發(fā)布時間：2017-10-29 06:15

  本文關鍵詞：TETRA數(shù)字集群通信直放站的研制

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【摘要】：TETRA數(shù)字集群在專網通信中具有重要應用。數(shù)字集群通信基站往往存在覆蓋盲區(qū),導致用戶通信失敗。作為對TETRA集群基站網絡覆蓋的補充和延伸,TETRA直放站是一種有效方案。TETRA數(shù)字集群通信直放站的主要功能是對上行信號和下行信號進行功率放大,在終端和基站之間完成中繼任務。傳統(tǒng)的直放站模式單一,抗回波干擾能力差,容易發(fā)生直放站自激,嚴重時癱瘓通信網絡,這個缺點嚴重制約了直放站的應用。針對上述情況,設計一種具有回波抑制能力的直放站就很有必要。首先,本文簡要介紹了集群通信,然后介紹了TETRA直放站的研制背景及意義。詳細分析了系統(tǒng)指標并討論了系統(tǒng)可能的架構。綜合多個因素,采用了先將射頻信號變頻到中頻處理再上變頻到射頻的系統(tǒng)架構。同時,為了增加直放站應用的靈活性提出將直放站在中頻部分分為數(shù)字處理和模擬選帶處理兩種模式。文中詳細對系統(tǒng)各個指標進行了分析預算,將系統(tǒng)指標分配到具體模塊單元,并根據各單元分配的指標對器件選型,并進行仿真驗證。本文設計了系統(tǒng)PCB板和腔體。其次,本文詳細論證了所采用數(shù)字中頻技術中涉及的各種理論。對多速率信號處理原理,帶通采樣,數(shù)字上下變頻原理進行了詳細的說明。針對回波干擾引起的直放站自激,采用了具有延遲模塊的自適應干擾消除方案并對程序所采用的LMS算法進行了理論分析和MATLAB仿真驗證。仿真結果說明本文提出的具有延遲模塊的自適應干擾消除程序可以對回波進行有效的消除,大大減小了直放站的自激風險。最后,本文對模擬選帶模式下的直放站進行了各項射頻指標的實物測試,并根據測試結果對系統(tǒng)進行調試,使系統(tǒng)測試結果達到預定指標。數(shù)字中頻系統(tǒng)采用FPGA平臺實現(xiàn),利用MATLAB,MODELSIM以及ISE對編寫的Verilog程序進行了聯(lián)合仿真驗證。
【關鍵詞】：TETRA直放站 射頻 數(shù)字中頻 干擾消除 FPGA
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.52
【目錄】：

• 中文摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-14
• 1.1 集群通信系統(tǒng)概述11-12
• 1.2 課題背景12-13
• 1.3 本文的主要工作和結構安排13-14
• 第二章 直放站射頻部分設計14-36
• 2.1 系統(tǒng)指標的制定14-15
• 2.2 系統(tǒng)方案的選擇15-16
• 2.3 系統(tǒng)指標的分析與預算16-23
• 2.3.1 系統(tǒng)增益16-17
• 2.3.2 系統(tǒng)噪聲系數(shù)17-18
• 2.3.3 互調衰減18-19
• 2.3.4 增益調節(jié)范圍19
• 2.3.5 傳輸時延19
• 2.3.6 系統(tǒng)上下行環(huán)路隔離19-20
• 2.3.7 直放站阻塞20
• 2.3.8 帶外雜散發(fā)射20-21
• 2.3.9 系統(tǒng)本振模塊設計21
• 2.3.10 帶外抑制21-22
• 2.3.11 自動增益控制模塊設計22
• 2.3.12 增益平坦度22-23
• 2.4 系統(tǒng)各級模塊器件選型23-30
• 2.4.1 系統(tǒng)中無源器件的選型23-25
• 2.4.1.1 雙工器的選型23-24
• 2.4.1.2 聲表濾波器選型24-25
• 2.4.2 放大器選型25-26
• 2.4.2.1 低噪聲放大器25
• 2.4.2.2 射頻放大器及可變增益放大器25
• 2.4.2.3 推動放大器及末級功放25-26
• 2.4.3 混頻器的選型26-27
• 2.4.4 系統(tǒng)本振設計27-30
• 2.5 關鍵模塊的仿真設計30-35
• 2.5.1 低噪聲放大模塊的仿真設計31-32
• 2.5.2 變頻模塊仿真設計32-34
• 2.5.3 功放模塊設計34-35
• 2.6 本章總結35-36
• 第三章 直放站數(shù)字部分設計36-52
• 3.1 軟件無線電及數(shù)字中頻技術36-37
• 3.2 數(shù)字中頻技術的相關理論37-51
• 3.2.1 Nyquist采樣定理37-38
• 3.2.2 帶通信號采樣定理38-39
• 3.2.3 多速率信號處理39-42
• 3.2.3.1 整數(shù)倍抽取39-41
• 3.2.3.2 整數(shù)倍內插41-42
• 3.2.4 數(shù)字濾波器設計42-44
• 3.2.4.1 FIR濾波器設計43-44
• 3.2.4.2 CIC濾波器的設計44
• 3.2.5 數(shù)字上/下變頻44-46
• 3.2.5.1 數(shù)字本振45-46
• 3.2.5.2 數(shù)字混頻器46
• 3.2.6 自適應干擾消除模塊46-51
• 3.2.6.1 自適應干擾消除原理47-50
• 3.2.6.2 LMS算法的MATLAB性能仿真50-51
• 3.3 本章總結51-52
• 第四章 數(shù)字中頻模塊的仿真及實現(xiàn)52-63
• 4.1 數(shù)字中頻系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境52-53
• 4.2 數(shù)字中頻系統(tǒng)設計方案53-54
• 4.3 DDC模塊的仿真設計及驗證54-59
• 4.3.1 NCO模塊的仿真及驗證。54-55
• 4.3.2 數(shù)字混頻模塊仿真及驗證55-56
• 4.3.3 CIC抽10濾波器的仿真及驗證56-58
• 4.3.4 FIR濾波器的仿真及驗證58-59
• 4.4 干擾消除模塊的仿真及實現(xiàn)59-61
• 4.4.1 延時模塊設計59
• 4.4.2 系數(shù)更新模塊設計59-60
• 4.4.3 自適應濾波器設計60
• 4.4.4 相減模塊設計60-61
• 4.5 數(shù)字上變頻模塊仿真及驗證61-62
• 4.6 本章小結62-63
• 第五章 直放站硬件測試63-74
• 5.1 系統(tǒng)本振調試與測試64-65
• 5.2 系統(tǒng)增益及帶內波動測試65-67
• 5.3 鏈路輸出功率測試67-68
• 5.4 系統(tǒng)噪聲系數(shù)測試68-69
• 5.5 系統(tǒng)帶外抑制度測試69-70
• 5.6 系統(tǒng)ACPR測試70-71
• 5.7 數(shù)字信道選擇模塊測試71-73
• 5.8 本章總結73-74
• 第六章 結論與展望74-75
• 6.1 本文的工作總結74
• 6.2 下一步工作展望74-75
• 致謝75-76
• 參考文獻76-78
• 攻讀碩士期間取得的研究成果78-79

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據庫 前1條

1 闞潤田,王俊峰;TETRA數(shù)字集群設備主要技術指標和測試方法(下)[J];移動通信;2002年12期

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本文編號：1111749