衛(wèi)星通信遠(yuǎn)端站數(shù)字基帶系統(tǒng)的研究和實(shí)現(xiàn).pdf

1、軟件無線電是一種全新的通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念，將通信系統(tǒng)的功能利用軟件的方式實(shí)現(xiàn)在通用的硬件平臺上，使得通信系統(tǒng)能夠適應(yīng)多種“標(biāo)準(zhǔn)”以及調(diào)制方式。采用軟件無線電思想設(shè)計(jì)的通信系統(tǒng)具有很強(qiáng)的適應(yīng)能力與擴(kuò)展性，因而軟件無線電技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)對新一代通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有著非常重大的意義。本文對通信系統(tǒng)的軟件無線電實(shí)現(xiàn)做了一定的研究，并具體結(jié)合本人實(shí)際設(shè)計(jì)的衛(wèi)星通信數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)來闡述軟件無線電的設(shè)計(jì)思路與通信領(lǐng)域中的關(guān)鍵技術(shù)。 本文首先研究了QP

2、SK解調(diào)器的實(shí)現(xiàn)，利用兩塊專用的QPSK解調(diào)芯片實(shí)現(xiàn)解調(diào)功能，并結(jié)合這兩塊芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，分析了鎖相環(huán)路的工作原理、跟蹤性能以及頻率捕獲與跟蹤的原理。然后在Costas環(huán)的基礎(chǔ)上討論了頻率捕獲技術(shù)中的一個(gè)重要問題：頻率的錯(cuò)鎖，經(jīng)過理論推導(dǎo)指出了錯(cuò)鎖的來源以及錯(cuò)鎖點(diǎn)的位置。試驗(yàn)數(shù)據(jù)與圖片表明這兩塊芯片確實(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)QPSK解調(diào)功能。 其次，本文討論了通信中比較重要的信道編譯碼技術(shù)，重點(diǎn)介紹了Viterbi譯碼器的FPGA實(shí)現(xiàn)并提出了

3、實(shí)現(xiàn)中的兩大問題：路徑度量值溢出和回溯算法的實(shí)現(xiàn)。同時(shí)給出了相應(yīng)的解決方案：二進(jìn)制補(bǔ)碼取模和流水線的回溯算法，并取得了很好的效果。最后對各個(gè)分模塊進(jìn)行了介紹，而且給出一種糾正QPSK解調(diào)器相位模糊問題的新思路，利用Modelsim對整個(gè)設(shè)計(jì)進(jìn)行仿真并驗(yàn)證設(shè)計(jì)的有效性。 再次，本文深入討論了信噪比檢測技術(shù)，介紹了兩種不同的信噪比檢測方法，即信號分解法和四階矩法，并對其中的四階矩方法做了改進(jìn)。仿真結(jié)果表明: 1. 信號分解算

4、法在大信噪比情況下（>5dB）工作良好但是對小信號將產(chǎn)生比較大的估計(jì)誤差。 2. 四階矩算法在小信號情況下（>-10dB）能正常工作而且改進(jìn)后的算法在信號非常小的情況下（<-10dB）將給出比原算法更好的估計(jì)結(jié)果。 利用DSP具體地實(shí)現(xiàn)了信號分解算法，并給出了實(shí)際測得的衛(wèi)星信道信噪比估計(jì)結(jié)果。 最后給出了該系統(tǒng)的測試結(jié)果與性能分析，測試結(jié)果表明該衛(wèi)星通信系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)想的通信功能。然后對該衛(wèi)星通信系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案