基于軟件無線電的數(shù)據(jù)鏈信號檢測技術(shù)研究
本文選題:數(shù)據(jù)鏈 切入點(diǎn):軟件無線電 出處:《沈陽理工大學(xué)》2016年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:數(shù)據(jù)鏈作為“現(xiàn)代信息化作戰(zhàn)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”,通過在多種平臺間構(gòu)建“交叉”式傳輸網(wǎng)絡(luò),使諸兵種間可在第一時間共享各種戰(zhàn)術(shù)信息,實(shí)現(xiàn)信息實(shí)時性傳輸,是實(shí)施快速打擊和取得戰(zhàn)場主動權(quán)的有力保障。在無線通信過程中,如何在外界干擾及內(nèi)部噪聲環(huán)境下檢測出有用信號,尤其對數(shù)據(jù)鏈信號的有效檢測,不但可以為后期數(shù)據(jù)分析提供參數(shù),還可為設(shè)計(jì)具有保密和抗截獲特性的數(shù)據(jù)鏈信號提供指導(dǎo)。將數(shù)據(jù)鏈信號檢測方法進(jìn)行工程實(shí)現(xiàn),可采用軟件無線電技術(shù),以硬件平臺為依托,采用模塊化、結(jié)構(gòu)化的設(shè)計(jì)方法,具有很高的靈活性和可重構(gòu)性。為此,本文開展基于軟件無線電的數(shù)據(jù)鏈信號檢測技術(shù)研究,并基于FPGA+Power PC軟件無線電平臺進(jìn)行檢測單元設(shè)計(jì)和關(guān)鍵模塊實(shí)現(xiàn),為關(guān)鍵算法的實(shí)際應(yīng)用提供基礎(chǔ),具有重要的實(shí)際意義。本文在對軟件無線電基本理論研究基礎(chǔ)上,對信號采樣理論和多率信號處理技術(shù)進(jìn)行了深入分析,研究了基于FPGA+Power PC架構(gòu)的軟件無線電平臺。進(jìn)一步通過對直擴(kuò)數(shù)據(jù)鏈信號產(chǎn)生機(jī)理及信號特性的深入分析,對直擴(kuò)數(shù)據(jù)鏈信號檢測技術(shù)進(jìn)行深入研究,重點(diǎn)對直擴(kuò)數(shù)據(jù)鏈信號的STFT法、正交分路檢測法進(jìn)行研究,并對傳統(tǒng)延時相乘法和平方倍頻法加以改進(jìn),提出基于延時相乘自相關(guān)的偽碼速率估計(jì)方法和基于集平均-平方倍頻法的載波頻率估計(jì)方法,有效地降低了信號中噪聲成分影響,實(shí)現(xiàn)了低信噪比下信號參數(shù)的有效估計(jì)。同時在分析跳頻數(shù)據(jù)鏈信號關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)上,對多跳自相關(guān)檢測方法進(jìn)行深入研究,基于集平均-平方倍頻法和SPWVD法實(shí)現(xiàn)跳頻數(shù)據(jù)鏈信號載波頻率、跳速及跳駐留時間的有效估計(jì)。進(jìn)一步,基于FPGA+Power PC架構(gòu)的軟件無線電平臺,利用ISE 13.2和Work Bench 3.1開發(fā)環(huán)境,對直擴(kuò)/跳頻數(shù)據(jù)鏈信號檢測單元進(jìn)行設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),利用ModelsimSE 6.5b、Matlab7.1和Secure CRT仿真工具,對設(shè)計(jì)的關(guān)鍵單元進(jìn)行了仿真驗(yàn)證與結(jié)果分析,驗(yàn)證了直擴(kuò)/跳頻數(shù)據(jù)鏈信號檢測單元的正確性和有效性。
[Abstract]:The data link as "neural network" of modern information war, through the construction of "cross" type transmission network in a variety of platforms, which can be shared between the various arms of various tactical information in the first time, realize the real-time transmission of information, is a powerful guarantee for the rapid implementation of combat and get the initiative on the battlefield. During the course of wireless communication, how to to detect the useful signal in the external interference and internal noise environment, especially the effective detection of the signal, not only can provide parameters for later data analysis, but also for the design of a secure and anti interception characteristics according to the number of signal chain to provide guidance. The detection method of signal for the realization of the project, using software radio technology in hardware, platform, modular, structured design method, has high flexibility and reconfigurability. Therefore, this paper carried out based on the software radio number According to the detection signal and the FPGA+Power chain, PC software radio platform based on detection unit design and Realization of key modules, provides the foundation for the practical application of the key algorithm, has important practical significance. Based on the basic theory of software radio based on the signal sampling theory and multi rate signal processing technology in-depth study. Study on the FPGA+Power software radio platform based on PC architecture. Through further analyzing the generation mechanism and signal characteristics of DSSS signal data link, data link for the DS signal detection technology are studied in this paper, the key method of STFT DS data link signal, of orthogonal shunt detection method, and the traditional phase delay multiplication and square frequency modified method is proposed based on delay multiplication autocorrelation of PN code rate estimation method based on carrier and set - average square frequency method The frequency estimation method can effectively reduce the influence of noise components in the signal, realizes the effective estimation of signal parameters than under low SNR. At the same time in the analysis of frequency hopping data link signal key technology on the basis of in-depth study on the autocorrelation detection method in multi hop, mean square frequency method and SPWVD method to realize frequency hopping signal based on the estimation of carrier frequency, jump jump speed and dwell time. Further, FPGA+Power software radio platform based on PC architecture, using ISE 13.2 and Work Bench 3.1 development environment, the DS / FH data link signal detection unit is designed and implemented using ModelsimSE, 6.5B, Matlab7.1 and Secure CRT simulation tool, the key element of the design is verified by simulation and analysis, verify the correctness and validity of DS / FH data link signal detection unit.
【學(xué)位授予單位】:沈陽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TN911.23;TN92
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