寬帶通信信號分析儀是對寬帶無線通信信號進行分析的重要儀器,并且可以實時多域進行觀察、分析和測量。但是,目前市場上通信信號分析儀存在價格昂貴,攜帶不便等問題。論文針對現(xiàn)有寬帶無線通信信號分析中存在的問題,基于SOC和軟件無線電理論,對寬帶無線通信信號實時多域分析的理論和方法,以及關(guān)鍵信號分析算法進行了深入的研究。論文主要貢獻如下:1.在現(xiàn)有的通信信號分析儀的基礎(chǔ)上提出新的需求分析,并且針對需求分析提出軟件和硬件解決方案。本文將軟件分為底層軟件和應用軟件,分別對他們進行了設(shè)計,采用多層分離架構(gòu),增加軟件的靈活性。大幅度減小軟件內(nèi)部模塊之間的耦合度。2.針對傳統(tǒng)通信信號分析儀攜帶不便,功耗過高的問題,本論文采用ZYNQ+AD9650+FX3作為硬件平臺,本平臺具有低功耗,便攜帶的特點。并在此基礎(chǔ)上提出了基于SOC的通信信號分析儀的軟件設(shè)計思想,通過軟硬件協(xié)同設(shè)計的處理方案,既減小了儀器體積,又極大的降低了功耗。3.針對實時信號分析中遇到的傳輸速率的瓶頸問題,本論文運用超高速外設(shè)控制器,極大的提高了信號從分析平臺到上位機的傳輸速度。增大了通信信號分析儀的可分析帶寬。4.針對傳統(tǒng)信號分析算法中無... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外發(fā)展動態(tài)
        1.2.1 寬帶通信信號實時多域分析技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 信號分析儀發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.3 基于SOC的嵌入式設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 主要研究內(nèi)容及安排
第二章 通信信號分析儀需求分析及總體方案設(shè)計
    2.1 需求分析
        2.1.1 系統(tǒng)方案需求分析
        2.1.2 硬件需求分析
        2.1.3 軟件需求分析
    2.2 總體方案設(shè)計
        2.2.1 總體技術(shù)指標
        2.2.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互模塊設(shè)計
    2.3 頻譜分析運算軟硬件協(xié)同加速方案設(shè)計
        2.3.1 頻譜分析運算任務粗粒度分解及硬件加速設(shè)計
        2.3.2 硬件IP核的軟件庫封裝設(shè)計
        2.3.3 數(shù)據(jù)在各IP核間的流水線處理設(shè)計
    2.4 軟件方案設(shè)計
        2.4.1 底層軟件方案
        2.4.2 應用軟件方案
    2.5 本章小結(jié)
第三章 底層軟件詳細設(shè)計與實現(xiàn)
    3.1 設(shè)計難點
    3.2 FSBL的實現(xiàn)與移植
    3.3 U-BOOT的實現(xiàn)與移植
        3.3.1 U-BOOT的引入
        3.3.2 U-BOOT(SSBL)的移植
    3.4 LINUX內(nèi)核深度裁剪與移植。
        3.4.1 設(shè)備樹修改與編譯
        3.4.2 內(nèi)核裁剪與編譯
    3.5 信號處理IP核設(shè)計與實現(xiàn)
        3.5.1 加窗實現(xiàn)
        3.5.2 FFT實現(xiàn)
        3.5.3 取模實現(xiàn)
    3.6 接口驅(qū)動程序的設(shè)計與實現(xiàn)
        3.6.1 基帶信號數(shù)據(jù)傳輸驅(qū)動
        3.6.2 AD9650IP核驅(qū)動
    3.7 本章小結(jié)
第四章 應用軟件詳細設(shè)計與實現(xiàn)
    4.1 設(shè)計難點
    4.2 數(shù)據(jù)接口層設(shè)計與實現(xiàn)
        4.2.1 基帶數(shù)據(jù)傳輸接口設(shè)計與實現(xiàn)
        4.2.2 AD9650IP核配置接口設(shè)計與實現(xiàn)
    4.3 功能層設(shè)計與實現(xiàn)
        4.3.1 系統(tǒng)初始化模塊設(shè)計與實現(xiàn)
        4.3.2 系統(tǒng)自檢模塊設(shè)計與實現(xiàn)
        4.3.3 線程管理模塊的設(shè)計與實現(xiàn)
        4.3.4 基帶信號數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)計與實現(xiàn)
        4.3.5 寬帶通信信號頻譜分析模塊設(shè)計與實現(xiàn)
        4.3.6 寬帶通信信號矢量分析模塊設(shè)計與實現(xiàn)
        4.3.7 數(shù)據(jù)幀模塊設(shè)計與實現(xiàn)
    4.4 EZ-USBFX3固件設(shè)計與實現(xiàn)
        4.4.1 GPIFII接口簡介
        4.4.2 FX3固件設(shè)計與實現(xiàn)
    4.5 本章小結(jié)
第五章 寬帶通信信號分析核心軟件測試
    5.1 測試平臺以及測試方案
        5.1.1 測試平臺
        5.1.2 測試方法
    5.2 底層軟件測試
        5.2.1 BootLoader移植測試
        5.2.2 Linux內(nèi)核移植測試
        5.2.3 驅(qū)動程序加載測試
    5.3 信號頻譜分析測試
        5.3.1 頻率分析測試
        5.3.2 分析帶寬測試
    5.4 信號矢量分析測試
        5.4.1 誤差分析
    5.5 數(shù)據(jù)吞吐率測試
        5.5.1 基帶數(shù)據(jù)傳輸吞吐率測試
        5.5.2 FX3數(shù)據(jù)傳輸吞吐率測試
    5.6 響應時間測試
    5.7 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 論文總結(jié)
    6.2 后續(xù)展望
致謝
參考文獻


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[7]無線遠程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 尹嘉鵬.大連理工大學 2013
[8]基于嵌入式系統(tǒng)的頻譜分析儀軟件設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 張晶.電子科技大學 2013
[9]基于嵌入式Linux驅(qū)動程序的研究與設(shè)計[D]. 曹穎鵬.西安電子科技大學 2010
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本文編號：3174539