一、利用FPGA实现通用解调器(论文文献综述)
黄浩[1](2021)在《卫星通信高效率调制解调器的实现》文中进行了进一步梳理如今,随着现代科技的快速进步与发展,通信与网络等信息技术的广泛应用已经十分普遍,卫星在地面和空中的通信已经逐渐发展成为现代通信不可替代的一部分,它将陆海空天各种联合作战平台整体地集成了起来,是目前我国现代军事信息化联合作战技术转型的成为世界各个国家军事通讯网络系统的一个重要部分。本文主要针对卫星通信高效率调制解调器的功能和性能要求,设计实现卫星与地面站链路的通信,选择UQPSK调制解调技术作为研究方向。利用FPGA搭载AD9361射频收发器对高效率调制解调器进行实现,不仅在通信方面能够实现很好的效果而且因其体积足够小能够在系统上得到搭载。本文的主要研究内容如下:1、对卫星通信的系统工作流程、RS编码/译码、LDPC编码/译码、交织和解交织和UQPSK调制解调方式进行了说明,并且对编码后的信号发经过调制扩频码处理的发送,以及接收通道对信号的扩频码同步和跟踪进行了设计。2、对调制解调部分中的成型滤波与匹配滤波、几种滤波方式、数字控制振荡器和载波同步等关键技术进行了对比研究和仿真实验。3、完成了射频收发模块电路的设计与实现,并且对该课题所设计的硬件电路芯片功能和AD9361的配置流程进行了概括。接收机完成对发送信号进行跟踪、滤波解调,通过FPGA来实现信号的捕捉和解码。整个调制解调器的设计能够满足所需的要求达到使用效果,最后通过所搭建的硬件测试平台,对各项指标要求进行了测试,证实了本方案的可行性。完成后的系统在发射端能够通过上位机对发射通道和编码方式进行选择,数据经过处理后,经过AD9361射频模块进行发送。接收端能够正确解析出发射端的数据信息,各项指标精度达到要求,能够在实际系统中得到应用。
张雨风[2](2020)在《远距离可见光通信系统中调制解调技术的研究与实现》文中研究说明作为一种新型的无线通信技术,可见光通信具有频谱丰富,安全节能等优点。该技术的出现迅速引起了人们的极大关注。而调制器与解调器作为传输系统的重要组成部分,其性能的优劣将直接影响传输系统的整体性能表现。本文利用数字调制解调技术的相关知识,并结合实际的远距离可见光通信应用场景选择了合适的调制解调方案。并借助MATLAB以及ModelSim仿真软件对调制解调器进行理论分析以及可行性验证,最终在FPGA平台上完成了对方案的实现。在本课题的实现过程中主要做了以下工作:1、详细分析了可见光通信系统的结构组成,通过对几种备选调制解调方案的性能分析,选择了综合性能最优的调制解调方案运用到本课题的调制解调器设计中。同时为了在相同的硬件条件下实现更高的系统传输速率,在选择了 DPSK调制解调方案的基础上选择了 DQPSK作为另一种应用于本系统的调制解调方案。2、完成了 DPSK调制解调器系统总体架构设计。调制器部分主要论述了单比特差分编码与差分解码模块,成型滤波器模块,载波生成器模块的原理以及基于FPGA的设计实现。解调器部分主要论述了载波同步模块,位同步模块的原理以及基于FPGA的设计实现。并通过仿真实验验证了调制解调器系统设计方案的正确性。3、完成了 DQPSK调制解调器系统总体架构设计。调制器部分主要论述了双比特差分编码与差分解码模块的原理以及基于FPGA的设计实现。解调器部分主要论述了多进制解调中的载波同步模块的原理以及基于FPGA的设计实现。并通过仿真实验验证了调制解调器系统设计方案的正确性。4、完成了实时远距离可见光通信系统的结构以及测试方案设计。并搭建平台进行了实验验证。在系统收端和发端的背靠背连接测试中,系统实现了误比特率为0的有效传输。当我们以遍布背景光的走廊作为实验场地时,用一颗光功率为0.5W的红色LED作为信号源,以APD进行光电转换后送入FPGA解调端进行解调。最终实现了速率为10Mbps,通信距离为66m,误比特率为1E-5的实时可见光通信系统。
陈明亮[3](2020)在《基于FPGA的卫星通信调制解调系统设计与实现》文中提出卫星通信技术作为深空探测任务执行的核心环节,是成功完成空间飞行任务的必要条件,因此对卫星通信的调制解调技术以及系统模型的研究十分必要。当前卫星通信系统的设备种类繁多,因此很难设计专用的硬件电路来实现每种调制解调算法的功能,不仅增加了调制解调器硬件电路的复杂性,同时也提高了添加新的解调算法的门槛。因此,根据软件无线电中软件定义功能、开放式模块化结构以及增强硬件系统通用性的设计原则,设计具有硬件通用化、功能软件化和软件模块化的调制解调器来解决问题,对应用于卫星通信的无线通信系统以及软件无线电技术的研究意义重大。首先,本文阐述了卫星通信系统中的技术环节,主要内容包括:发射端技术、接收端同步技术原理以及常规调制解调算法等。详细分析了基于软件无线电的调制解调通用模型,研究并推导了软件无线电中数字信号的正交调制解调算法。其次,设计了调制解调算法软件平台,发射部分采用正交调制方式实现了常规MPSK和16QAM调制方式对信源信号进行调制;接收部分利用下变频、载波同步等技术对接收信号进行同步及解比特输出,并通过Matlab软件对这些常用的调制解调算法的正确性和可行性进行了仿真,后期如果需要其他的调制解调方式则只需要在此系统中添加相应的调制解调算法模块即可。最终,设计了信号接收端硬件平台,其中利用FPGA和ADS62P49完成系统硬件平台设计,主要包括FPGA的选型、系统时钟电路设计以及AD、DA的配置等。最后将经过板卡解调模块处理后的数据保存为.dat文件,通过回放软件读取文件显示解调结果进行分析。
