聽(tīng)32路語(yǔ)音信號(hào),同時(shí)處理的信號(hào)路數(shù)較傳統(tǒng)基于DSP的監(jiān)聽(tīng)系統(tǒng)更多。文章利用ModelSim對(duì)各個(gè)子模塊進(jìn)行時(shí)序仿真,并用XC7K325T板卡進(jìn)行了片上邏輯分析,驗(yàn)證了各模塊功能達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求。最后將整個(gè)軟判決均衡器設(shè)計(jì)燒錄進(jìn)板卡,并接入GSM監(jiān)聽(tīng)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)際測(cè)試,用多部測(cè)試手機(jī)撥打運(yùn)營(yíng)商客服熱線,監(jiān)聽(tīng)系統(tǒng)能夠成功監(jiān)聽(tīng)多部手機(jī)的語(yǔ)音通話,驗(yàn)證了軟判決均衡器設(shè)計(jì)的正確性與可行性。
【學(xué)位單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TN929.5;TN791
【部分圖文】：

圖 3.1 SB 訓(xùn)練序列相關(guān)結(jié)果根據(jù)最小二乘準(zhǔn)則，信道估計(jì)是求取對(duì){ }kh 的估計(jì)值 { }kh ，可以使2530 k kkV V 取值最小，其中，{ }kV 是 SB 突發(fā)的 64bit 訓(xùn)練序列中間的 54bit， { }kV為對(duì){ }kV 的估計(jì)值。解出的最優(yōu)解：

圖 3.2 NB 訓(xùn)練序列相關(guān)結(jié)果與SB突發(fā)類似，根據(jù)最小二乘準(zhǔn)則，信道估計(jì)是求取對(duì){ }kg 的估計(jì)值 { }kg ，可以使2150 k kkV V 取值最小，其中，{ }kV 是 NB 突發(fā)的 26bit 訓(xùn)練序列中間的 16bit， { }kV 為對(duì) 的估計(jì)值。解出的最優(yōu)解：

XC7K325T開(kāi)發(fā)板
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本文編號(hào)：2872321