基于FPGA的短波跳頻干擾機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究
本文關(guān)鍵詞:基于FPGA的短波跳頻干擾機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展,軍事上對(duì)通信技術(shù)的要求也越來(lái)越高,跳頻通信以其突出的抗干擾、抗衰落和抗截獲能力,在軍事上引起了高度重視并已廣泛用于軍事通信系統(tǒng)。因此,跳頻干擾機(jī)的研究既是對(duì)前人工作的總結(jié)和創(chuàng)新,又是通信技術(shù)發(fā)展的時(shí)代要求。本文“基于FPGA的短波跳頻干擾機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究”的研究工作包括硬件電路實(shí)現(xiàn)和軟件編程兩個(gè)方面。硬件電路主要包括基帶電路和功率放大電路兩大部分。其中基帶電路包括FPGA及其外圍電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、串口通信電路及電源電路等;功率放大電路包括前置放大器和末級(jí)功率放大器。軟件編程部分主要包括FPGA與PC機(jī)間的數(shù)據(jù)通信、DDS跳頻源的實(shí)現(xiàn)、m序列的產(chǎn)生及信號(hào)調(diào)制。FPGA與PC之間的通信內(nèi)容分為兩類(lèi):調(diào)制序列和頻率控制命令。課題中用于載波調(diào)制的序列除FPGA產(chǎn)生的m序列外,還可以是用戶(hù)自定義的序列,用戶(hù)自定義調(diào)制序列通過(guò)串口傳送到FPGA并經(jīng)處理后,再與載波進(jìn)行調(diào)制;頻率控制命令是指PC機(jī)控制輸出載波頻率的命令,通過(guò)輸入不同的控制命令可得到不同的單頻或跳頻載波輸出;DDS跳頻源的實(shí)現(xiàn)基于查表法,通過(guò)查詢(xún)已設(shè)計(jì)好的正弦波幅值表以獲得離散正弦波幅值;課題中設(shè)計(jì)了周期為127的m序列發(fā)生器,并利用modelsim進(jìn)行了程序仿真;程序中實(shí)現(xiàn)了2ASK和2PSK兩種數(shù)字調(diào)制方式,并在文中給出了利用示波器測(cè)得的調(diào)制波形。文章最后列出了跳頻干擾機(jī)的實(shí)測(cè)輸出功率值,并通過(guò)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了該跳頻發(fā)射機(jī)基本滿(mǎn)足設(shè)計(jì)指標(biāo)要求。
【關(guān)鍵詞】:跳頻通信 DDS m序列 信號(hào)調(diào)制
【學(xué)位授予單位】:北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類(lèi)號(hào)】:TN978
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第1章 緒論10-16
- 1.1 引言10
- 1.2 跳頻通信的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展方向10-13
- 1.2.1 發(fā)展現(xiàn)狀10-12
- 1.2.2 發(fā)展趨勢(shì)12-13
- 1.3 跳頻通信技術(shù)指標(biāo)13-14
- 1.4 論文主要工作14
- 1.5 論文內(nèi)容安排14-15
- 1.6 本章小結(jié)15-16
- 第2章 設(shè)計(jì)方案和指標(biāo)16-21
- 2.1 發(fā)射機(jī)的基本結(jié)構(gòu)16
- 2.2 發(fā)射機(jī)的主要性能參數(shù)16-17
- 2.2.1 頻率穩(wěn)定度17
- 2.2.2 頻譜純度17
- 2.2.3 輸出功率17
- 2.2.4 輸出效率17
- 2.2.5 調(diào)制方式17
- 2.3 短波跳頻干擾機(jī)的設(shè)計(jì)方案17-19
- 2.4 短波跳頻干擾機(jī)主要技術(shù)指標(biāo)19-20
- 2.5 本章小結(jié)20-21
- 第3章 基帶電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)21-52
- 3.1 基帶電路的硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)21-30
- 3.1.1 時(shí)鐘電路21-22
- 3.1.2 串口通信電路22-23
- 3.1.3 FPGA及其外圍電路23
- 3.1.4 數(shù)模轉(zhuǎn)換電路23-24
- 3.1.5 低通濾波電路24-25
- 3.1.6 衰減選擇電路25-28
- 3.1.7 基帶硬件電路的調(diào)試28-30
- 3.2 基于FPGA的DDS跳頻源設(shè)計(jì)30-43
- 3.2.1 DDS的基本原理和組成30-32
- 3.2.2 DDS的優(yōu)缺點(diǎn)32-34
- 3.2.3 理想DDS輸出信號(hào)頻譜分析34-36
- 3.2.4 實(shí)際DDS輸出信號(hào)頻譜分析36-40
- 3.2.5 DDS跳頻源的實(shí)現(xiàn)40-43
- 3.3 m序列的FPGA實(shí)現(xiàn)43-46
- 3.3.1 m序列產(chǎn)生原理43-44
- 3.3.2 m序列的性質(zhì)44-45
- 3.3.3 基于FPGA的m序列發(fā)生器設(shè)計(jì)45-46
- 3.4 二進(jìn)制數(shù)字幅度調(diào)制46-48
- 3.4.1 2ASK原理與實(shí)現(xiàn)方法46-47
- 3.4.2 2ASK調(diào)制波形47-48
- 3.5 二進(jìn)制數(shù)字相位調(diào)制48-50
- 3.5.1 2PSK原理與實(shí)現(xiàn)方法48-50
- 3.5.2 2PSK調(diào)制波形50
- 3.6 本章小結(jié)50-52
- 第4章 功率放大器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)52-70
- 4.1 功率放大器性能指標(biāo)分析52-56
- 4.1.1 工作帶寬52
- 4.1.2 輸出功率52-53
- 4.1.3 增益及增益平坦度53-54
- 4.1.4 放大器的效率54
- 4.1.5 諧波失真54
- 4.1.6 輸入輸出電壓駐波比54-55
- 4.1.7 噪聲系數(shù)55-56
- 4.2 功率放大器的工作狀態(tài)選擇56-59
- 4.2.1 甲類(lèi)工作方式57-58
- 4.2.2 乙類(lèi)工作方式58
- 4.2.3 甲乙類(lèi)工作方式58-59
- 4.3 電路匹配59-60
- 4.4 前置放大器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)60-65
- 4.4.1 前置放大器晶體管選擇60-62
- 4.4.2 前置放大器電路設(shè)計(jì)62-65
- 4.5 末級(jí)功率放大器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)65-69
- 4.5.1 偏置電路設(shè)計(jì)65-66
- 4.5.2 末級(jí)功率放大電路設(shè)計(jì)66-67
- 4.5.3 功率放大電路的調(diào)試67-69
- 4.6 本章小結(jié)69-70
- 第5章 測(cè)試結(jié)果70-77
- 5.1 前置放大器性能測(cè)試70-74
- 5.2 末級(jí)功率放大器性能測(cè)試74-75
- 5.3 樣機(jī)實(shí)物75-76
- 5.4 本章小結(jié)76-77
- 總結(jié)與展望77-79
- 參考文獻(xiàn)79-82
- 致謝82-83
- 參與項(xiàng)目情況83-84
- 附錄84-85
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