董艳萌[4](2020)在《高通量卫星信号发生及分析软件的设计与实现》文中指出近年来卫星通信技术高速发展,对卫星通信的需求不断增加,高通量卫星应时而生。但发射卫星成本巨大,在轨修复十分困难,所以在卫星发射前需要对卫星状态进行全方位的监测。一方面,为了增强自由度和环境适应性,卫星通信标准支持多种编码调制模式的选择,如最新的DVB-S2X标准,支持组合模式可达数百种。另一方面,卫星通信的高可靠性要求使得其对地面解调监测全面性的要求也更高。针对传统通信卫星测试软件耗时长、使用复杂、兼容性差等缺陷,本文提出两种基于不同框架的高通量卫星监测系统软件,满足用户对兼容性以及自动化的不同需求。主要工作如下:首先,在总结和分析现有相关通信卫星监测软件基础上,针对实验室自研高通量卫星调制解调器FPGA(Field Programmable Gate Array)设备,设计了基于QT框架的多模式自动化分析软件实现方案,克服效率低、测试模式单一的缺点。本文采用树型框结构实现百余种测试模式的直观选择,实现多种指令自动轮询请求FPGA设备回传数据,软件根据回传数据判断是否满足进入下一模式的测试条件,以自动完成给定信噪比区间的性能测试。其次,考虑到通信卫星监测软件的测试全面、兼容性强等需求,设计了基于Web框架的高通量卫星信号发生及分析软件,具有定制化开发多功能、客户端零安装、零维护,系统扩展容易的特点。本文设计使用Spring Boot框架和ECharts开源可视化图表结合,通过对调制、解调以及信道的多种可选参数进行配置,完成对产生调制信号EVM(Error Vector Magnitude)质量、同步状态、误码率、数据传输速率等的监测。本系统能够提供直观、交互丰富、高度个性化定制的数据可视化图表如星座图、误码率曲线图等,同时兼容IE8/9/10/11,Chrome,Firefox,Safari等浏览器,支持完成整个高通量卫星调制解调器研发阶段的全面测试。最后,从功能性和非功能性两方面进行软件测试。其中功能性测试主要包括模式选择、实时监测、自动化任务规划以及参数配置等功能进行测试;非功能性测试主要对软件的易用性、稳定性以及兼容性等方面进行测试。基于白盒、黑盒等多种测试方法的测试结果表明该软件各功能运行正常,满足用户各项需求,具有兼容性、可靠性以及交互丰富等特点。目前已经应用到高通量卫星调制解调器项目中,达到预期结果。
倪坤臣[5](2019)在《基于AD9361的UQPSK调制解调器的设计与实现》文中研究表明随着近些年来无人机行业急速发展,其应用范围和应用需求明显增加。从军事侦察的角度来说,无人机可以实现高分辨率的影像采集,但卫星遥感却常常因层云遮挡获取不到信息,而且无人机使用灵活成本低廉,可以说是遥感卫星的有效补充,并且与有人飞机相对比,避免了飞机驾驶员的伤亡。在民用方面,无人机也扮演着重要角色,在救灾抢险、视频拍摄、航空遥感领域和电力巡检等领域用途十分广泛。无人机数据链系统是无人机应用在各领域决定其性能优劣的重要组成部分。本课题针对无人机高清图像传输的功能和性能需求,设计实现无人机与地面站的数据链系统。目前,UQPSK调制解调技术广泛应用于无人机测控系统中,这得益于其频谱利用率高和使用灵活等特性,无人机目前正朝着智能化小型化的方向发展,本文基于AD9361在FPGA上设计实现UQPSK调制解调器,通信性能良好并能实现设备的小型化,便于搭载在无人机上。本课题主要研究内容涵盖以下主要内容,UQPSK调制解调器基本原理分析、UQPSK调制解调器设计、射频前端AD9361的开发设计和UQPSK调制解调器的FPGA硬件实现。首先从原理介绍了UQPSK调制解调器的通用理论知识,随后根据实际需求和系统设计指标设计了UQPSK调制解调器,仿真了各个主要功能模块设计过程,给出了信号流各个主要部分的时频域波形,并对所设计的UQPSK调制解调性能进行了分析和仿真,验证了设计的正确性,对实际FPGA实现有一定的指导意义。最后,先介绍了所使用的硬件平台,对芯片选型做了一定的分析,对AD9361的功能和配置实现做了简要的说明,随后在FPGA上进行UQPSK调制解调器的硬件实现,发射机的实现主要包括信息的扩频,以及成型滤波和LVDS接口的实现等,接收机的FPGA实现主要对扩频码捕获跟踪模块,Costas环模块和信息解调模块等进行了详细的实现说明,最终完成整个调制解调器的设计与实现,经过实际测试达到系统设计指标要求,满足实际应用需求。
阙梦婕[6](2019)在《基于FPGA的高级数字实验系统的设计与仿真》文中进行了进一步梳理21世纪是信息数字化迅速发展的时代,其中通信技术和电子信息技术作为核心产业,更是不断更新技术、向前推进。实验课程在培养实践型人才的过程中十分重要。传统的实验课程依赖实验箱进行教学,为了解决传统的实验箱项目固定、功能单一、通用性不高的弊端,本文设计了一种基于FPGA的高级数字电路实验系统,该系统结合了信号与系统、数字信号处理、通信原理、通信电子电路、数字电路与EDA等课程的相关实验,可以同时满足大一到大四甚至研究生的学习需要(包括验证性和设计性实验),通过FPGA在一个实验系统上同时完成多门课程的实验内容和设计,极大地节省了资源和成本,同时为更高要求的研究与设计提供了硬件条件。本文利用FPGA实现一个通用的综合实验平台,将实验软件化、数字化,便于学生理解和实践。本文使用DDS技术,实现了任意波形发生器作为实验的输入,通过DDS技术实现ASK、FSK、PSK、QPSK、MSK、QAM等调制信号的生成,完成多体制调制解调,同时在FPGA中实现信号卷积、数字滤波器等多门课程相关实验设计。本文首先介绍了课题的研究背景和涉及的实验内容,通过对实验原理的介绍,给出系统的整体设计;然后根据不同实验模块的需求进行FPGA芯片选型、外围电路配置,给出硬件设计方案;最后实现系统的FPGA设计,对系统进行仿真和测试。通过实际运行和测试,功能和技术指标均满足要求。
