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EPIRB检测仪的设计

作　者: 李仕桂
导　师: 张薇
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: EPIRB 软件Costas环载波跟踪时间间隔测量
分类号: U676.82
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

应急示位标(EPIRB)是全球海上遇险安全系统(GMDSS)的重要组成部分,现已被广泛应用于航海船只的应急通信中。为了确保EPIRB能稳定工作,需对其各项技术指标进行检测,本文提出了基于软件无线电思想的嵌入式EPIRB检测仪的总体设计方案。首先,介绍了软件无线电的基本原理,分析了中频数字化接收机的关键技术,结合EPIRB发射信号的技术参数和性能指标,提出了EPRIB检测仪的总体设计方案。其次,基于发射信号的工作模式和检测仪需要完成的检测项目,对现有的EPIRB信号的测频和双相L解调算法进行了整合,提出了采用软件Costas环作为载波的跟踪环,在信号的导频阶段,结合FFT算法,在短时间内实现载频测量功能；在信号的调制数据阶段,实现数据解调、译码功能的算法。针对EPIRB发射信号的时间间隔测量的要求,以电子计数法为基本测量原理,采用能量检测法和相位检测法对信号的起止端点进行检测,从而产生电子计数法所需要的门控信号。最后,对于每个检测的功能模块,通过Matlab进行了算法仿真分析,结果表明FFT结合软件Costas环的跟踪测频方法不仅可提高锁相环锁定速度,还具有获得高精度载波频率的能力。信号时间间隔测量算法也满足检测仪的精度要求。达到了EPIRB检测仪的设计指标要求。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
第1章绪论  9-13
  1.1 研究背景及意义  9-10
  1.2 研究现状  10-11
  1.3 论文主要内容及安排  11-13
第2章软件无线电基本原理  13-23
  2.1 信号采样原理  13-15
    2.1.1 低通采样  13-14
    2.1.2 带通采样  14-15
    2.1.3 过采样  15
  2.2 正交变换  15-17
  2.3 软件无线电接收机的结构  17-20
    2.3.1 射频采样结构  17
    2.3.2 中频采样结构  17-19
    2.3.3 虚拟无线电结构  19-20
  2.4 下变频  20-22
    2.4.1 模拟下变频  20-21
    2.4.3 数字下变频  21-22
  2.5 本章小结  22-23
第3章 EPIRB检测仪系统设计  23-31
  3.1 EPIRB信号技术规范  23-25
  3.2 EPIRB检测仪规范  25-26
    3.2.1 EPIRB检测仪的主要检测功能  26
    3.2.2 EPIRB检测仪精度要求  26
  3.3 EPIRB检测仪设计方案  26-30
    3.3.1 EPIRB检测仪方案选择  27
    3.3.2 采样速率的选取  27-28
    3.3.3 系统的软件设计  28-30
  3.4 本章小结  30-31
第4章 EPIRB信号的跟踪和测量  31-39
  4.1 全数字锁相环路  31-34
    4.1.1 二阶锁相环  32
    4.1.2 Costas环  32-34
  4.2 软件Costas环的实现  34-35
  4.3 FFT与Costas环测频  35-36
  4.4 EPIRB信号的载波跟踪和测量仿真  36-38
  4.5 本章小结  38-39
第5章 EPIRB信号的时间测量  39-47
  5.1 电子计数法测时原理  39-40
  5.2 信号端点检测  40-42
    5.2.1 能量检测法  40-42
    5.2.2 相位检测法  42
  5.3 EPIRB时间测量方法和要求  42-43
  5.4 EPIRB时间测量的仿真和结果  43-46
  5.5 本章小结  46-47
第6章 EPIRB检测仪的读码器设计  47-58
  6.1 数据解调方案  47
  6.2 双相L解调算法  47-48
  6.3 曼彻斯特译码  48-49
  6.4 帧同步  49
  6.5 BCH译码  49-55
    6.5.1 BCH码的译码算法  49-54
    6.5.2 EPIRB协议数据的BCH校验  54-55
  6.6 EPIRB读码器的仿真结果  55-57
  6.7 本章小结  57-58
结论  58-59
参考文献  59-62
攻读学位期间发表的论文和取得的科研成果  62-63
致谢  63

EPIRB检测仪的设计

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