發(fā)布時(shí)間：2020-03-28 00:11

【摘要】：隨著現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)力的不斷發(fā)展,人們關(guān)于導(dǎo)航服務(wù)的需求越來越多元化,單獨(dú)依賴衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)不足以應(yīng)對(duì)現(xiàn)代社會(huì)日益增長(zhǎng)的導(dǎo)航定位服務(wù)需求的局面。區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)作為無線電導(dǎo)航系統(tǒng)的核心組成之一,近些年來發(fā)展非常迅速,可以提供廣闊區(qū)域范圍內(nèi)高精度的導(dǎo)航定位服務(wù)。區(qū)域?qū)Ш绞瞻l(fā)一體機(jī)作為區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)的重要基礎(chǔ)平臺(tái),其性能的優(yōu)劣直接影響區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)的工作性能。因此,設(shè)計(jì)性能優(yōu)異、集成度高的區(qū)域?qū)Ш绞瞻l(fā)一體機(jī),對(duì)于實(shí)現(xiàn)區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)良好的工作精度有著重要的意義。首先,給出區(qū)域?qū)Ш绞瞻l(fā)一體機(jī)設(shè)計(jì)方案。直接擴(kuò)頻序列通信系統(tǒng)(Direct Sequence Spread Spectrum,DSSS)具有碼分多址、抗干擾能力強(qiáng)、截獲率低、信號(hào)隱蔽等優(yōu)點(diǎn),因此本文采用DSSS體制設(shè)計(jì)區(qū)域?qū)Ш绞瞻l(fā)一體機(jī)。詳細(xì)的介紹了DSSS系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成,并對(duì)發(fā)射機(jī)中包含的擴(kuò)頻技術(shù)、數(shù)字信號(hào)調(diào)制技術(shù)以及接收機(jī)中包含的偽碼同步技術(shù)、數(shù)字信號(hào)解調(diào)技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行介紹分析。同時(shí),給出預(yù)期設(shè)計(jì)指標(biāo),并且合理選擇區(qū)域?qū)Ш绞瞻l(fā)一體機(jī)的設(shè)計(jì)方案。其次,給出區(qū)域?qū)Ш绞瞻l(fā)一體機(jī)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)了主要基于“DSP+FPGA”雙構(gòu)架的數(shù)字信號(hào)處理電路,功能是實(shí)現(xiàn)信息碼元直接序列擴(kuò)頻、差分相移鍵控(Differential Phase Shift Keying,DPSK)調(diào)制發(fā)送以及調(diào)制信號(hào)接收解擴(kuò)、解調(diào);設(shè)計(jì)了一款基于高集成度射頻收發(fā)一體芯片AD9361為主的射頻電路,功能是完成系統(tǒng)零中頻直接變頻工作體制;設(shè)計(jì)了時(shí)鐘信號(hào)電路,為數(shù)字信號(hào)處理電路中的FPGA處理器提供高精度、高穩(wěn)定性的時(shí)鐘參考信號(hào)。然后,給出區(qū)域?qū)Ш绞瞻l(fā)一體機(jī)軟件程序設(shè)計(jì)。AD9361底層驅(qū)動(dòng)軟件設(shè)計(jì)功能主要是對(duì)于芯片進(jìn)行初始化配置,保證AD9361能夠?qū)崿F(xiàn)正常工作;擴(kuò)頻信號(hào)DPSK調(diào)制發(fā)送軟件設(shè)計(jì)功能主要是將已調(diào)擴(kuò)頻信號(hào)數(shù)據(jù)正確傳遞至AD9361發(fā)射端;擴(kuò)頻信號(hào)接收解調(diào)軟件設(shè)計(jì)功能主要是采用一種全數(shù)字偽碼同步環(huán)路實(shí)現(xiàn)接收信號(hào)的偽碼同步,同時(shí)根據(jù)差分解碼原理實(shí)現(xiàn)偽碼同步后數(shù)字信號(hào)碼元解調(diào)。最后對(duì)于本次設(shè)計(jì)的區(qū)域?qū)Ш绞瞻l(fā)一體機(jī)進(jìn)行硬件電路測(cè)試以及功能性測(cè)試,測(cè)試結(jié)果表明,收發(fā)一體機(jī)可以很好地完成信號(hào)調(diào)制發(fā)送,接收解擴(kuò)、解調(diào)功能,達(dá)到了預(yù)期設(shè)計(jì)指標(biāo)要求。
【圖文】：

帶室內(nèi)定位系統(tǒng)會(huì)的高速發(fā)展，人們的生產(chǎn)、生活方式有了新的變化，人們的許況下進(jìn)行。由于室內(nèi)環(huán)境復(fù)雜，人員活動(dòng)以及家具等物體均會(huì)對(duì)吸收等干擾，致使傳統(tǒng)的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)或者陸基無線電導(dǎo)航系統(tǒng)良好的工作性能，提供高精度的定位服務(wù)。超寬帶（Ultra Wide B術(shù)的發(fā)展，在很大程度上解決了高精度室內(nèi)定位服務(wù)的問題[29-3內(nèi)定位技術(shù)部分典型應(yīng)用場(chǎng)景示意圖。(a) 倉儲(chǔ)物流貨物定位管理 (b) 工廠檢修工人定位管理

哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文WB 體制的芯片，其體積大小與一元硬幣相當(dāng)，其工作最 35 米，支持 110Kbps 或 6.8Mbps 的數(shù)據(jù)更新速率，其在 2014 年，DecaWave 公司與 LG 合作，成功研發(fā)了基塊 DWM1000，旨在縮短用戶實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì) 公司室內(nèi)定位產(chǎn)品展示圖。軟舉辦的室內(nèi)定位大賽中，DecaWave 被評(píng)為最佳無線基礎(chǔ)設(shè)施”組中名列第二，同時(shí)該組參賽的其他隊(duì)伍截止到目前為止，DecaWave 公司已經(jīng)成為世界上超寬迎的提供者之一。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN967.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2603609