本文關(guān)鍵詞：基于SoC的數(shù)字中頻信號(hào)的功率均衡處理

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【摘要】：軟件無線電技術(shù)自提出之后即在很多通信系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。收發(fā)信機(jī)由于受外界各種因素的影響,導(dǎo)致各信道輸出信號(hào)功率相差很大,不利于后續(xù)處理。為了解決這樣的問題,本文提出了一個(gè)基于ZYNQ片上系統(tǒng)與AD9361的數(shù)字中頻信號(hào)處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案,該系統(tǒng)的核心部分為:集成了ARM和FPGA的片上系統(tǒng)、射頻捷變收發(fā)器AD9361芯片。且該系統(tǒng)是軟件可編程的,使其能夠接收不同參數(shù)的無線信號(hào),在不用更換硬件系統(tǒng)的情況下,便可以完成不同信號(hào)的接收和處理,旨在提高調(diào)頻廣播信號(hào)的質(zhì)量與覆蓋率。自動(dòng)增益控制電路能使接收信號(hào)控制在一定的范圍之內(nèi),即在接收較強(qiáng)信號(hào)時(shí),收發(fā)信機(jī)的增益變低,而在接收較弱信號(hào)時(shí)則增益變高。但是隨著收發(fā)信機(jī)性能的不斷改善,對(duì)自動(dòng)增益控制系統(tǒng)的要求也越來越高。但是收發(fā)信機(jī)只能解決信號(hào)整體幅度的增大或減小,并不能實(shí)現(xiàn)每個(gè)信道的幅度均衡,所以為了實(shí)現(xiàn)更好的處理結(jié)果,需要通過設(shè)計(jì)IP核來實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)信道的功率均衡。本文根據(jù)“基于SoC與AD9361的數(shù)字中頻信號(hào)的功率均衡”研究課題,主要完成了模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)字上/下變頻、自動(dòng)增益控制,然后從頻域和空域兩種方案對(duì)功率均衡進(jìn)行設(shè)計(jì)。在頻域中通過FFT把時(shí)域信號(hào)轉(zhuǎn)換成頻域信號(hào),然后對(duì)相應(yīng)的頻段進(jìn)行功率均衡。由于輸入信號(hào)經(jīng)FFT變換之后,延時(shí)較大,數(shù)據(jù)易于丟失,導(dǎo)致數(shù)據(jù)無法完全輸出,所以不易于數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理;在空域中采用時(shí)頻重疊多信號(hào)處理技術(shù)來設(shè)計(jì)并行的16個(gè)帶通濾波器、積分器和乘法器來實(shí)現(xiàn)信號(hào)的功率均衡,有效解決了FFT中存在的時(shí)延問題,并下載到SoC上,可清晰地看到信號(hào)的均衡效果圖。本文涉及Vivado、Linux和Matlab等軟件編程,并最后在開發(fā)板上進(jìn)行了驗(yàn)證,對(duì)測試出來的結(jié)果進(jìn)行分析,達(dá)到了預(yù)定的要求。本文的工作對(duì)其它的軟件無線電系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)也有一定的參考價(jià)值,對(duì)無線通信系統(tǒng)的發(fā)展也具有一定的意義。
【關(guān)鍵詞】：軟件無線電 SoC AD9361 自動(dòng)增益控制 IP核
【學(xué)位授予單位】：東華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN911.7
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 研究背景和意義10-11
• 1.2 軟件無線電的介紹11-13
• 1.2.1 軟件無線電的定義11
• 1.2.2 軟件無線電的特點(diǎn)11-12
• 1.2.3 軟件無線電應(yīng)用前景和發(fā)展趨勢12-13
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3.1 AGC國內(nèi)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3.2 AGC國外研究現(xiàn)狀14
• 1.3.3 均衡技術(shù)的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容15-17
• 第二章 軟件無線電中頻數(shù)字化接收理論17-31
• 2.1 中頻數(shù)字化接收機(jī)17-18
• 2.2 信號(hào)采樣理論18-20
• 2.2.1 Nyquist采樣定理18-19
• 2.2.2 帶通采樣理論19-20
• 2.3 數(shù)字正交變換20-21
• 2.4 抽取與濾波21-24
• 2.5 數(shù)字濾波器24-30
• 2.5.1 數(shù)字濾波器原理24-26
• 2.5.2 濾波器的多級(jí)實(shí)現(xiàn)26-30
• 2.6 本章小結(jié)30-31
• 第三章 無線數(shù)字中繼系統(tǒng)的構(gòu)成31-39
• 3.1 無線數(shù)字中繼系統(tǒng)31-32
• 3.2 射頻捷變收發(fā)器—AD936132-36
• 3.2.1 模擬和數(shù)字濾波器33-35
• 3.2.2 串行外圍接口(SPI)35-36
• 3.3 SoC技術(shù)36-38
• 3.3.1 組成結(jié)構(gòu)：FPGA與ARM37
• 3.3.2 PS與PL的接口技術(shù)37-38
• 3.4 本章小結(jié)38-39
• 第四章 自動(dòng)增益控制39-46
• 4.1 傳統(tǒng)自動(dòng)增益控制電路介紹39-41
• 4.2 本文采用的AGC結(jié)構(gòu)41-43
• 4.3 AGC實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析43-45
• 4.4 本章小結(jié)45-46
• 第五章 功率均衡的IP核設(shè)計(jì)46-62
• 5.1 IP核技術(shù)46-51
• 5.2 功率均衡的IP核設(shè)計(jì)51-57
• 5.3 時(shí)域重疊法的IP核設(shè)計(jì)57-61
• 5.4 本章小結(jié)61-62
• 第六章 總結(jié)與展望62-63
• 6.1 本文工作與總結(jié)62
• 6.2 展望62-63
• 參考文獻(xiàn)63-65
• 附錄65-85
• 攻讀碩士學(xué)位期間參加的項(xiàng)目、發(fā)表的論文情況85-86
• 致謝86

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：518748