本文關(guān)鍵詞：基于軟件無(wú)線電的移動(dòng)通信系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)

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【摘要】：軟件無(wú)線電技術(shù)是通信領(lǐng)域繼固定通信到移動(dòng)通信,模擬通信到數(shù)字通信之后第三次革命,是用于衛(wèi)星導(dǎo)航和第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)的最優(yōu)解決方案。本文旨在研究軟件無(wú)線電地面衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì),以通信技術(shù)、微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ),對(duì)軟件無(wú)線電的體系結(jié)構(gòu)、寬帶可編程、多速率信號(hào)處理、可配置的射頻和數(shù)字中頻技術(shù)等方面進(jìn)行研究和設(shè)計(jì)本文首先對(duì)軟件無(wú)線電技術(shù)及其在地面衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)中應(yīng)用的國(guó)內(nèi)、外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了詳盡的綜述,并闡述了軟件無(wú)線電的基礎(chǔ)理論,對(duì)信號(hào)采樣理論、多速率信號(hào)處理技術(shù)、數(shù)字上下變頻技術(shù)、高效數(shù)字濾波器、數(shù)字正交變換理論進(jìn)行了分析和研究。從目前微電子技術(shù)發(fā)展水平和實(shí)驗(yàn)室研究條件出發(fā),根據(jù)具體的系統(tǒng)性能指標(biāo),設(shè)計(jì)了一個(gè)基于軟件無(wú)線電的地面衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)。系統(tǒng)基帶與中頻設(shè)計(jì)采用軟硬件均可編程的數(shù)字化協(xié)同處理架構(gòu),選用Xilinx ZYNQ全可編程FPGA作為數(shù)字信號(hào)處理和系統(tǒng)配置與控制的核心處理器,并結(jié)合高性能、高集成度射頻捷變收發(fā)器AD9364來(lái)實(shí)現(xiàn)該移動(dòng)通信平臺(tái)。采用Verilog HDL語(yǔ)言設(shè)計(jì)了DDS信號(hào)發(fā)生器、數(shù)字上下變頻與濾波處理、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)接口協(xié)議,調(diào)制解調(diào)模塊等進(jìn)行IP核,并利用ZYNQ的ARM Cortex-A9處理器資源和MATLAB GUIDE設(shè)計(jì)了本平臺(tái)的軟件系統(tǒng)架構(gòu)和人機(jī)交互界面。軟件無(wú)線電是利用現(xiàn)代化軟件來(lái)控制傳統(tǒng)的純硬件電路的無(wú)線通信技術(shù),其關(guān)鍵思想是構(gòu)造一個(gè)通用化的硬件平臺(tái),選用不同軟件模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的通信功能。本文設(shè)計(jì)的軟件無(wú)線電移動(dòng)通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了上行頻率1980MHz～2010MHz、下行頻率2170MHz～2200MHz可調(diào),調(diào)整步長(zhǎng)小于100Hz；數(shù)字低中頻帶寬具有21.6 KHz、43.2 KHz、108 KHz、216 KHz、324KHz五種可編程配置模式,可以通過(guò)軟件編程方式支持不同的通信制式、頻段和標(biāo)準(zhǔn),具有軟硬件均可重構(gòu)性特點(diǎn),大大簡(jiǎn)化了無(wú)線通信系統(tǒng)的硬件設(shè)備,同時(shí)將虛擬測(cè)試儀和通信系統(tǒng)合為一體,能對(duì)通信信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)的頻譜分析和矢量調(diào)制分析,充分體現(xiàn)了軟件無(wú)線電的優(yōu)勢(shì),該系統(tǒng)不僅能應(yīng)用在通信設(shè)備上,在許多射頻測(cè)試設(shè)備、通信系統(tǒng)驗(yàn)證平臺(tái)以及通用軟件定義無(wú)線電平臺(tái)中均可應(yīng)用,對(duì)軟件無(wú)線電的研究發(fā)展具有一定的實(shí)用價(jià)值和參考意義。
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TN92
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本文編號(hào)：1156320