【摘要】：隱身通信技術是保證通信安全的重要手段之一,高校在培養(yǎng)通信類專業(yè)國防生的課程設計中關于隱身通信技術的教學由于缺少實驗條件或其他原因,導致學生只能通過課本來了解基本的通信原理和通信過程,很難理解編碼、擴頻、調(diào)制和跳頻等一系列隱身通信技術在實際應用的過程中扮演何種“角色”以及“角色”的意義。針對這種情況,本文提出設計一套具有易操作、可視化、軟硬件平臺相結(jié)合的波形隱身通信發(fā)射機教學實驗系統(tǒng)。通過實驗,學生可以直觀地觀察到不同的通信隱身技術對信號的影響,加深對通信隱身技術的了解,增強實踐能力�；谏鲜鏊枷�,本文分析了高校通信教學實驗室建設的基本要求,并吸收了《通信原理》等課程實驗教學系統(tǒng)的優(yōu)點,設計和實現(xiàn)了一套基于FPGA的波形隱身通信發(fā)射機實驗教學系統(tǒng)。首先,通過文獻綜述了高校通信類專業(yè)國防生教育的實驗教學環(huán)境現(xiàn)狀和美軍戰(zhàn)術數(shù)據(jù)鏈的發(fā)展情況,分析了隱身通信實驗教學開展的必要性。其次,研究了隱身通信技術的基本原理和關鍵技術,并給出了隱身通信系統(tǒng)的性能表征參量。然后,根據(jù)實驗教學系統(tǒng)的設計要求,設計了一套基于FPGA的波形隱身通信發(fā)射機教學實驗系統(tǒng)的硬件平臺和基于Windows7 x64系統(tǒng)上的上位機軟件平臺。隨后,詳細論述了上位機軟件平臺的設計與實現(xiàn)過程,同時給出上位機軟件與硬件通信的PCI-e通道設計與實現(xiàn)過程。最后,測試并驗證了上位機軟件平臺各個模塊功能,提出了系統(tǒng)整機的測試流程并對照測試流程驗證了整個隱身通信教學實驗系統(tǒng)的準確性。實驗結(jié)果表明,所設計的基于FPGA的波形隱身通信發(fā)射機實驗系統(tǒng)達到了預期的設計目標,能夠滿足相關教學實驗的要求。
【學位授予單位】：華中師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN91-4;G434
【圖文】：

隱身通信系統(tǒng)是指完成波形隱身通信這一過程所需的全部設備和傳輸通道４１，逡逑一般地，隱身通信波形會采用編碼、擴頻、調(diào)頻和調(diào)制技術來完成隱身工作，其框逡逑圖如圖２．１所示。逡逑原始消息序列邐Ｉ邐恢復的消息序列逡逑發(fā)邐丨邐接逡逑射擴頻Ｉ解擴；收逡逑—；—＾邐Ｉ邐＾ｒ￣逡逑上山邐調(diào)制１邐Ｉ邐解調(diào)上山逡逑ｍ邋‘…ｔ邐ｉ邐一ｔ邐}0逡逑跳頻邋邐＞？信！道邋邐？邋解跳逡逑Ｉ逡逑圖２邋１邋隱身通信系統(tǒng)模型逡逑如圖２．１所示，發(fā)射端的原始消￡序列編碼、擴頻、調(diào)制以及跳頻后經(jīng)由逡逑信道傳輸?shù)浇邮斩�。接收端與發(fā)射端的處理方式相對應，先解跳，然后再解調(diào)、解逡逑擴，最后再進行解碼來恢復傳輸?shù)南⑿蛄�。逡逑２．１．２信息及其度量逡逑早在１８５９年，英國物理學家Ｊａｍｅｓ邋Ｃｌｅｒｋ邋Ｍａｘｗｅｌｌ就提出一種關于“信息”的逡逑定義——氣體的溫度取決于其粒子的“或然的”運動，而這種運動依賴于我們做掌逡逑握的此類運動的信息。不同的研宄領域?qū)π畔⒌亩x也不盡相同，直到近代，科學逡逑家將信息重新整理定義為消息中所包含的有效內(nèi)容逡逑６逡逑

碩士學位論文逡逑ＭＡＳＴＥＲ＇Ｓ邋ＴＨＥＳＩＳ逡逑對于通信而言，其目的在于傳遞消息中所包含的信息。這樣就引出一個問“是誰在釋放信息？邋”。美國物理學家Ｊｏｈｎ邋Ａｒｃｈｉｂａｌｄ邋Ｗｈｅｅｌｅｒ提出了這樣一個定即消息是信息的物理表現(xiàn)形式，信息是其內(nèi)涵。消息的概念一經(jīng)提出，另一個問也隨之而來：“是誰在傳遞消息？”�？茖W家們由此定義了一個新的概念——“信是消息的具體表現(xiàn)形式，如圖２．２。逡逑

邐公式邋２．３逡逑２．１．３信道逡逑信道從字面意思可以通俗的理解為信號傳輸?shù)耐ǖ�。在圖２．１所述的通信系統(tǒng)逡逑中，信道是隱身信號傳輸?shù)耐ǖ�。在通信原理中是這樣定義信道的，即它是指以傳逡逑輸媒質(zhì)為基礎的信號通道。若信道僅僅指的是信號的傳輸媒質(zhì)，那么這種信道我們逡逑稱之為狹義信道；若信道不僅是傳輸媒質(zhì)，而且包括通信系統(tǒng)中的一些轉(zhuǎn)換裝置，逡逑則我們稱之為廣義信道。狹義信道按照傳輸媒質(zhì)的不同，可分為無線信道和有線信逡逑道兩種；廣義信道按照功能來劃分，可分為調(diào)制信道和編碼信道。逡逑［ｍａｍ逡逑＿邋ｆ廣義信道：含傳輸媒質(zhì)及其他轉(zhuǎn)換裝置１邐（按功能劃分）逡逑１５邐Ｉ編碼信道逡逑＾邋ｒ邋１逡逑道邐！無線信道逡逑狹義信道：僅為傳輸媒質(zhì)＾邐（按媒質(zhì)劃分）逡逑１邐有線信道逡逑Ｉ逡逑圖２．３信道概念劃分逡逑調(diào)制信道是指信號從調(diào)制器輸出端到解調(diào)器輸入端之間的部分；編碼信道是指逡逑信號從編碼器輸出端到譯碼器輸入端之間的部分。對于調(diào)制、解調(diào)，信號在媒質(zhì)和逡逑轉(zhuǎn)換裝置中都有一定的變換？，對于編碼、譯碼，編碼的數(shù)字序列和譯碼的數(shù)字序列逡逑也存在的一定的變換。逡逑圖２．４調(diào)制信道和編碼信道逡逑上節(jié)中論文研宄了信息及其度量。對于某一信息來講

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本文編號：2775737