张欣伟[7](2019)在《动态感应装定验证系统通信链路研究与设计》文中进行了进一步梳理在以高新科技为主导的战场环境下,动态感应装定系统逐渐成为现代武器系统的必不可少的组成部分。在动态感应装定系统的研发过程中必须对所用的码制、输出电路、发射线圈匹配度等相关设计进行可靠性的验证。由于各个武器平台对系统通讯协议、接口电磁特性、初/次级线圈相对安装位置等要求不一,设计难度较大,大多未能搭建装定系统验证平台,仅通过设计仿真手段代替验证过程。因此必须设计一套动态感应装定验证系统,为动态装定系统的研制提供设计依据和验证环境。本文主要是对动态感应装定验证系统的通信链路进行研究与设计。本文根据实际的功能需求,对系统通信链路中所用到的信息编码、解码、调制、解调等方面的理论进行研究,确定所用的关键技术,完成了动态感应装定验证系统的通信链路设计。文中酋先分析比较了多种差错控制编码方式,最终选取了 RS(15,9)码,并在传统RS译码算法的基础上结合实际的应用背景改进了译码算法,使译码计算量减少了 20%。其次详细分析了采用的信号调制解调技术,完成了 2ASK、2FSK、2DPSK三种调制解调器的设计。接着以FPGA为核心,完成了通信链路的硬件设计,硬件设计部分主要包括数据通信电路、FPGA控制电路、DA/AD转换电路以及数据存储电路。最后利用硬件描述语言Verilog HDL完成通信链路的软件设计,软件设计部分包括数据通信模块、数据编解码模块、以及数据调制解调模块,并利用Modelsim实现了功能仿真。本文设计的通信链路主要包括装定器与引信接收器两部分。装定器完成信息的接收、编码和调制,引信接收器实现数据的解调、解码及存储发送,装定器是通过耦合线圈将信息传输到引信接收器内。为验证系统功能,在完成硬件设计与软件设计以后对通信链路进行测试。先进行各个模块的测试,在各模块满足要求的基础上进行整体测试,测试结果为:通信链路的信息传输速率达到了 8.3KB/S满足项目设计要求。
何魁华[8](2019)在《基于FPGA的多维度调制信号数字域解调算法研究与实现》文中进行了进一步梳理激光测振是一种高精度的测量技术,被广泛应用于军事目标与精密民用测量中。与传统的接触式速度计等测量设备相比较,激光测振技术具有更高的精确度和灵敏度。理想的外差激光测振系统的输出可认为是调频信号,但实际系统存在寄生幅度调制和载波泄露等问题。本文将调频和调幅的激光多普勒信号称为多维度调制信号。本论文“基于FPGA的多维度调制信号数字域解调算法的研究与实现”主要研究激光多普勒信号数字解调算法和载波泄露自适应对消算法,目的是在FPGA开发板上实现激光多普勒信号实时解调的同时,能对载波泄露信号进行有效的抑制。系统仅使用乘法器和加法器IP核,所有功能模块均是自行设计实现,拥有自主知识产权,有利于不同FPGA平台移植。针对激光多普勒信号实时解调的问题,设计并优化一种易于FPGA实现的正交解调系统。输入到系统的调制信号信噪比较低,需要对数字下变频后的正交基带信号进行滤波以抑制带外噪声。为节省FPGA有限的乘法器和逻辑资源,设计串行,并行和半并行的FIR滤波器满足不同速率信号的处理需要。研究并实现一种基于向量式CORDIC算法的高速多维度解调器。不仅能实时解调出正交基带信号I,Q的幅度信息,而且通过检测象限变化的方法实现整数相位的辨向计数,以解调出相位信息。为了抑制调制信号中的载波泄露,设计了一种基于FRLS算法的自适应对消系统。FRLS算法通过对标准RLS算法的矩阵运算做近似处理,降低了 58%的计算复杂度。系统无需引入外部参考信号,采用基于旋转式CORDIC算法的数控振荡器生成两路正交的参考信号。算法在MATLAB上完成了验证,并在FPGA平台使用定点数的计算方式进行实现。基于上述方法和关键技术,在FPGA上实现多维调制信号的数字解调,并且对子模块和整体功能进行性能测试分析。实验结果表明:系统测振量程为±25mm,不加低噪放大器的条件下可对功率大于-70dBm的激光多普勒信号进行解调。为了获取较好的解调效果,测振距离应小于50m。基于FRLS算法的自适应对消系统能在0.02ms内完成载波泄露抑制,抑制比达到20dB。
左大林[9](2019)在《基于Zynq的软件无线电中频处理模块硬件设计》文中研究指明随着现代电子技术和通信技术的日益发展,现有测试仪器及测试手段逐渐达到了技术瓶颈。人类通信需求增长迅速,硬件系统投入成本越来越高,使得依靠硬件实现的传统无线通信系统难以满足日趋复杂的通信功能和日渐提高的传输指标要求。而软件无线电(Software Define Radio,即SDR)是一种可用来实现无线通信领域多个通信体系并存、不同体系制定统一标准的新技术。软件无线电平台在标准化硬件设备上利用可升级、可重构的应用软件实现无线通信设备中的各种功能,克服了传统无线通信设备功能单一、可扩展性差等缺点,具有很强的灵活性与开放性。软件无线电技术作为未来通信技术的主要发展方向,势必将得到更广泛的重视和关注。本论文考虑了功耗、成本、兼容性以及可扩展性等因素选择了Xilinx公司的Zynq-7000系列片上系统(System-on-a-chip,即SoC)处理器和ADI公司推出的AD9361单芯片零中频收发解决方案搭建了软件无线电中频处理模块硬件平台,开展了基于Zynq的高集成度收发系统的研究设计。论文的主要研究内容包括:1、比较目前市面上几种主流软件无线电结构形式,对本软件无线电中频处理模块的系统结构进行介绍,分析各个功能模块组成,确定系统总体实现方案,并对模块关键器件进行选型。2、研究基于AD9361单芯片零中频收发架构通信链路搭建的解决方案,设计相应的硬件电路;设计基于AD9361的增益控制系统,并根据硬件总体方案完成系统电源模块设计。3、在FPGA中完成软件无线电平台的信号接口和基带信号处理等模块硬件逻辑设计,实现数字基带信号的接收、处理以及发送等核心功能。4、研究Zynq处理器芯片内部组成架构及其软硬件协同设计方案;研究了基于SoC的系统集成设计方式及其片内AXI4总线协议规范,并基于此协议完成相应硬件逻辑设计,搭建了软件无线电平台主控模块。通过以上内容的研究和设计,最终搭建了小型化、高集成度软件无线电平台,并对硬件电路及功能进行了测试和验证,实现其核心收发功能,为后续基于该平台的手持式收发仪研制打下了坚实的基础。
