PCM/FM遥测接收系统多符号检测技术研究

作     者：马新革 

作者单位：北方工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：董小伟;曹雪

授予年度：2023年

学科分类：08[工学] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

主      题：PCM/FM 多符号检测 位同步 遥测接收 AD9361+SOC 

摘      要：脉冲编码调制/调频（PCM/FM）因其具备较好的抗干扰能力和较高的发射机效率而被作为遥测领域中最常用的一种体制。然而当下的遥测系统中码速率不断提高,实际应用距离也在增大,采取传统的鉴频解调并不能抵抗其门限效应,会导致解调性能变差。此外,由于传统遥测接收机体型较为庞大,在某些特殊通信场合应用时会有其局限性。针对上述两个问题,本文对提高接收系统解调性能的解调技术及通用性强的小型化遥测接收系统展开研究。论文的主要工作如下:（1）设计了一款基于AD9361+SOC的通用型、小型化及高灵敏度的遥测接收系统硬件平台。对主要的射频处理模块及基带处理模块方案进行了论证。（2）对能提高解调性能的多符号检测技术（MSD）进行研究。介绍了多符号检测算法的判决准则和算法原理;并对其进行了计算量分析和MATLAB仿真实验,比较3符号、5符号、7符号观测间隔下对多符号检测性能的影响;根据仿真结果,确定出5符号观测间隔最适合进行硬件实现。在此基础上,研究了基于多符号检测算法的位同步技术。论述了位同步方案,并对其进行仿真实验及性能分析。（3）对遥测接收系统的主要模块进行硬件设计与软件实现。硬件部分主要包括射频模块、基带模块及供电模块的电路设计;软件部分主要是PCM/FM解调仿真实现及射频模块程序实现。该接收系统可实现数据的收发,并且能充分利用空间,从而减少设备的外观大小及重量。（4）利用矢量信号发生器、信号分析仪及示波器等仪器搭建测试平台,在实验室室温条件下对PCM/FM遥测接收系统进行测试与数据分析,实现了多符号检测解调、位同步等功能。最终测试结果表明:在观测间隔为5符号、误码率为10的情况下,使用多符号检测解调可比传统的非相干鉴频解调约有2.5d B的增益,符合预期目标。