高过载环境下弹载小型化无线传输系统设计

作     者：马训穷 

作者单位：南京理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：管雪元;陈桂孙

授予年度：2021年

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

主      题：多目标 软件无线电 小型化 高过载 DS-CDMA 伪码同步 载波同步 

摘      要：随着炮弹精确打击的深入研究,弹载遥测技术得到了迅速的发展。现阶段,针对特定通信任务,多是以硬件设计为核心设计遥测系统,具有体型较大、功能单一、扩展性差、通用性不高的缺点。同时,适应炮弹高过载环境的弹载多目标遥测任务需求也日益强烈。本文以某炮弹弹道测量中的无线传输模块为项目背景,设计了一套适应于炮弹过载环境,支持多目标通信的小型化无线传输系统。弹载无线传输系统硬件平台设计主要研究了软件无线电技术的定义与理想软件无线电结构,运用软件无线电思想设计了弹载多目标无线传输系统的硬件平台。设计了硬件平台的总体架构,完成了芯片选型、电路原理图与PCB设计、信号完整性分析、电路板小型化设计与电路抗过载设计。与传统的以分散式硬件设计为核心的弹载无线电硬件平台相比具有硬件精简、灵活性好,功能可重构,易升级的优点。多目标通信系统软件设计主要研究了多目标通信技术、直接序列扩频码分多址技术。重点研究了直接序列扩频通信理论、伪随机码序列与多址技术、伪随机码同步、载波同步等。设计了弹载多目标无线传输系统软件架构,并针对弹载多目标无线收发系统具体项目指标,设计了平衡Gold码作为多目标通信的地址码。在设计的硬件平台上实现了多目标无线传输系统软件设计并进行实验验证。实现了系统关键算法:信源编码、扩频、BPSK调制、伪码捕获与跟踪、载波同步、解扩、解调;实现了弹载无线电硬件平台射频前端配置与底层接口驱动。进行了高低温实验、高过载冲击实验与弹载飞行通信实验,验证结果满足系统的设计要求。