民航無線電專用頻率是國家無線電管理機構(gòu)為民航的通信、導(dǎo)航、雷達等領(lǐng)域而專門劃分和分配的無線電頻率。民航無線電專用頻率的安全性對于民航飛機而言至關(guān)重要,所以必須通過對民航無線頻譜監(jiān)測系統(tǒng)的研究,來應(yīng)對民航無線電發(fā)生的突發(fā)情況。近年來,隨著無線通信技術(shù)的快速發(fā)展,新的無線電業(yè)務(wù)、無線電設(shè)備層出不窮。各種突發(fā)性的干擾,使電磁環(huán)境惡化,降低通信質(zhì)量,如果發(fā)生在民航無線電專用頻率會威脅到國家和人民的生命財產(chǎn)安全。針對機場的無線電頻譜監(jiān)測是解決上述兩個問題的重要手段,通過有效監(jiān)測,減少電磁環(huán)境的污染,可以保障民航無線電專用頻率安全性。文章介紹了軟件無線電的概念,為了實現(xiàn)對機場以及機場周邊的無線電進行監(jiān)測,防止干擾發(fā)生,保護民航安全,進而設(shè)計了一種基于USRP硬件外設(shè)和LabVIEW程序的頻譜監(jiān)測平臺。該平臺針對特定民航頻率設(shè)計,具有掃頻監(jiān)測,FM、AM解調(diào),干擾測向與定位功能。通過對實際接收到的數(shù)據(jù)進行分析與處理,驗證了該系統(tǒng)在實際環(huán)境中的可行性。軟件無線電技術(shù)在現(xiàn)階段的通訊與工程中的應(yīng)用已經(jīng)越來越重要,其可編程性強,實用方便,勢必在現(xiàn)階段以及以后的通訊系統(tǒng)中有重要應(yīng)用。在掃頻功能中,可以對指定的...

【文章頁數(shù)】：97 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 無線電及航空無線電基本概念
    1.2 論文選題背景
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 課題研究目的
    1.5 本文的主要內(nèi)容
        1.5.1 主要內(nèi)容
        1.5.2 論文的組織結(jié)構(gòu)形式
第二章 基于USRP的頻譜監(jiān)測平臺簡介與相關(guān)技術(shù)
    2.1 軟件無線電概念及特點
        2.1.1 軟件無線電的概念
        2.1.2 軟件無線電的優(yōu)勢
    2.2 USRP介紹
    2.3 LabVIEW介紹
    2.4 常見信號解調(diào)方式
        2.4.1 AM解調(diào)
            2.4.1.1 包絡(luò)檢波法
            2.4.1.2 相干解調(diào)法
        2.4.2 FM解調(diào)
            2.4.2.1 非相干解調(diào)
            2.4.2.2 相干解調(diào)
    2.5 并行處理技術(shù)
    2.6 數(shù)據(jù)庫技術(shù)
        2.6.1 數(shù)據(jù)庫概念
        2.6.2 LabVIEW與數(shù)據(jù)庫連接方式
        2.6.3 LabVIEW與 Access數(shù)據(jù)庫連接
    2.7 信號源定位技術(shù)
        2.7.1 信號源定位概念
        2.7.2 信號源定位方法
        2.7.3 測向定位基本原理
        2.7.4 多站測向交叉定位基本原理
    2.8 本章小結(jié)
第三章 基于USRP的某機場無線電監(jiān)測平臺需求性分析與系統(tǒng)搭建
    3.1 平臺需求分析
        3.1.1 硬件系統(tǒng)需求
        3.1.2 軟件系統(tǒng)需求
    3.2 干擾信號分析
    3.3 基于USRP的無線電監(jiān)測平臺設(shè)計方案與技術(shù)路線
        3.3.1 基于USRP的無線電監(jiān)測平臺整體設(shè)計方案
        3.3.2 平臺技術(shù)路線
    3.4 平臺相關(guān)設(shè)備
        3.4.1 PTU57 型高精度數(shù)字云臺介紹
        3.4.2 HMC252 射頻開關(guān)介紹
        3.4.3 JY901 角度傳感器介紹
        3.4.4 UM220 GPS模塊介紹
    3.5 本章小結(jié)
第四章 基于USRP的某機場無線電監(jiān)測平臺軟件設(shè)計
    4.1 系統(tǒng)接收方案
        4.1.1 全向天線無線電監(jiān)測系統(tǒng)接收方案
        4.1.2 定向天線無線電監(jiān)測系統(tǒng)接收方案
    4.2 全向天線無線電監(jiān)測系統(tǒng)
        4.2.1 USRP設(shè)置流程
        4.2.2 掃頻功能設(shè)計
        4.2.3 掃頻波形顯示
        4.2.4 掃頻頻譜分析
        4.2.5 LabVIEW調(diào)用Access數(shù)據(jù)庫
            4.2.5.1 波形數(shù)據(jù)的存儲與讀取
            4.2.5.2 讀取已有機場數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)
            4.2.5.3 數(shù)據(jù)庫快速查找功能
            4.2.5.4 實現(xiàn)已知機場數(shù)據(jù)庫與接收波形數(shù)據(jù)庫的對比與篩選
        4.2.6 基于NI-USRP的 FM解調(diào)器設(shè)計
        4.2.7 基于NI-USRP的 AM解調(diào)器設(shè)計
    4.3 定向天線頻譜監(jiān)測系統(tǒng)
        4.3.1 基于Lab VIEW的儀器控制
        4.3.2 PTU57 云臺與上位機通訊
        4.3.3 上位機端控制HMC252 射頻開關(guān)功能程序設(shè)計
        4.3.4 上位機與JY901 角度傳感器通訊程序設(shè)計
        4.3.5 上位機與GPS UM220模塊通訊程序設(shè)計
        4.3.6 測向功能設(shè)計
            4.3.6.1 自動測向功能
            4.3.6.2 手動轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)測向功能
        4.3.7 干擾定位系統(tǒng)設(shè)計
            4.3.7.1 測向定位方法中的估計算法
            4.3.7.2 最小二乘誤差估計算法
            4.3.7.3 布朗最小二乘三角定位算法
        4.3.8 定位程序設(shè)計
    4.4 本章小結(jié)
第五章 基于USRP的某機場無線電監(jiān)測平臺實驗結(jié)果及分析
    5.1 實驗討論
        5.1.1 實驗介紹
        5.1.2 實驗分析與討論
    5.2 結(jié)果分析
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果
致謝



本文編號：3831530