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陆基无线电导航通信系统信号模拟器的研究

作　者: 张翼
导　师: 王淑钧
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 信号模拟器扩频通信电波传播噪声仿真
分类号: TN966
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
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内容摘要

陆基无线电导航通信系统主要实现对舰船的导航定位功能，它是一种远程高精度的无线电导航系统，同时也是一个非常实用的扩频通信系统。它具有作用距离远、定位精度高、稳定性好等优点。因此，它的投入使用将会为我国提供宝贵的导航定位资源。本课题是“陆基无线电导航通信系统信号模拟器的研究”。它研究发射机发射出来，经过有噪信道传播的电波信号。具体的说它研究路基导航通信系统发射部分各环节的信号以及该信号在空间的传播。在电波传播部分的研究中，我们探讨了发射信号的天波、地波传播方式，并详细说明了单位发射功率、一定作用距离时，两种方式下信号场强的计算方法，然后利用计算的场强值，设计了发射机所需的发射功率。接着，在信号模拟器的软件仿真中，我们应用MATLAB对系统发射部分各环节的信号进行了仿真；重点探讨了噪声的仿真方法，并仿真出几种常见分布的噪声；为了演示上述仿真结果，我们采用VC++调用MATLAB的方法实现了信号仿真演示，本文详细介绍了这种方法。最后，我们讨论了用硬件实现了这个信号模拟器的方法。该系统是利用DSP(TMS320C5410)和CPLD(EPM7128)作为硬件平台的。本文给出重点部分硬件电路图，同时给出了与硬件配合工作的软件流程图。

全文目录

第1章绪论  10-15
  1.1 课题背景  10
  1.2 陆基无线电导航通信系统的研究现状  10-12
    1.2.1 陆基无线电导航通信系统简介  10-12
    1.2.2 陆基无线电导航通信系统小结  12
  1.3 扩频通信的优点  12-14
  1.4 本文的工作  14
  1.5 本章小结  14-15
第2章扩频通信的基本理论  15-26
  2.1 扩频通信的理论基础  15-17
    2.1.1 扩频通信的定义  15
    2.1.2 扩频通信的理论基础  15-17
  2.2 扩频通信系统的模型及其抗干扰能力  17-23
    2.2.1 扩频通信系统的模型  17-21
    2.2.2 扩频通信系统的抗干扰性能  21-23
  2.3 扩频通信的主要性能指标  23-25
    2.3.1 扩频处理增益  23-24
    2.3.2 干扰容限  24-25
  2.4 本章小结  25-26
第3章电波传播  26-43
  3.1 电波传播基础  26-29
    3.1.1 电波传播的定义及频段的划分  26
    3.1.2 电离层  26-27
    3.1.3 无线电波的主要的传播方式  27-28
    3.1.4 无线电波在自由空间内的传播  28
    3.1.5 传输损耗  28-29
  3.2 地面波传播  29-33
    3.2.1 地面波传播的基本理论  29-30
    3.2.2 地面波场强的计算  30-33
    3.2.3 地面波传播小结  33
  3.3 天波传播  33-41
    3.3.1 无线电波在电离层中的传播  33-36
    3.3.2 天波场强的计算  36-41
  3.4 发射机的发射功率  41-42
  3.5 本章小结  42-43
第4章信号模拟器的软件仿真  43-61
  4.1 信号模拟器的仿真模型  43-44
  4.2 系统发射部分各环节的仿真  44-52
    4.2.1 直扩序列双相平衡调制  44-45
    4.2.2 原始信息的差分编码  45-46
    4.2.3 扩频码的产生  46-48
    4.2.4 差分后的序列的扩频调制  48-49
    4.2.5 信号模拟器的最终输出信号  49-52
  4.3 噪声的仿真  52-56
    4.3.1 均匀分布的噪声的仿真  52-53
    4.3.2 瑞利分布的噪声的仿真  53-54
    4.3.3 高斯白噪声的仿真  54-56
  4.4 模拟信号的仿真演示  56-60
  4.5 本章小结  60-61
第5章信号模拟器的硬件实现  61-77
  5.1 信号模拟器硬件系统的介绍  61-62
  5.2 系统各部分电路  62-72
    5.2.1 TMS320C54x DSP及相关电路  62-68
    5.2.2 CPLD(EPM7128LC84)介绍  68-70
    5.2.3 A／D采样电路  70-71
    5.2.4 D／A转换电路  71-72
  5.3 信号模拟器硬件系统的软件设计  72-75
    5.3.1 集成开发环境(CCS,Code Composer Studio)  72-73
    5.3.2 DSP软件程序的编写流程  73-74
    5.3.3 硬件系统的软件设计  74-75
    5.3.4 DSP中断的软件设计  75
  5.4 本章小结  75-77
结论  77-78
参考文献  78-80
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  80-81
致谢  81-82
附录: 信号模拟器硬件实现电路原理图  82

陆基无线电导航通信系统信号模拟器的研究

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