弓耀辉[10](2018)在《DVB-S2信号接收处理技术研究》文中研究说明目前在世界范围内大多数的卫星数字广播系统采用的广播标准就是DVB-S标准,但是还有一些亟待改进的问题,例如有限码率、传输性能、调制编码方式等。因此,在DVB-S标准的基础上,DVB-S2标准出现了。DVB-S2/ACM作为一种新型高效通信标准,近几年得到迅速发展,它不仅是承载高清电视的标准,而且是卫星宽带互联网接入业务的最佳选择方式。全新的信道编码模式和数据传输格式、高阶调制技术和ACM(adaptive coded modulation,自适应编码与调制技术)技术是DVB-S2标准的特点。这些新技术在国际通信卫星、欧洲新一代通信卫星以及我国新的通信卫星上已逐渐开始得到应用。当今市场上,传统的家用DVB-S2解调器市场均是支持对TS流的图像数据进行解码观看,而对IP数据的提取支持则是动辄数十万元的商用解调器的专利。目前有NEWTEC公司研制DVB-S2解调器等商用解调器设备可以对该信号进行接收,但是造价非常昂贵,不适合广泛推广。随着DVB-S2信号普及率越来越高,其承载IP数据也越来越多,亟需要大量高性价比接收设备。为了能以较低的成本实现对DVB-S2信号内的IP数据提取,提出了本文的研究任务。本文在详细分析DVB-S2标准中使用的关键技术的基础上,阐述了对应每项关键技术的处理方法,主要包括自适应调制信号的解调方法、对DVB-S2中的BCH码和LDPC码的译码方法和DVB-S2信号经过解调解码后数据流的接收处理方法。分别提出了相应的解决方案或仿真模型,并设计实现了接收设备原型机,可以同时处理音视频数据和IP数据,实现了DVB-S2信号的接收。本文原型接收机的成本不超过3万元,只占商用接收机价格的十分之一左右。与市面上的板卡相比,本文接收机在有限提高成本的基础上,可以支持自定义数据处理,实现了DVB-S2信号中IP数据的处理。另外原型接收机各个系统的功能模块是相互独立的,拥有较大调整空间,这使得其可以用作通用解调器的基础方案。尤其是在对类DVB的非标准信号的处理验证方面,相对市面上的各种专用系统,本文提供的验证系统拥有较大优势。
二、利用FPGA实现通用解调器(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、利用FPGA实现通用解调器(论文提纲范文)
(1)卫星通信高效率调制解调器的实现(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景及研究的意义 |
1.2 国内外研究历史与现状 |
1.2.1 国内研究发展现状 |
1.2.2 国外研究发展现状 |
1.3 主要功能及指标 |
1.4 本论文的结构安排 |
第二章 卫星通信调制解调理论 |
2.1 卫星通信系统组成 |
2.1.1 系统工作原理 |
2.1.2 配套连接关系 |
2.2 卫星数据通信编译码 |
2.2.1 RS编码/译码 |
2.2.2 LDPC编码/译码 |
2.3 卫星通信的抗干扰 |
2.3.1 交织和解交织 |
2.3.2 成帧 |
2.3.3 多普勒频移校正 |
2.4 调制解调技术基本原理 |
2.4.1 UQPSK调制技术基本原理 |
2.4.2 UQPSK解调技术基本原理 |
2.4.3 序列相位搜索捕获法 |
2.4.4 匹配滤波器同步捕获 |
2.5 本章小结 |
第三章 高效率调制解调器的关键技术 |
3.1 卫星信号处理过程 |
3.2 高效数字滤波器 |
3.2.1 数字滤波器的理论设计 |
3.2.2 半带滤波器 |
3.2.3 CIC滤波器 |
3.2.4 升余弦滤波器 |
3.2.5 数字环路滤波 |
3.3 NCO工作原理 |
3.3.1 相位累加器 |
3.3.2 波形存储器 |
3.4 载波同步方法 |
3.4.1 导频载波同步法 |
3.4.2 科斯塔斯环法 |
3.4.3 判决反馈环法 |
3.5 载波同步的仿真 |
3.6 本章小结 |
第四章 高效率调制解调器的实现 |
4.1 调制解调器的实现架构 |
4.2 硬件平台和系统参数 |
4.3 AD9361 的配置与实现 |
4.3.1 AD9361 工作原理 |
4.3.2 AD9361 时钟系统分析 |
4.3.3 AD9361 接口电路设计 |
4.4 高效率调制器的FPGA实现 |
4.5 高效率解调器的FPGA实现 |
4.6 本章小结 |
第五章 信号模拟设备测试与验证 |
5.1 硬件测试 |
5.2 测试平台的搭建 |
5.3 指标与功能测试 |
5.3.1 UQPSK调制波形信号的指标测试 |
5.3.2 UQPSK解调波形信号的指标测试 |
5.4 本章小结 |
第六章 全文总结与展望 |
6.1 全文总结与展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的成果 |
(2)远距离可见光通信系统中调制解调技术的研究与实现(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究发展现状 |
1.3 论文主要工作及结构安排 |
第二章 可见光通信系统中调制解调研究 |
2.1 调制解调技术性能比较及选择 |
2.1.1 带宽需求 |
2.1.2 误码率 |
2.2 DPSK调制解调技术原理 |
2.2.1 DPSK调制原理 |
2.2.2 DPSK相干解调原理 |
2.3 QPSK调制解调技术原理 |
2.3.1 QPSK调制原理 |
