UAT模式下的小型化軟件無線電平臺設計與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2020-05-31 08:04
【摘要】:在無人機行業(yè)的快速發(fā)展的背景下,為了空中交通的安全,對無人機進行空中交通管理將變得非常有必要。為了在體積越來越小的無人機上實現(xiàn)空-空、空-地之間的實時廣播通信,本文詳細介紹了一款小型化軟件無線電平臺的設計方法和設計過程,同時在該平臺下完成UAT數(shù)據鏈的搭建。本文的主要工作如下:本文首先介紹了 UAT數(shù)據鏈的相關知識,然后對UAT鏈路的調制解調方式(CPFSK)進行研究,說明了 CPFSK的數(shù)學表達式,簡單的對CPFSK的功率譜密度以及誤碼率性能進行了 MATLAB仿真。然后參考了軟件無線電的定義,根據小型化的需求,設計了以高集成度射頻收發(fā)芯片AD9364和數(shù)字集成芯片Z-7020為主的小型化軟件無線電平臺。本平臺中的AD9364主要完成A/D和D/A轉換、濾波、混頻以及功率放大器等信號處理,Z-7020主要完成基帶信號處理和系統(tǒng)控制的功能。相比于傳統(tǒng)的分離式硬件平臺,該平臺大大的降低了產品的體積和重量,滿足在小型無人機上使用的需求。接著文章說明了小型化軟件無線電平臺的測試和功能驗證部分,測試部分主要包括平臺的靜電測試以及電源、時鐘以及數(shù)字電路和模擬電路的調試。并對其中出現(xiàn)的問題進行了說明。功能驗證部分是介紹了 UAT數(shù)據鏈搭建以及仿真結果,軟件設計中主要包括UAT發(fā)送通道、UAT接收通道以及ZYNQ模塊。由于整個UAT數(shù)據鏈搭建過程復雜,所以重點介紹了本文在軟件部分所做的工作內容主要為RS編解碼、AD9364寄存器配置、FPGA模塊調用等等,并對UAT接收模塊中的RS解碼以及ZYNQ模塊調用的IP核進行相應的功能仿真。最后在該小型化軟件無線電平臺上搭建UAT數(shù)據鏈,驗證了該平臺的功能。本文設計的小型化軟件無線電平臺,不僅僅可用于無人機領域,還可用于別的行業(yè),而且用戶可以根據后續(xù)的應用需求,進行相應的軟件升級。
【圖文】:
圖2.2二進制CPFSK信號的狀態(tài)網格圖逡逑
逡逑在符號序列為5的條件下,CPM信號的觀測信號K0的對數(shù)概率和下面的互相關度量的逡逑系為正相關,定義似然函數(shù)為(5)逡逑r(/7+l)r邐_逡逑CMn(a)=邋r{t)cos[coct邋+邋(j){t\a)\dt逡逑J^°邐(2.42)=CM(?-1)(5)邋+邋Jnr邐KO邋COS[6^邋+邋0(/;5)邋+逡逑M?(5)指的是在時刻幸存序列的度量,,而下列項逡逑v(5;/9J=[邐r(t)邋co?,[coct邋+邋(/>{t\a)邋+邋6n邋]dt邐(2.43)J邋nT逡逑表示在時間內的信號所引起的度量增量。這樣計算幸存序列的度量就只逡逑要計算在新的碼元周期內引起的附加增量v(5;A),然后加上前一個碼元周期算出來的幸列的度量值。通過計算,可以得出一共存在P或2P個相位狀態(tài)和個符號序列。所以個新的符號傳輸間隔都需要計算出PM1或者2戶從1個不同的v(5;A),指的是前面一個符輸間隔中幸存序列在度量值上的X椓。蠋n幾雋聳褂茫鄭椋簦澹潁猓樗惴撲愣攘吭雋康目蟯跡義先胛潁ǎ媯涑鑫鄭椋簦澹潁猓橐肼肫韉氖淙。辶x希ǎ保荊
本文編號:2689552
【圖文】:
圖2.2二進制CPFSK信號的狀態(tài)網格圖逡逑
逡逑在符號序列為5的條件下,CPM信號的觀測信號K0的對數(shù)概率和下面的互相關度量的逡逑系為正相關,定義似然函數(shù)為(5)逡逑r(/7+l)r邐_逡逑CMn(a)=邋r{t)cos[coct邋+邋(j){t\a)\dt逡逑J^°邐(2.42)=CM(?-1)(5)邋+邋Jnr邐KO邋COS[6^邋+邋0(/;5)邋+逡逑M?(5)指的是在時刻幸存序列的度量,,而下列項逡逑v(5;/9J=[邐r(t)邋co?,[coct邋+邋(/>{t\a)邋+邋6n邋]dt邐(2.43)J邋nT逡逑表示在時間內的信號所引起的度量增量。這樣計算幸存序列的度量就只逡逑要計算在新的碼元周期內引起的附加增量v(5;A),然后加上前一個碼元周期算出來的幸列的度量值。通過計算,可以得出一共存在P或2P個相位狀態(tài)和個符號序列。所以個新的符號傳輸間隔都需要計算出PM1或者2戶從1個不同的v(5;A),指的是前面一個符輸間隔中幸存序列在度量值上的X椓。蠋n幾雋聳褂茫鄭椋簦澹潁猓樗惴撲愣攘吭雋康目蟯跡義先胛潁ǎ媯涑鑫鄭椋簦澹潁猓橐肼肫韉氖淙。辶x希ǎ保荊
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