文档介绍：天津大学
硕士学位论文
基于FPGA的软件无线电通信平台的设计与实现
姓名:曹潇
申请学位级别:硕士
专业:通信与信息系统
指导教师:戴居丰
20080501
摘要关键词:软件无线电技术作为一种新的通信技术,其基本思想是构造一个通用硬件平台,使宽带疍,疉尽量靠近天线,在数字域完成信号处理,通过选用不同软件模块即可实现不同的通信功能,这样大大缩短了电台的研发周期。该技术在通信绕涫窃谝贫ㄐ领域有着迫切的需求和广阔的应用前景。本文阐述了软件无线电的基础理论,对信号采样理论、多速率信号处理技术、高效数字滤波器、数字正交变换理论进行了分析和研究。从目前器件发展水平和实验研究条件出发,设计了一个基于的软件无线电通信平台。设计采用了中频数字化处理的硬件平台结构,选用盗蠪魑P藕糯和总体控制配置的核心,并结合专用通信芯片,数字上变频器和数字下变频器来实现该平台。采用和镅远允狈指从媚?椤信道编解码模块、调制解调模块等进行了模块化设计,并对电路板设计过程中系统的配置和控制、无源滤波器设计、阻抗匹配电路设计等问题进行了详细的讨论,最后对印制电路板进行测试和调试,获得了预期的效果。本文给出的设计方案,大大简化了数字通信系统的硬件设备,具有较强的通用性和灵活性,通过修改系统参数和配置程序,即可适应不同的通信模式和信道状况,充分体现了软件无线电的优势。该平台不仅仅能应用在通信设备上,在许多系统验证平台、测试设备中均可应用,颇具实用价值。软件无线电时分复用信道编解码正交调制数字上/下变频
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签字目期:分哪年鲁学位论文作者签名:酱气京学位论文作者签名:有、荩独创性声明学位论文版权使用授权书或撰写过的研究成果,也不包含为获得墨鲞态堂或其他教育机构的学位或证本学位论文作者完全了解苤鲞盘堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权墨壅盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他入已经发表矽。&年多月签字日期:6月占日本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签字日期:索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得导师签名:
,无线通信在现代通信中开始占据越来越重要的位置,被广泛应用于商业、气象、军事、民用等许多领域。当代无线通信系统很多,如卫星通信系统、蜂窝移动通信系统、短波通信系统等等,其调制方式和多址方式也很多,各种通信系统由于自身的特点而应用于不同场合。而作为军事通信领域不可或缺的军用电台,往往是根据某种特定的用途而设计的,功能单一,信号特征差异很大,其工作频段,调制方式,通信协议,数字信息编码方式,加密方式等都有很大不同,电台之间的这些差异极大地限制了不同电台之间的互连互通。而且,由于不同频段的电台只能满足某些特定的要求,因此无法满足部队各种各样的军事需求,给协同作战带来了困难。而由于系统硬件结构上的不同,在每次系统升级时,都需要换用新的设备,从而对现有资源造成了巨大浪费。因此,基于一个通用的系统硬件平台,利用不同的软件通信模块来实现不同的通信方式,这成为了当前通信发展的必然选择。软件无线电是将模块化、标准化的硬件单元,以总线方式连接构成基本平台,并通过软件下载的方式来实现各种通信功能的一种开放式体系结构¨】。它利用软件来定义和实现无线设备的各部分功能,包括前端接收,中频处理和信号的基带处理等,尽可能在靠近天线的地方通过宽带模/数或数/模转换器完成信号的数字化,然后用软件定义并实现无线设备的功能。软件模块由各种算法库组成,通过加载软件算法或是升级软件就可以实现业务功能的扩张和采用新的通信标准。它把硬件作为无线通信的通用平台,使其尽可能地脱离通信体制、信号波形和通信功能,尽可能多地由软件来实现,这样的无线通信系统具有很好的通用性、灵活性,而且系统升级也变得非常容易。软件无线电的主要特点可以归纳如下:哂泻芮康牧榛钚裕喝砑尴叩缈梢酝ü黾尤砑?椋苋菀自黾有碌功能。可以与其他任何电台进行通信,并可以作为其他电台的射频中继。可以通过无线加载来改变软件模块或更新软件。为了减少开支,可以根据所需功能的强
.砑尴叩绲墓丶际弱,取舍选用的软件模块。哂薪锨康目7判裕喝砑尴叩缬捎诓捎昧吮曜蓟⒛?榛慕峁梗溆件可以随着器件和技术的发展而更新或扩展,软件也可以随需要而不断升级。软件无线电不仅能和新体制电台通信,还能与旧体制电台兼