2.3.2 QPSK相干解调原理 |
2.4 DQPSK调制解调技术原理 |
2.4.1 DQPSK调制原理 |
2.4.2 DQPSK相干解调原理 |
2.5 本章小结 |
第三章 DPSK调制解调器的FPGA设计与仿真 |
3.1 DPSK调制解调器系统总体架构 |
3.1.1 DPSK调制器总体设计 |
3.1.2 DPSK解调器总体设计 |
3.1.3 MATLAB仿真验证 |
3.2 DPSK调制器的FPGA设计与仿真 |
3.2.1 PRBS生成器 |
3.2.2 差分编解码器 |
3.2.3 成型滤波器 |
3.2.4 载波发生器 |
3.2.5 DPSK调制器仿真 |
3.3 DPSK解调器的FPGA设计与仿真 |
3.3.1 载波同步算法 |
3.3.1.1 数字锁相环算法 |
3.3.1.2 平方环法 |
3.3.1.3 Costas环 |
3.3.1.4 Costas环设计实现 |
3.3.2 位同步算法 |
3.3.3 DPSK解调器仿真 |
3.4 本章小结 |
第四章 DQPSK调制解调器的FPGA设计与仿真 |
4.1 DQPSK调制解调器系统总体架构 |
4.1.1 DQPSK调制器综述 |
4.2 DQPSK调制器的FPGA设计与仿真 |
4.2.1 双比特差分编码与差分解码 |
4.2.2 DQPSK调制器仿真 |
4.3 DQPSK解调器的FPGA设计与仿真 |
4.3.1 极性Costas环 |
4.3.2 DQPSK解调器仿真 |
4.4 本章小结 |
第五章 调制解调器在可见光通信系统中的实验验证 |
5.1 可见光通信系统实验验证设计 |
5.2 实验结果分析 |
5.3 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 论文总结 |
6.2 展望 |
缩略语 |
参考文献 |
致谢 |
作者攻读硕士学位期间发表的学术论文目录 |
(3)基于FPGA的卫星通信调制解调系统设计与实现(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 国内外发展与研究现状 |
1.2.1 卫星通信技术的发展现状 |
1.2.2 软件无线电技术的研究现状 |
1.3 论文主要工作及章节安排 |
2 卫星通信理论基础和体系结构 |
2.1 数字通信系统功能介绍 |
2.1.1 发射端技术 |
2.1.2 信道编译码技术 |
2.1.3 接收端技术 |
2.2 SDR同步算法原理 |
2.2.1 定时同步技术 |
2.2.2 载波同步技术 |
2.3 SDR调制解调算法研究 |
2.3.1 二进制相移键控 |
2.3.2 正交相移键控、偏移四相相移键控 |
2.3.3 正交振幅调制 |
2.4 小结 |
3 卫星通信接收端硬件系统设计 |
3.1 系统硬件总体结构设计 |
3.1.1 器件选型及技术要求 |
3.1.2 系统接口介绍 |
3.2 硬件系统工作原理介绍 |
3.2.1 FPGA加载模式 |
3.2.2 ZYNQ加载模式 |
3.2.3 双通道AD设计 |
3.2.4 双通道DA设计 |
3.3 时钟电路设计 |
3.3.1 系统时钟 |
3.3.2 GTX时钟 |
3.3.3 千兆网时钟 |
3.3.4 万兆网时钟 |
3.3.5 AD、DA时钟 |
3.4 小结 |
4 调制解调软件通用平台设计 |
4.1 软件GUI界面 |
4.1.1 创建调制GUI界面 |
4.1.2 创建解调GUI界面 |
4.2 调制信号生成 |
4.3 解调信号输出 |
4.4 小结 |
5 仿真平台测试及结果分析 |
5.1 信源发生模块 |
5.2 数字下变频模块 |
5.2.1 数控振荡器模块 |
5.2.2 混频器模块 |
5.2.3 FIR滤波器模块 |
5.2.4 采样率变换模块 |
5.3 数据解调模块 |
5.3.1 匹配滤波模块 |
5.3.2 载波同步模块 |
5.3.3 抽样判决模块 |
5.3.4 差分解码及并/串转换模块 |
5.4 数据回放结果分析 |
5.4.1 回放软件系统介绍 |
5.4.2 解调数据结果分析 |
5.5 小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
致谢 |
(4)高通量卫星信号发生及分析软件的设计与实现(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号对照表 |
缩略语对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景与研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 论文工作内容 |
1.4 论文组织结构 |
第二章 软件需求分析 |
2.1 高通量卫星监测软件的功能需求分析 |
2.2 高通量卫星监测软件的非功能需求分析 |
2.3 本章小结 |
第三章 相关理论基础与技术研究 |
3.1 高通量卫星监测系统通用技术 |
3.2 QT框架相关技术 |
3.3 Web框架相关技术 |
3.4 本章小结 |
第四章 软件设计与实现 |
4.1 设计目标 |
4.2 系统体系结构设计 |
4.3 基于QT框架的多模式自动化分析软件的设计与实现 |
4.4 基于Web框架的高通量卫星信号发生及分析软件的设计与实现 |
4.5 本章小结 |
第五章 软件测试 |
5.1 测试环境 |
5.2 功能性测试 |
5.3 非功能性测试 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 全文工作与总结 |
