數據鏈通信信號盲處理與實現(xiàn)技術
發(fā)布時間:2021-05-20 00:34
數據鏈通信信號主要用于飛機與控制中心進行數據交換與通信,相對于傳統(tǒng)的無線電通信方式,數據鏈的通信方式更加先進,具有更高的保密性,不易被其他設備偵測。數據鏈信號具有傳輸容量大、頻率隨機跳變、時間隨機跳變、定位精度高等特點,常應用于現(xiàn)代電子戰(zhàn)中。在高科技電子戰(zhàn)爭中,如何對接收到的數據鏈信號進行快速盲處理以及參數估計是具有重要的意義。本設計主要包含兩大部分,第一部分主要是通過利用MATLAB仿真軟件產生具有跳頻、GMSK調制等特性的數據鏈仿真信號。針對信號特點,設計相應的算法完成對信號的相關處理。處理內容包括對信號的數字信道化、陣列測向、波束形成、時間精估計、信號調制方式識別以及時頻參數的估計。在完成算法仿真的前提下,進行第二部分的硬件實現(xiàn)部分,將仿真算法移植到多核數字信號處理芯片(DSP)中。為了提高信號處理的實時性,對移植后的算法和硬件實現(xiàn)結構上進行進一步的調優(yōu),將傳統(tǒng)的單核實現(xiàn),改為多核并行流水線的實現(xiàn)方式,實現(xiàn)對每個脈沖數據都能完成接收并進行參數盲估計的過程,能夠保證每個核心處理運算時間在幾十微秒以內,達到了高速并行處理效果。本文對數據鏈通信信號盲處理系統(tǒng)的研究內容如下:1.針對數據...
【文章來源】:電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:111 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國內外發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 本論文的主要工作及結構安排
第二章 數據鏈盲處理系統(tǒng)總體方案設計
2.1 數據鏈通信信號特征分析
2.2 數據鏈通信信號盲處理難點分析
2.3 系統(tǒng)總體方案設計
第三章 數據鏈通信信號盲處理算法設計
3.1 信號模型
3.2 數字信道化接收
3.2.1 數字接收機基本介紹
3.2.2 數字信道化接收機結構
3.2.3 數字信道化仿真分析
3.2.4 數字信道化的信號檢測
3.2.5 脈沖信號起始與截止時間粗估
3.2.6 小結
3.3 陣列測向
3.3.1 陣列信號數學模型
3.3.2 Root-MUSIC算法原理
3.3.3 Root-MUSIC算法仿真
3.3.4 小結
3.4 自適應波束形成
3.4.1 自適應波束形成模型
3.4.2 MVDR算法原理
3.4.3 MVDR算法仿真
3.4.4 小結
3.5 脈沖信號起始與截止時間精估計
3.5.1 時間估計原理
3.5.2 時間估計仿真
3.5.3 小結
3.6 調制方式識別
3.6.1 調制識別概述
3.6.2 調制信號特征識別
3.6.3 小結
3.7 時頻參數估計
3.7.1 帶寬估計
3.7.2 頻率估計
3.7.3 波特率估計
3.7.4 功率估計
3.7.5 小結
3.8 本章小結
第四章 數據鏈通信信號盲處理算法實現(xiàn)
4.1 盲處理算法實現(xiàn)總體方案
4.2 硬件平臺介紹
4.2.1 數字信號處理芯片介紹
4.2.2 集成開發(fā)環(huán)境介紹
4.3 內核模塊介紹及配置
4.3.1 SYS/BIOS
4.3.2 IPC
4.3.3 環(huán)境配置
4.4 算法實現(xiàn)
4.4.1 數據鏈脈沖信號存儲
4.4.2 測向模塊
4.4.3 波束形成模塊
4.4.4 時間精估計模塊
4.4.5 調制方式識別模塊
4.4.6 時頻參數估計模塊
4.4.7 時鐘周期統(tǒng)計
4.5 多核框架搭建
4.6 多核算法驗證
4.7 盲處理實現(xiàn)系統(tǒng)總體測試
4.8 本章小結
第五章 總結與展望
5.1 論文總結
5.2 論文展望
致謝
參考文獻
攻碩期間取得的研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]數據鏈的發(fā)展與網絡中心戰(zhàn)[J]. 馮拓宇,劉春義. 飛航導彈. 2012(04)
[2]盲信號分離的理論與發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 李榮華,趙敏,王進. 移動通信. 2008(08)
[3]跳頻信號時-頻域分析與參數盲估計方法[J]. 郭藝,張爾揚,沈榮駿. 信號處理. 2007(02)
[4]基于拉伸處理的寬帶頻域接收波束形成方法[J]. 曹運合,張守宏,王勝華,尚海燕,羅永健. 電波科學學報. 2005(05)
[5]調制分析與識別的譜相關方法[J]. 韓國棟,蔡斌,鄔江興. 系統(tǒng)工程與電子技術. 2001(03)
[6]特定并行處理機上MUSIC算法的并行實現(xiàn)[J]. 劉皓,魏平,肖先賜. 系統(tǒng)工程與電子技術. 2001(01)
[7]相控陣接收多波束的數字形成方法及計算機模擬實驗[J]. 張光義,華海根,邵潤朋. 電子學報. 1982(04)
博士論文
[1]自適應盲信號處理理論及應用研究[D]. 王惠剛.西北工業(yè)大學 2002
碩士論文
[1]數字陣列接收同時多波束技術研究[D]. 胡君麗.電子科技大學 2019
[2]寬帶跳頻信號調制識別和參數估計[D]. 張君易.電子科技大學 2018
[3]基于壓縮感知的信號參數估計[D]. 劉姍姍.電子科技大學 2016
