本文關(guān)鍵詞：基于軟件無線電的便攜式收發(fā)硬件平臺的研究與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：軟件無線電的核心理念是讓硬件平臺盡可能的開放、簡潔、通用,以軟件設(shè)計為核心工作,實現(xiàn)各種無線電通信功能的可升級、重配。軟件無線電打破了傳統(tǒng)通信系統(tǒng)嚴(yán)重依賴特定硬件的局限性,構(gòu)建了一個開放、標(biāo)準(zhǔn)的通用硬件平臺。目前大型通信設(shè)備在研發(fā)設(shè)計時采用的都是軟件無線電的理念�；谲浖䶮o線電的寬中頻收發(fā)設(shè)備在國內(nèi)比較鮮見,大多停留在思路和論文上,而國外的成品設(shè)備(RS或西門子)又存在價格高,體積大的問題。又基于軟件無線電的便攜式寬中頻收發(fā)設(shè)備能夠滿足鐵路沿線的干擾信號排查、特殊場合的信號壓制等對設(shè)備輕便、無需外部供電且對處理性能要求不高的需求。因此,便攜式軟件無線電設(shè)備有著廣闊的發(fā)展空間。經(jīng)過幾十年的發(fā)展,射頻處理前端由純模擬電路轉(zhuǎn)為了通用性更高、性能更強(qiáng)的專用集成電路。當(dāng)前性價比最高的收發(fā)器頻段處在2.4~2.7GHz,主要由于這一頻段內(nèi)有著隨處可見的WIFI和藍(lán)牙等通信設(shè)備,其中WIFI設(shè)備的中頻帶寬要求達(dá)到20MHz,因此,此類射頻前端處理IC基本滿足寬中頻處理的要求。本文采用性價比極高的芯片將所有射頻信號統(tǒng)一混頻到2.6GHz,然后使用內(nèi)置高性能正交混頻器的射頻收發(fā)器芯片將固定頻率的射頻模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)榭勺儙挼恼荒M基帶信號。本文采用在應(yīng)用上新穎的正交低通采樣軟件無線電架構(gòu)作為收發(fā)機(jī)的基本結(jié)構(gòu),并使用全I(xiàn)C的方式實現(xiàn)射頻前端,最大程度的降低設(shè)計難度,同時保證設(shè)備的高性能、低噪聲�；鶐幚聿糠滞瑯邮褂酶咝阅艿氖瞻l(fā)機(jī)IC,完成模擬中頻信號到模擬基帶信號的轉(zhuǎn)換。此外,信號處理部分采用性價比極高的高端ARM處理器以實現(xiàn)具體的設(shè)備功能,設(shè)計出一款通用性高,性價比高的便攜式軟件無線電收發(fā)平臺。所作的工作和取得的成果如下:1.設(shè)計、制作和調(diào)試收發(fā)機(jī)平臺;2.設(shè)計、制作和調(diào)試嵌入式處理平臺,移植Android操作系統(tǒng)到嵌入式平臺;3.設(shè)計、仿真和實現(xiàn)250K、125K、62.5K和20K的窄帶濾波器;4.完成半雙工30MHz~6GHz便攜式收發(fā)機(jī)。
【關(guān)鍵詞】：軟件無線電 收發(fā)機(jī) 嵌入式處理平臺 便攜式設(shè)備
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN859;TN92
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-12
• 1.1 軟件無線電的背景和發(fā)展9-10
• 1.2 課題研究的目的和意義10
• 1.3 本文的主要工作10-11
• 1.4 本論文結(jié)構(gòu)安排11-12
• 2 系統(tǒng)整體方案設(shè)計12-27
• 2.1 信號采樣理論12-16
• 2.1.1 Nyquist采樣定理12-13
• 2.1.2 過采樣13
• 2.1.3 帶通采樣定理13-15
• 2.1.4 基帶正交信號15-16
• 2.2 幾種軟件無線電的結(jié)構(gòu)形式16-20
• 2.2.1 射頻低通采樣軟件無線電結(jié)構(gòu)17
• 2.2.2 射頻帶通采樣軟件無線電結(jié)構(gòu)17-19
• 2.2.3 中頻數(shù)字化的軟件無線電結(jié)構(gòu)19-20
• 2.3 數(shù)字濾波器設(shè)計理論20-22
• 2.3.1 數(shù)字濾波器設(shè)計基礎(chǔ)20-21
• 2.3.2 FIR濾波器設(shè)計21-22
• 2.3.3 CIC濾波器22
• 2.4 系統(tǒng)性能指標(biāo)22-24
• 2.4.1 噪聲系數(shù)22
• 2.4.2 最小可檢測電平與靈敏度22-23
• 2.4.3 截點(diǎn)值23-24
• 2.5 系統(tǒng)整體方案24-27
• 2.5.1 正交低通采樣軟件無線結(jié)構(gòu)24-26
• 2.5.2 嵌入式處理平臺26
• 2.5.3 系統(tǒng)整體架構(gòu)26-27
• 3 收發(fā)機(jī)硬件設(shè)計27-37
• 3.1 射頻前端設(shè)計27-31
• 3.1.1 混頻器RFFC507227-30
• 3.1.2 射頻開關(guān)30-31
• 3.1.3 射頻信號抗電磁干擾和PCB布線31
• 3.2 基帶處理31-33
• 3.2.1 正交混頻器MAX283731-32
• 3.2.2 AD\DA MAX586432-33
• 3.3 控制處理部分33-35
• 3.3.1 XC2C64A-7VQG100C34
• 3.3.2 MCU LPC432034-35
• 3.4 總結(jié)35-37
• 4 嵌入式處理平臺設(shè)計37-57
• 4.1 ARM體系結(jié)構(gòu)37-38
• 4.2 嵌入式平臺硬件設(shè)計38-47
• 4.2.1 PCB注意事項39
• 4.2.2 PCB層次結(jié)構(gòu)39-40
• 4.2.3 電源設(shè)計40-43
• 4.2.4 DDR3設(shè)計43-45
• 4.2.5 LCD設(shè)計45-46
• 4.2.6 USB設(shè)計46-47
• 4.3 Android系統(tǒng)移植47-55
• 4.3.1 PMIC47-48
• 4.3.2 電池檢測48-49
• 4.3.3 按鍵49-51
• 4.3.4 LCD51-53
• 4.3.5 觸摸屏53-54
• 4.3.6 WIFI54-55
• 4.4 總結(jié)55-57
• 5 數(shù)字濾波器設(shè)計與仿真57-62
• 5.1 信號混頻57-58
• 5.2 濾波器設(shè)計、仿真與實現(xiàn)58-61
• 5.2.1 FIR濾波器58
• 5.2.2 CIC濾波器58-59
• 5.2.3 IIR濾波器59-61
• 5.3 信號抽取61
• 5.4 總結(jié)61-62
• 6 系統(tǒng)測試62-66
• 6.1 收發(fā)機(jī)測試62-64
• 6.2 嵌入式平臺測試64-65
• 6.3 便攜式收發(fā)機(jī)硬件平臺測試65-66
• 結(jié)論66-67
• 致謝67-68
• 參考文獻(xiàn)68-70
• 附錄A 收發(fā)機(jī)整體方案70-71
• 附錄B 數(shù)字濾波器C語言實現(xiàn)程序71-74

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