6.2 进一步工作与展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(5)基于AD9361的UQPSK调制解调器的设计与实现(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题来源、背景及意义 |
1.2 UQPSK和直接序列扩频技术的发展概况 |
1.2.1 UQPSK调制解调技术的研究概况 |
1.2.2 直接序列扩频技术的研究概况 |
1.3 本文的主要研究内容及结构安排 |
第2章 UQPSK调制解调器基本理论 |
2.1 UQPSK调制器的基本原理 |
2.2 UQPSK解调器的基本原理 |
2.3 扩频码同步技术 |
2.3.1 序列相位搜索捕获法 |
2.3.2 顺序估计快速捕获法 |
2.4 载波同步技术 |
2.4.1 锁相环的工作原理 |
2.4.2 平方环 |
2.4.3 Costas环 |
2.5 本章小结 |
第3章 UQPSK调制解调器设计 |
3.1 UQPSK调制器的设计 |
3.1.1 UQPSK调制器的结构和参数设计 |
3.1.2 成型滤波器的设计 |
3.2 UQPSK解调器的设计 |
3.2.1 UQPSK解调器的结构和参数设计 |
3.2.2 扩频码的同步环路的设计 |
3.2.3 载波同步环路的设计 |
3.2.4 同相支路和正交支路的解调 |
3.3 UQPSK调制解调器的性能分析 |
3.3.1 同步捕获性能分析 |
3.3.2 载波同步环路性能分析 |
3.3.3 系统整体性能分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 UQPSK调制解调器的FPGA实现 |
4.1 UQPSK调制解调器硬件平台简介 |
4.1.1 UQPSK调制解调器硬件架构 |
4.1.2 UQPSK调制解调器硬件平台介绍 |
4.2 AD9361 的参数配置与功能实现 |
4.3 UQPSK调制器的FPGA实现 |
4.3.1 信息扩频模块 |
4.3.2 成型滤波模块 |
4.3.3 UQPSK调制信号产生 |
4.4 UQPSK解调器的FPGA实现 |
4.4.1 同步捕获模块 |
4.4.2 同步跟踪模块 |
4.4.3 载波同步模块 |
4.4.4 数据解调模块 |
4.5 本章小结 |
结论 |
攻读硕士学位期间发表的专利或学术论文 |
参考文献 |
致谢 |
(6)基于FPGA的高级数字实验系统的设计与仿真(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究的背景与意义 |
1.2 课题的主要研究内容 |
1.2.1 课题涉及的实验内容 |
1.2.2 课题使用的关键技术 |
1.3 论文的组织结构 |
第二章 系统整体设计 |
2.1 系统概述 |
2.2 实验内容的原理介绍 |
2.2.1 信号与系统 |
2.2.2 数字信号处理 |
2.2.3 通信原理 |
2.2.4 通信电子电路 |
2.3 开发环境与工具 |
2.4 本章小结 |
第三章 系统硬件设计 |
3.1 硬件整体结构 |
3.2 实验系统设计 |
3.3 FPGA及外围电路设计 |
3.3.1 FPGA核心板 |
3.3.2 系统电源的硬件设计 |
3.3.3 系统时钟的硬件设计 |
3.3.4 JTAG接口及AS配置电路的硬件设计 |
3.3.5 A/D、D/A的硬件设计 |
3.3.6 显示与控制部分的硬件设计 |
3.4 本章小结 |
第四章 系统FPGA实现 |
4.1 信号与系统部分的FPGA实现 |
4.1.1 波形生成器的FPGA实现 |
4.1.2 信号卷积的FPGA实现 |
4.2 数字信号处理部分的FPGA实现 |
4.2.1 FFT算法的FPGA实现 |
4.2.2 数字滤波器模块的FPGA实现 |
4.3 通信原理部分的FPGA实现 |
4.3.1 信号源模块的FPGA实现 |
4.3.2 编译码模块的FPGA实现 |
4.3.3 调制解调模块的FPGA实现 |
4.4 通信电子电路部分的FPGA实现 |
4.4.1 AM调制的FPGA实现 |
4.4.2 AM解调的FPGA实现 |
4.5 本章小结 |
第五章 系统测试与性能仿真 |
5.1 系统测试 |
5.1.1 信号源 |
5.1.2 调制信号 |
5.1.3 解调信号 |
5.2 性能分析 |
5.2.1 DDS系统的杂散性能 |
5.2.2 各模块资源占用情况 |
5.3 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者和导师简介 |
附件 |
(7)动态感应装定验证系统通信链路研究与设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 论文研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 引信装定技术国内外研究现状 |
1.2.2 动态感应装定验证系统研究现状 |
1.2.3 RS编码技术研究现状 |
1.3 论文内容结构 |
2 通信链路总体方案设计 |
2.1 感应装定验证系统基本工作原理 |
2.2 通信链路信息传输原理 |
2.2.1 感应装定系统通信链路结构组成 |
2.2.2 电磁感应原理介绍 |
2.3 通信链路关键技术研究 |
2.3.1 数据编码方式 |
2.3.2 数据调制解调方式 |
2.4 本章小结 |
3 RS编解码算法研究与实现 |
3.1 RS编码算法研究 |
3.1.1 RS编码原理 |
3.1.2 有限域 |
3.1.3 RS编码算法Matlab仿真 |
3.2 RS译码算法研究 |
3.2.1 RS译码原理 |
3.2.2 解错误位置多项式的常用算法 |
3.2.3 钱搜索通用算法 |