[4]跳頻通信信號盲接收技術的研究[D]. 劉志強.電子科技大學 2016
[5]跳頻信號參數估計與識別[D]. 陳松.電子科技大學 2010
[6]MUSIC算法的研究及DSP實現(xiàn)[D]. 雷遠.中國海洋大學 2009
[7]跳頻信號的參數估計和調制識別[D]. 羅朝洪.電子科技大學 2009
[8]自適應干擾置零與波束形成算法研究[D]. 彭博.電子科技大學 2008
[9]雷達信號數字偵察接收的FPGA實現(xiàn)[D]. 姜冬梅.電子科技大學 2008
[10]信道化數字接收機技術的研究[D]. 楊靜.電子科技大學 2006
本文編號:3196733
【文章來源】:電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:111 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國內外發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 本論文的主要工作及結構安排
第二章 數據鏈盲處理系統(tǒng)總體方案設計
2.1 數據鏈通信信號特征分析
2.2 數據鏈通信信號盲處理難點分析
2.3 系統(tǒng)總體方案設計
第三章 數據鏈通信信號盲處理算法設計
3.1 信號模型
3.2 數字信道化接收
3.2.1 數字接收機基本介紹
3.2.2 數字信道化接收機結構
3.2.3 數字信道化仿真分析
3.2.4 數字信道化的信號檢測
3.2.5 脈沖信號起始與截止時間粗估
3.2.6 小結
3.3 陣列測向
3.3.1 陣列信號數學模型
3.3.2 Root-MUSIC算法原理
3.3.3 Root-MUSIC算法仿真
3.3.4 小結
3.4 自適應波束形成
3.4.1 自適應波束形成模型
3.4.2 MVDR算法原理
3.4.3 MVDR算法仿真
3.4.4 小結
3.5 脈沖信號起始與截止時間精估計
3.5.1 時間估計原理
3.5.2 時間估計仿真
3.5.3 小結
3.6 調制方式識別
3.6.1 調制識別概述
3.6.2 調制信號特征識別
3.6.3 小結
3.7 時頻參數估計
3.7.1 帶寬估計
3.7.2 頻率估計
3.7.3 波特率估計
3.7.4 功率估計
3.7.5 小結
3.8 本章小結
第四章 數據鏈通信信號盲處理算法實現(xiàn)
4.1 盲處理算法實現(xiàn)總體方案
4.2 硬件平臺介紹
4.2.1 數字信號處理芯片介紹
4.2.2 集成開發(fā)環(huán)境介紹
4.3 內核模塊介紹及配置
4.3.1 SYS/BIOS
4.3.2 IPC
4.3.3 環(huán)境配置
4.4 算法實現(xiàn)
4.4.1 數據鏈脈沖信號存儲
4.4.2 測向模塊
4.4.3 波束形成模塊
4.4.4 時間精估計模塊
4.4.5 調制方式識別模塊
4.4.6 時頻參數估計模塊
4.4.7 時鐘周期統(tǒng)計
4.5 多核框架搭建
4.6 多核算法驗證
4.7 盲處理實現(xiàn)系統(tǒng)總體測試
4.8 本章小結
第五章 總結與展望
5.1 論文總結
5.2 論文展望
致謝
參考文獻
攻碩期間取得的研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]數據鏈的發(fā)展與網絡中心戰(zhàn)[J]. 馮拓宇,劉春義. 飛航導彈. 2012(04)
[2]盲信號分離的理論與發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 李榮華,趙敏,王進. 移動通信. 2008(08)
[3]跳頻信號時-頻域分析與參數盲估計方法[J]. 郭藝,張爾揚,沈榮駿. 信號處理. 2007(02)
[4]基于拉伸處理的寬帶頻域接收波束形成方法[J]. 曹運合,張守宏,王勝華,尚海燕,羅永健. 電波科學學報. 2005(05)
[5]調制分析與識別的譜相關方法[J]. 韓國棟,蔡斌,鄔江興. 系統(tǒng)工程與電子技術. 2001(03)
[6]特定并行處理機上MUSIC算法的并行實現(xiàn)[J]. 劉皓,魏平,肖先賜. 系統(tǒng)工程與電子技術. 2001(01)
[7]相控陣接收多波束的數字形成方法及計算機模擬實驗[J]. 張光義,華海根,邵潤朋. 電子學報. 1982(04)
博士論文
[1]自適應盲信號處理理論及應用研究[D]. 王惠剛.西北工業(yè)大學 2002
碩士論文
[1]數字陣列接收同時多波束技術研究[D]. 胡君麗.電子科技大學 2019
[2]寬帶跳頻信號調制識別和參數估計[D]. 張君易.電子科技大學 2018
[3]基于壓縮感知的信號參數估計[D]. 劉姍姍.電子科技大學 2016
[4]跳頻通信信號盲接收技術的研究[D]. 劉志強.電子科技大學 2016
[5]跳頻信號參數估計與識別[D]. 陳松.電子科技大學 2010
[6]MUSIC算法的研究及DSP實現(xiàn)[D]. 雷遠.中國海洋大學 2009
[7]跳頻信號的參數估計和調制識別[D]. 羅朝洪.電子科技大學 2009
[8]自適應干擾置零與波束形成算法研究[D]. 彭博.電子科技大學 2008
[9]雷達信號數字偵察接收的FPGA實現(xiàn)[D]. 姜冬梅.電子科技大學 2008
[10]信道化數字接收機技術的研究[D]. 楊靜.電子科技大學 2006
本文編號:3196733
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