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基于软件无线电的数字调制解调技术及其应用研究

作　者: 陈建鑫
导　师: 刘宏立
学　校: 湖南大学
专　业: 电子科学与技术
关键词: 无线通信软件无线电调制识别高阶累计量多径干扰 DSPs
分类号: TN925
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

近年来,随着通信技术的不断发展,无线通信方式以其便捷、高效的优势得到了人们越来越多的关注,但无线通信是一个复杂的过程,尤其是其中的一些算法仅凭理论学习很难掌握。能够通过动手实验直观的进行认识和学习己成为相关工程技术人员和广大青年学生的迫切需要。软件无线电提出了一种实现无线通信的新思路,具有标准化、模块化和开放性等特点,而调制识别技术作为软件无线电的重要技术基础,也随之得到了很大的发展。本论文在研读了大量的文献、参考了相关设计的基础上,根据实际需要,提出了利用现有软件无线电平台硬件环境,编程模拟简单的无线通信的设计思想。具体包括编码、调制发送、接收解调等实验过程。实验者通过本实验,不但可以更深入地理解无线通信过程,而且还可以直观地学习软件无线电技术,从而取得更好的学习效果。本文的设计主要由平台运行软件环境的搭建及特定调制样式的调制及解调算法的编程实现两部分组成。软件环境搭建部分主要包括CPLD中VHDL程序的编写,MCU控制和演示程序的编写等；调制解调算法部分是在DSP芯片内编程实现几种常用通信调制样式的调制和解调,以完成通信功能。此外,本文还对通信信号的调制识别做了较为深入的理论探讨,提出了利用信号高阶累积量特征构造识别参数进行调制识别的方法。而且根据本实验平台的实际特性,针对无线信道中的多径干扰现象,提出了对识别参数进行校正的方法。这部分理论研究为下一阶段在平台上实际编程实现简单的调制识别实验打下了坚实的基础。从实际运行和项目执行的情况来看,本文所研究的识别方法和编写的通信实验程序是可行和可靠的,满足了教学和科研的基本需要。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-17
  1.1 无线通信的发展历史和现状  10-11
  1.2 软件无线电的基本概念  11-12
  1.3 数字调制解调技术简述  12-15
    1.3.1 调制在通信系统中的作用  12-13
    1.3.2 数字调制解调技术的研究现状及发展趋势  13-14
    1.3.3 通信信号调制识别技术  14-15
  1.4 本课题的研究背景及意义  15-16
  1.5 本论文的主要内容  16-17
第2章软件无线电及数字调制解调理论基础  17-31
  2.1 软件无线电理论  17-23
    2.1.1 软件无线电中的采样理论  17-18
    2.1.2 软件无线电的结构形式  18-21
    2.1.3 软件无线电的关键技术  21-23
  2.2 基本数字调制解调理论和Matlab仿真  23-30
  2.3 本章小结  30-31
第3章软件无线电实验系统总体设计  31-50
  3.1 软件无线电实验系统介绍  31-34
    3.1.1 发送端系统资源  31-32
    3.1.2 接收端系统资源  32-34
  3.2 软件系统总体设计  34-36
    3.2.1 系统设计要求  34
    3.2.2 系统设计方案  34-36
  3.3 DSP部分的软件设计  36-42
    3.3.1 DSP软件设计流程  37-38
    3.3.2 DSP自举加载的实现  38-42
  3.4 CPLD的软件设计  42-46
    3.4.1 Techv6713信号处理板的CPLD软件设计  42-44
    3.4.2 高速AD板和高速DA板的CPLD软件设计  44-45
    3.4.3 MCU演示控制板的CPLD软件设计  45-46
  3.5 MCU的软件设计  46-49
    3.5.1 键盘模块的软件设计  46-47
    3.5.2 LCD模块的软件设计  47-49
  3.6 本章小结  49-50
第4章数字调制解调算法的软件实现  50-63
  4.1 软件总体实现方案  50-51
  4.2 FSK通信的实现  51-54
    4.2.1 FSK调制  51-52
    4.2.2 FSK解调  52-54
  4.3 DPSK通信的实现  54-56
    4.3.1 DPSK调制  54-55
    4.3.2 DPSK解调  55-56
  4.4 MSK通信的实现  56-60
    4.4.1 MSK调制  56-58
    4.4.2 MSK解调  58-60
  4.5 QPSK通信的实现  60-62
    4.5.1 QPSK调制  60-61
    4.5.2 QPSK解调  61-62
  4.6 本章小结  62-63
第5章数字调制解调及识别方法的研究  63-75
  5.1 数字调制解调算法设计中存在的问题  63-67
    5.1.1 MSK解调算法存在的问题  63-64
    5.1.2 包络分层阀值的确定  64-66
    5.1.3 接收信号失真问题  66-67
  5.2 数字调制识别方法研究  67-74
    5.2.1 基于高阶累计量的调制识别方法研究  67-69
    5.2.2 多径环境下的信道估计及调制识别分析  69-72
    5.2.3 实验仿真  72-74
  5.3 本章小结  74-75
总结与展望  75-77
参考文献  77-80
致谢  80-81
附录A 攻读学位期间发表的学术论文  81-82
附录B 攻读学位期间所参与的科研项目  82

基于软件无线电的数字调制解调技术及其应用研究

内容摘要

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