3.2.4 译码算法选择与改进 |
3.2.5 译码算法Matlab仿真 |
3.3 本章小结 |
4 通信链路硬件设计 |
4.1 FPGA控制系统 |
4.1.1 主控芯片的选型 |
4.1.2 FPGA最小系统 |
4.2 数据通信模块 |
4.2.1 以太网转串口模块介绍 |
4.2.2 通信接口设计 |
4.3 DA/AD转换模块 |
4.3.1 DA/AD芯片选型 |
4.3.2 DA/AD转换电路 |
4.4 数据存储电路设计 |
4.5 印刷电路板设计 |
4.6 本章小结 |
5 通信链路软件设计 |
5.1 数据通信模块软件设计 |
5.1.1 数据接收模块 |
5.1.2 数据分组缓存模块 |
5.1.3 数据发送模块 |
5.1.4 数据存储模块 |
5.2 RS编码器软件设计 |
5.2.1 RS编码器结构 |
5.2.2 常系数乘法器设计 |
5.2.3 编码器的设计与仿真 |
5.3 数据调制器软件设计 |
5.3.1 数字频率合成器 |
5.3.2 数据同步处理 |
5.3.3 数字调制模块 |
5.4 数据解调器软件设计 |
5.4.1 2ASK解调模块 |
5.4.2 2FSK解调模块 |
5.4.3 2DPSK解调模块 |
5.5 RS译码器软件设计 |
5.5.1 求伴随式模块 |
5.5.2 解错误位置多项式模块 |
5.5.3 解错误位置模块 |
5.5.4 求错误值模块 |
5.6 本章小结 |
6 实验测试与分析 |
6.1 模块调试实验 |
6.1.1 数据通信模块测试 |
6.1.2 数据编码模块测试 |
6.1.3 数据调制模块测试 |
6.1.4 数据感应传输测试 |
6.1.5 数据解调模块测试 |
6.2 系统整体调试 |
6.3 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
致谢 |
(8)基于FPGA的多维度调制信号数字域解调算法研究与实现(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 引言 |
1.1 论文研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 激光多普测振研究现状 |
1.2.2 解调及对消算法研究现状 |
1.3 研究对象和研究方法 |
1.4 本文主要研究内容及章节安排 |
2 外差激光振动测量的基本原理 |
2.1 引言 |
2.2 光波的多普勒效应 |
2.3 运动散射体散射光的多普勒效应 |
2.4 外差激光测振系统概述 |
2.4.1 系统框图及原理 |
2.4.2 理想激光多普勒信号解调原理 |
2.5 外差激光振动测量非理想因素分析 |
2.5.1 载波泄漏问题 |
2.5.2 声光调制器形成的光调幅信号 |
2.6 小结 |
3 数字解调算法的FPGA实现 |
3.1 引言 |
3.2 正交解调算法原理 |
3.3 NCO和解调模块的设计与FPGA实现 |
3.3.1 CORDIC算法基本原理 |
3.3.2 基于旋转式CORDIC算法的NCO硬件实现 |
3.3.3 基于向量式CORDIC算法解调器的硬件实现 |
3.4 数据下抽样和滤波器模块设计与实现 |
3.4.1 CIC滤波器 |
3.4.2 FIR滤波器 |
3.4.3 HB滤波器 |
3.4.4 测振通道下抽样设计 |
3.5 小结 |
4 自适应对消算法的研究与性能分析 |
4.1 引言 |
4.2 载波泄漏对消原理 |
4.3 自适应滤波算法理论 |
4.3.1 载波泄露自适应对消模型 |
4.3.2 LMS滤波算法 |
4.3.3 RLS滤波算法 |
4.3.4 一种基于RLS的改进算法 |
4.4 自适应对消算法收敛性能分析 |
4.4.1 只有载波泄露信号 |
4.4.2 只有载波泄露信号和调制信号 |
4.5 小结 |
5 系统设计及实验分析 |
5.1 引言 |
5.2 解调功能仿真 |
5.3 FPGA平台解调性能测试 |
5.3.1 模块功能测试 |
5.3.2 解调灵敏度测试 |
5.3.3 测振距离测试 |
5.4 自适应对消算法的FPGA实现与性能测试 |
5.4.1 数值定点化 |
5.4.2 计算资源复用 |
5.4.3 ModelSim与MATLAB仿真结果对比 |
5.5 自适应对消算法对解调性能的影响 |
5.6 小结 |
6 结论 |
参考文献 |
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(9)基于Zynq的软件无线电中频处理模块硬件设计(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究意义及背景 |
1.2 国内外研究现状和发展态势 |
1.3 本文的主要贡献与创新 |
1.4 论文的主要研究内容和结构安排 |
第二章 软件无线电中频处理模块总体方案设计 |
2.1 软件无线电技术概述 |
2.1.1 软件无线电的定义 |
2.1.2 软件无线电的关键技术 |
2.1.3 软件无线电中频处理模块的基本结构 |
2.2 软件无线电中频处理模块总体方案设计 |
2.3 系统关键芯片分析与应用 |
2.3.1 FPGA器件的选型 |
2.3.2 基于Zynq的软件无线电实现技术 |
2.3.2.1 Zynq-7000 简介 |
2.3.2.2 基于Zynq的软硬件协同设计流程 |
2.3.2.3 Zynq器件的选型 |
2.4 本章小结 |
第三章 软件无线电中频处理模块硬件平台设计 |
3.1 软件无线电中频处理模块硬件电路设计 |
3.1.1 接收器模块设计 |
3.1.2 发射器模块设计 |
3.1.3 ENSM使能状态机设计 |
