多模探测用测试弹无线传输技术研究

作     者：王伟鹏 

作者单位：南京理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：郭锐

授予年度：2020年

学科分类：08[工学] 0826[工学-兵器科学与技术] 082603[工学-火炮、自动武器与弹药工程] 

主      题：末敏弹 无线传输 信号去噪 数据压缩 调制解调 

摘      要：针对需要实时反映地面装甲目标的隐身性能的问题,结合基于复合探测的末敏弹实时的探测数据量大,背景环境复杂的特点,本文搭建了一套无线传输系统,将基于复合探测的末敏弹的探测数据实时发送回地面监控设备。本文的研究工作为装甲目标的隐身性能获得直观的参考依据提供了技术支持。首先,研究了输入探测器信号的噪声组成成分,在分析信号的时频特点后进行FIR滤波器的数字化设计,并根据弹上硬件实现的特点,采用基于滤波器增益的滤波器系数量化方法和分布式的滤波器结构,提高了输入探测器信号的信噪比和硬件的运算速度。其次,分析小波变换对信号进行分解后的信号特点,采用小波分解将信号拆分成多级高频和低频成分,并根据虚警率与漏警率确定保留的高频系数与低频系数。通过分析量化对信号的信息熵和信号质量的影响,确定不同层级的量化位宽,并将量化后的数据打包成数据帧格式,同时分析了小波采样Mallat算法的硬件实现形式。然后,分析末敏弹弹载环境下无线传输中频带利用率与功率利用率的关系,确定了无线传输数据采用16QAM信号的调制解调方式、16QAM信号的编码形式和16QAM信号的星座图结构。针对弹载环境下无线信号频偏、相偏严重的问题,采用多模判决算法的载波同步环技术和基于插值技术的位同步技术实现信号的解调。最后,对接收端的信号进行解码与信号重构,同时设计了无线传输系统中的模数转换器、中央处理器单元和射频收发器的外围电路,并搭建了末敏弹无线传输系统的试验平台。