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复杂电磁环境中标准信号生成系统的研究与实现

作　者: 徐先超
导　师: 张炜
学　校: 国防科学技术大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: 复杂电磁环境标准信号软件无线电 DDS CORDIC FPGA 插值滤波 AM FM 2ASK 2FSK QPSK
分类号: TN971
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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引　用: 1次
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内容摘要

二十一世纪的战争将是以信息化、电子化为基础的现代化战争。由于大量使用电子信息装备,使得战场空间中的电磁信号非常密集,形成了极为复杂的电磁环境。“XXX工程”项目针对我军现代化装备发展需求,通过在内、外场试验中提供高频段、多样式、高密度的电磁信号环境,在一定程度上模拟出现代战场的实时通信环境,从而为装备的定型以及部队的训练提供真实可信的技术依据。本文介绍的是“XXX工程”项目中标准信号生成系统的研究和实现。首先,介绍了软件无线电的设计思想及信号的数字生成等相关理论;其次,对系统的整体设计方案进行了介绍,并根据设计方案对各芯片进行了选取和简要介绍;然后,介绍了CORDIC算法的原理和结构,分析了算法误差,讨论了算法的输出精度,并给出了算法的FPGA实现;最后,在FPGA中实现了对AD7862、AD9957芯片的控制,设计和实现了信号的插值滤波及AM、FM、2ASK、2FSK及QPSK等调制方式,并完成了输出数据的并串变换。

全文目录

摘要  11-12
ABSTRACT  12-13
第一章绪论  13-18
  1.1 课题研究背景及应用意义  13-16
  1.2 国内外研究状况  16-17
  1.3 本文的主要工作  17-18
第二章课题相关理论基础  18-29
  2.1 软件无线电设计思想及其相关理论  18-24
    2.1.1 软件无线电的概念  18-19
    2.1.2 软件无线电基础理论  19-24
  2.2 信号的数字生成  24-26
    2.2.1 基带成形滤波  24-25
    2.2.2 直接数字频率合成器的工作原理  25-26
  2.3 软件无线电发射机数学模型  26-29
第三章系统整体设计方案及硬件实现  29-41
  3.1 系统整体及各组成部分设计方案简介  29-32
    3.1.1 系统设计方案简介  29
    3.1.2 基带信号生成单元设计方案简介  29-31
    3.1.3 信号产生模块设计方案简介  31-32
  3.2 基带信号生成单元的硬件实现  32-41
    3.2.1 A/D转换芯片的选取  32-33
    3.2.2 FPGA芯片的选取  33-34
    3.2.3 DDS芯片的选取  34-41
第四章 CORDIC算法的研究及实现  41-60
  4.1 CORDIC算法原理及结构  41-48
    4.1.1 CORDIC算法原理  41-47
    4.1.2 CORDIC算法结构  47-48
  4.2 CORDIC算法的误差分析  48-53
    4.2.1 角度近似误差  48-50
    4.2.2 舍入误差  50-51
    4.2.3 CORDIC算法输出精度讨论  51-53
  4.3 基于CORDIC算法的DDS实现  53-60
    4.3.1 CORDIC IP核  53-55
    4.3.2 用CORDIC IP核实现DDS  55-60
第五章系统软件部分的FPGA实现  60-86
  5.1 FPGA设计流程  60-61
  5.2 控制单元和时钟管理单元的FPGA实现  61-69
    5.2.1 时钟管理单元的FPGA实现  61-66
    5.2.2 AD7862控制单元的FPGA实现  66-67
    5.2.3 AD9957控制单元的FPGA实现  67-69
  5.3 信号处理模块的FPGA实现  69-83
    5.3.1 插值滤波模块的设计及实现  69-73
    5.3.2 AM调制FPGA实现  73-75
    5.3.3 FM的FPGA实现  75-77
    5.3.4 2ASK的FPGA实现  77-78
    5.3.5 2FSK的FPGA实现  78-80
    5.3.6 QPSK的FPGA实现  80-83
  5.4 并串变换模块的FPGA实现  83-86
结束语  86-88
致谢  88-89
参考文献  89-91
作者在学期间取得的学术成果  91

复杂电磁环境中标准信号生成系统的研究与实现

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