3.1.4 频率合成模块设计 |
3.2 信号接口模块逻辑设计 |
3.2.1 SPI控制逻辑模块设计 |
3.2.2 接收逻辑模块设计 |
3.2.3 发送逻辑模块设计 |
3.3 基带信号处理模块硬件逻辑设计 |
3.3.1 基带信号处理模块逻辑设计方案 |
3.3.2 储频转发模块逻辑设计 |
3.3.3 主动发送模块逻辑设计 |
3.3.4 多普勒频移模块逻辑设计 |
3.4 增益控制模块设计 |
3.4.1 自动增益控制模块设计 |
3.4.2 手动增益控制模块设计 |
3.5 电源模块设计 |
3.5.1 系统供电需求分析 |
3.5.2 系统供电方案设计 |
3.6 本章小结 |
第四章 平台主控模块设计 |
4.1 软件无线电硬件平台主控模块总体方案设计 |
4.2 AXI4 总线接口设计 |
4.2.1 AXI4 总线协议分析 |
4.2.2 AXI4 总线接口逻辑设计 |
4.3 自定义IP核设计 |
4.4 AD9361 寄存器配置模块设计 |
4.5 本章小结 |
第五章 平台验证与测试分析 |
5.1 模块测试验证 |
5.1.1 接收通路测试 |
5.1.2 发射通路测试 |
5.1.3 基带信号处理模块功能测试 |
5.1.4 增益控制模块功能测试 |
5.2 系统测试验证 |
第六章 结论与展望 |
6.1 课题结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的成果 |
(10)DVB-S2信号接收处理技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 DVB-S标准简介 |
1.1.2 DVB-S2标准简介 |
1.1.3 市场设备情况 |
1.2 研究意义 |
1.3 论文的主要工作 |
第二章 DVB-S2关键技术研究 |
2.1 自适应调制(ACM)的解调研究 |
2.1.1 自适应调制(ACM)基本原理 |
2.1.2 ACM在IP单播中的应用 |
2.1.3 DVB-S2接收机的帧头检测 |
2.1.4 ACM帧同步方法 |
2.1.5 频段信号扫描方法 |
2.2 DVB-S2 中的LDPC码研究 |
2.2.1 LDPC码的编译码方法 |
2.2.2 Gallager概率译码基本思路 |
2.2.3 用对数似然比表示的BP算法 |
2.3 DVB-S2 中的BCH码研究 |
2.3.1 BCH码的编译码方法 |
2.3.2 伯利坎普(Berlekamp)译码算法 |
2.3.3 彼得森(Peterson)译码算法 |
2.3.4 欧几里得(Euclidean)译码算法 |
2.4 DVB-S2中的数据流技术研究 |
2.4.1 TS流研究 |
2.4.2 GS流研究 |
2.5 本章小结 |
第三章 DVB-S2信号处理方案及仿真 |
3.1 自适应调制(ACM)的解调关键技术实现方案 |
3.1.1 符号定时同步 |
3.1.2 载波频率同步 |
3.1.3 信道均衡 |
3.2 DVB-S2 中的LDPC译码仿真 |
3.2.1 LDPC的仿真模型 |
3.2.2 LDPC的译码性能 |
3.3 DVB-S2 中的BCH译码仿真 |
3.4 数据流处理方案 |
3.4.1 TS流的解析 |
3.4.2 GS流的解析 |
3.4.3 混合流的解析 |
3.5 本章小结 |
第四章 DVB-S2信号处理系统设计及测试结果分析 |
4.1 DVB-S2 解调器FPGA验证测试 |
4.1.1 DVB-S2解调器实现架构 |
4.1.2 数字AGC |
4.1.3 符号定时同步 |
4.1.4 帧同步 |
4.1.5 载波频率同步 |
4.1.6 载波相位同步 |
4.1.7 自适应均衡 |
4.1.8 同类设备对比结果 |
4.2 BCH和 LDPC译码器验证 |
4.2.1 并行译码架构 |
4.2.2 校验节点冲突处理策略 |
4.2.3 BCH和 LDPC译码器性能仿真 |
4.2.4 同类设备对比结果 |
4.3 数据流处理软件验证 |
4.3.1 TS数据流处理 |
4.3.2 GS数据流处理 |
4.3.3 IP数据的提取 |
4.3.4 同类设备对比结果 |
4.4 本章小结 |
结束与展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者在学期间取得的学术成果 |
四、利用FPGA实现通用解调器(论文参考文献)
- [1]卫星通信高效率调制解调器的实现[D]. 黄浩. 电子科技大学, 2021(01)
- [2]远距离可见光通信系统中调制解调技术的研究与实现[D]. 张雨风. 北京邮电大学, 2020(05)
- [3]基于FPGA的卫星通信调制解调系统设计与实现[D]. 陈明亮. 郑州大学, 2020(02)
- [4]高通量卫星信号发生及分析软件的设计与实现[D]. 董艳萌. 西安电子科技大学, 2020(05)
- [5]基于AD9361的UQPSK调制解调器的设计与实现[D]. 倪坤臣. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
- [6]基于FPGA的高级数字实验系统的设计与仿真[D]. 阙梦婕. 北京化工大学, 2019(06)
- [7]动态感应装定验证系统通信链路研究与设计[D]. 张欣伟. 西安工业大学, 2019(03)
- [8]基于FPGA的多维度调制信号数字域解调算法研究与实现[D]. 何魁华. 北京交通大学, 2019(01)
- [9]基于Zynq的软件无线电中频处理模块硬件设计[D]. 左大林. 电子科技大学, 2019(01)
- [10]DVB-S2信号接收处理技术研究[D]. 弓耀辉. 国防科技大学, 2018(01)