【碩士論文】基于軟件無線電的實(shí)時信號分析系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn).pdf

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1、中國人民解放軍信息工程大學(xué)碩士學(xué)位論文基于軟件無線電的實(shí)時信號分析系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)姓名：顧善秋申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：電路與系統(tǒng)指導(dǎo)教師：江樺20020101信息}i張大學(xué)碩十挲位論文摘要本文論述了蘩予鞍{孛無線奄瑟瑟，在一令逶褥酶數(shù)字信號處理硬靜平臺上，針對重星中頻信號，用美圈國家儀器公司提供的開發(fā)虛擬儀器的LabVIEw平臺研制開發(fā)了～個實(shí)時的數(shù)字信號處理系統(tǒng)。它主要包括實(shí)時數(shù)據(jù)采集、頻譜簸測、信號的巔動搜索等模塊。本文涉及了較俘無線電觴戇慧及萁技術(shù)。酋先介綏了蘩予較籜無線電思想的硬秘：開發(fā)環(huán)境：其次論述了可變速

2、率的帶通采樣原理，采取了分段整合分析的方法，從而降低了信號的藤樣率。介紹rLabVIEw下如何通過計算機(jī)接口獲取數(shù)據(jù)的過程，數(shù)據(jù)采集過稷中各個參數(shù)豹算法選擇；同時闡述了l。abVIEw平臺下G語言的姆點(diǎn)及構(gòu)建纛季藍(lán)儀器的過褥，然后介紹了信號分析處理部分采用的頻率擴(kuò)展與FrT相結(jié)合的頻域分析方法；頻譜蠊測部分各個模塊的算法實(shí)現(xiàn)：最后給出了信號搜索郝分的算法實(shí)現(xiàn)及其原理挺燃。關(guān)鍵誦：軟件無線電(SR)；LabVI黼：虛掇儀器(VIS)；G語言；帶通采群；數(shù)字下變頻(D既)；A／D：頻率分辨率矗bstract第3頁一

3、～一一一一一一一一～一：霎～一一一一～一一一一一一一一～～一一～一一～～一一一一～一溉_蠶茁㈨叫．一耐聊魏婦一№Ⅲ一一一一一一一一一一～一一～一+一一一一一一一一一一一一一～～一一～～～一一～～一一．一一～一一一一一一一一一一一一信息丁程火學(xué)碩士學(xué)位論文第4頁信息工程大學(xué)碩士學(xué)位論文第一豢蓊言較囂無箋毫《so致黼re熟d{。)是{§92年臻秘莛滾予茭髫舉方涎Speakeasy，藤出MILT髓公司的J。。mto]a首次明確提出的概念，這一檄念～經(jīng)提出，立即得到了金世界禿線邀領(lǐng)域熬廣泛關(guān)注。它戇蒸本壤念凳姆遵瓔硬囂

4、籜為籠緩遁臻煞纂零乎臺，瑟霹畿多撼把無線通信及個入透錯爝獲件實(shí)現(xiàn)。這群，無線通信薪臻綾、新產(chǎn)晶酌開發(fā)將逐步轉(zhuǎn)副軟釋主寒，麗無線漣信產(chǎn)晶靜髂爨將越來越多：}

5、囊{奉璦在較捧，乏。{圭

6、于較僚籠線電瓣其有靜靈活性、，}款性譬特點(diǎn)，浸其不僅在軍、強(qiáng)^禿線遴藩中蓑褥了運(yùn)鬻，露強(qiáng)在毫孑竣、黎達(dá)、髂患純警領(lǐng)壤褥翁推廣。一耱澆鞍蔣遍靜褥法試淹，較捧潷線毫怒繼無蕊髓信領(lǐng)域澍敬羹要的拽術(shù)攀命(幽攘擬到數(shù)字，出固定到移動)質(zhì)的第三三次技術(shù)革命。它魁計算機(jī)晦數(shù)字藹號處理援末贏魔發(fā)震茇軍事遵蔭追協(xié)要求縋聲灝。軟件無線電的理想模型是采樣

7、靠近射頻端，這樣就翁償號的軟處理提供了較大的鯰疆空蚓。目前，軟件無線電的基本思想已推廣到其它無線電邋信領(lǐng)域，如衛(wèi)星通信領(lǐng)域。出于墨爨遵售靜工捧頻率較褰(，k個G赫到是卡G赫)，藹驥怒摸墅君子硬蔣提窶了禳舞蕊要求，很難像軟件無線電臺那樣在天線和數(shù)字信號處理單元之間直接進(jìn)行A／D和D／A變按，只能在中頻(70MHz成140洲z)進(jìn)行A／D和D／A變換。所以本課題中采取了非理想化的軟{孛無線患結(jié)褪鬻中頻帶逶采釋黎翰，栗薅超外蓉薄裁，將翌星中藜薷號經(jīng)過數(shù)字下變羧(DDc)，將高頗多虢寬帶信號下變頻至中頻單路信號，再避行

8、采樣處璃，這樣，采樣率大大地簿低了，采樣率的降低給信號的軟件處理帶來了很大的便利。奩信號分撬處理翁過程孛，頻譜分簿致是不可獲鄉(xiāng)魏浚備。稷霹蕊統(tǒng)翁簸警分辨儀價格昂贛、開發(fā)周期長、不易程控游缺點(diǎn)，系統(tǒng)應(yīng)用G語言開發(fā)完成了性價比高、開發(fā)胤端短、操作簡單(借勘鼠標(biāo)或鍵盤即可)、功能靈活的虛擬頻潛儀。瀣擬捩器就是怒專矮靜軟硬臀配合詩舅祝實(shí)現(xiàn)專育設(shè)器筠功琵，莠霞冀窟魂證、鬻麓化的儀器。虛擬儀器通過軟件將計算機(jī)硬件資源與有限的外部硬件設(shè)備有機(jī)地融合為～體，充分剝用計算機(jī)強(qiáng)大豹計算處理能力、存儲和控制能力，從而大大縮小了儀器硬

9、件的成本黧俸禳，薅羲了秀發(fā)蘧焱。并逶過較{孛實(shí)麓懟鼗據(jù)靜拾取、存諾強(qiáng)及分折疊疆。虞攢儀器救術(shù)的優(yōu)勢在于可由用戶定義自己的專用儀器系統(tǒng)，且徽容易構(gòu)建，所以應(yīng)用耐較為第5凝信息工程大學(xué)碩士學(xué)位論文廣泛。虛擬儀器技術(shù)十分符合國際上流行的”硬件軟件化”的發(fā)展趨勢，因而常被稱作“軟件儀器”。應(yīng)工作一線的要求，本課題針對衛(wèi)星中頻信號實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、信號分析與處理、頻譜顯示三大功能。衛(wèi)星信號中分布著各種帶寬和不同調(diào)制方式的信號。最寬的信號有幾十MHz，最窄的只有幾KHz：調(diào)制方式有AsK、FsK、FFsK、PsK(BPsK、

10、QPsK、oQPsK、DPsK)、QAM、MSK等。為了能夠?qū)?52M～88M)范圍的信號進(jìn)行采集、分析、處理，本課題采取了分段分析的思想，每段遵循了帶通采樣原理。本系統(tǒng)運(yùn)用的軟件平臺是美國國家儀器公司(NationalInstruments)的LabvlEw。系統(tǒng)的頻譜可視化部分實(shí)際上是一部虛擬頻譜分析儀。它能在特定頻段內(nèi)全景顯示各路信號的分布，一次顯示最寬可達(dá)36MHz帶寬；并能分