發(fā)布時間：2020-07-07 12:10

【摘要】：隨著無人機技術(shù)的不斷發(fā)展,無人機在軍用和民用領(lǐng)域得到越來越多的應(yīng)用。無人機的通信鏈路系統(tǒng)無疑是無人機上最為重要的部分,是無人機正常工作的保障。復(fù)雜的無線信道會產(chǎn)生多徑干擾和衰落極大的降低了無人機通信的可靠性。為保證無人機準(zhǔn)確高效的通信,必須采用有效的抗多徑技術(shù)。目前主流的對抗多徑效應(yīng)的技術(shù)為正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)和單載波頻域均衡(SC-FDE)技術(shù)。由于單載波頻域均衡系統(tǒng)不存在OFDM系統(tǒng)高峰均比和對頻偏敏感度高的缺點,所以本文針對SC-FDE技術(shù)設(shè)計并實現(xiàn)了一條無人機上行通信鏈路。本文介紹了無人機發(fā)展歷程,無人機通信的信道特征,SC-FDE技術(shù)的特點以及SC-FDE涉及的關(guān)鍵技術(shù)。在充分理解SC-FDE通信系統(tǒng)原理的基礎(chǔ)上,本文做了如下工作:1、使用Matlab仿真設(shè)計了一套基于SC-FDE技術(shù)的無人機上行通信鏈路實現(xiàn)方案。對SC-FDE系統(tǒng)中關(guān)鍵算法進(jìn)行仿真、比較、優(yōu)化,選出最優(yōu)算法。設(shè)計仿真內(nèi)容主要包括信道編解碼、數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)、系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)設(shè)計、成型濾波、定時同步和載波同步算法、信道估計與均衡算法等。2、使用FPGA芯片完成了SC-FDE通信系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)。采用Verilog硬件語言設(shè)計完成了這條基于SC-FDE技術(shù)的通信鏈路。設(shè)計內(nèi)容主要包括SC-FDE系統(tǒng)基帶部分發(fā)送端和接收端信號處理模塊的實現(xiàn)以及中頻部分上變頻、數(shù)模轉(zhuǎn)換和模數(shù)轉(zhuǎn)換下變頻等模塊的功能實現(xiàn)。3、搭建了SC-FDE通信系統(tǒng)硬件平臺驗證了系統(tǒng)的可行性。硬件平臺包括完成基帶模塊信號處理的兩塊K7-FPGA開發(fā)板,完成中頻發(fā)射端上變頻、數(shù)模轉(zhuǎn)換和中頻接收端模數(shù)轉(zhuǎn)換的AD9957數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片和LTC2185模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片。利用搭建好的硬件平臺測試了本次設(shè)計的SC-FDE無人機上行通信鏈路的正確性和通信性能。通過測試中頻模塊的收發(fā)功能以及FPGA實現(xiàn)時系統(tǒng)在白噪聲信道和多徑信道下不同信噪比的誤碼率大小,并將其與Matlab仿真中的結(jié)果進(jìn)行比較,證明該SC-FDE通信鏈路可以正常通信,并且該通信鏈路具有一定抵抗信道噪聲和多徑干擾的影響。因此本設(shè)計具有一定的現(xiàn)實意義。
【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】：2018
【分類號】：V279;V243.1

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本文編號：2745099