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基于软件无线电的多模式接收机研究和实现

基于软件无线电的多模式接收机研究和实现

作者：王东安徽大学

学位级别：硕士

随着通信技术的不断发展，大量新的通信标准和协议的不断发布，其相互间兼容性较差，导致多种系统互连时存在很多复杂的问题。各种无线通信系统都限制在一定的地理范围运行，不能和其他的系统很好地融合;另一方面，由于各种数字处理器... 详细信息

随着通信技术的不断发展，大量新的通信标准和协议的不断发布，其相互间兼容性较差，导致多种系统互连时存在很多复杂的问题。各种无线通信系统都限制在一定的地理范围运行，不能和其他的系统很好地融合;另一方面，由于各种数字处理器和大规模集成电路等技术的发展，使得通信产品的研发周期缩短，开发费用上升，而且在使用时还需要对其进行升级;在这种情况下，软件无线电技术应运而生，并由于其灵活性好、模块化结构、通用性强等特点在商用和军用无线电通信领域显示出其强大的吸引力。本论文为实现基于软件无线电的多模式接收机设计，在广泛查阅资料的基础上，从软件无线电的概念出发，对软件无线电的发展状况进行概括分析，并对软件无线电中关键技术、基本原理进行探讨。在对传统接收机结构的分析基础上，利用软件无线电的特点，进行实现，给出了基于软件无线电的多模式接收机的结构设计。同时，在运算速度、灵活性等几个方面，对软件无线电中常用的三种数字信号处理器件DSP、FPGA、ASIC进行了比较，给出了器件选择的参考依据。考虑要设计的多模式接收机接收的信号是AM、FM、4FSK三种信号，接收机的数字信号处理部分原理如下：根据接收信号的包络幅度，把AM与FM、4FSK信号识别开来;根据模调制拟信号和数字调制信号的区别，把FM与4FSK信号区别开来;通过提取AM、FM信号同相分量和正交分量，分别实现其信号的解调;4FSK信号的解调则是采用频率选择法实现。同时也给出了AM、FM、的调制方法：通过直接调制实现AM调制，间接调制实现FM信号调制。AM、FM通过提取同相分量和正交分量实现解调。4FSK则是通过频率选择实现信号得解调。最后，采用matlab和systemeiew软件对上述算法进行了仿真和实现，并给出实验结果。

关键词：软件无线电调制模式识别多模式接收机

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A320S飞机多模式接收机故障浅析

中国科技期刊数据库工业A 2023年第6期 167-170页

作者：曾兴尹刚成都华太航空科技股份有限公司四川成都611731

多模式接收机(MMR)作为导航系统的重要组成部件,故障率较高。并且经常出现偶发性故障,内场维修中故障难以捕捉,彻底排除故障比较困难。在一些特殊情况下,多模式接收机可能会受到来自其他无线电设备或者电磁干扰源的影响,导致接收效果不... 详细信息

多模式接收机(MMR)作为导航系统的重要组成部件,故障率较高。并且经常出现偶发性故障,内场维修中故障难以捕捉,彻底排除故障比较困难。在一些特殊情况下,多模式接收机可能会受到来自其他无线电设备或者电磁干扰源的影响,导致接收效果不稳定或者完全无法接收。多模式接收机的软件配置也可能会导致接收效果不佳或者无法正常工作,例如频率设置错误、解码算法异常等问题。本文以A320选装的型号为TLS755的多模式接收机典型故障为例,帮助维修人员对类似偶发故障给出排故思路。

关键词：航空维修多模式接收机 A320

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卫星通信多模式全数字接收机研究与实现

卫星通信多模式全数字接收机研究与实现

作者：李鹏辉北京理工大学

学位级别：硕士

多模式数据通信系统是指其调制模式、数据速率、编码模式和调制频段等模式均为多种模式可变,对于多模式接收机而言,需要进行参数化的设计,使用一套接收机平台,对不同模式进行解调,因此对接收机的解调结构提出了更多的挑战。本文研究了... 详细信息

多模式数据通信系统是指其调制模式、数据速率、编码模式和调制频段等模式均为多种模式可变,对于多模式接收机而言,需要进行参数化的设计,使用一套接收机平台,对不同模式进行解调,因此对接收机的解调结构提出了更多的挑战。本文研究了多模式信号的调制解调过程,其调制方式包括BPSK、QPSK、SQPSK三种,编码前信息速率20Mbps以下1kbps步进,编码方式支持卷积编码和RS编码。重点对中频数字信号的解调过程进行了深入的研究,提出了一种新型卷积码编码器结构,结果表明,误码率在10-4时比传统卷积码编码器有2dB的编码增益提高。针对多种信息速率模式,设计了一种通用的数据采集模块,并对基于Gardner算法的符号同步算法进行简化改进,在基本保证性能不受损失的同时,降低了硬件资源开销。同时针对大频偏下的载波同步,对传统基于最大似然算法的开环载波估计算法参数进行设计。最后介绍了接收机解调过程中必不可少的相位模糊和译码等相关部分,设计了一种非数据辅助的编码联合载波相位恢复方法。本文验证了多模式调制解调器硬件实现的可行性,以FPGA为中频验证平台,实现了从发送端到接收端的多模式信号处理流程,通过软件仿真和硬件仿真,验证了相关理论算法,同时研制了一套调制方式和信息速率等多种模式可变的通信设备,结果表明,在达到610?误码率时,解调性能测试结果与理论值相比大约只有1dB的EbN0损失,符合设计要求。

关键词：多模式接收机符号同步载波同步 FPGA

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TDRSS多模式传及测距接收机研究

TDRSS多模式传及测距接收机研究

作者：保骏电子科技大学

学位级别：硕士

为了同时满足对多个航天器目标的高覆盖率数传、定轨需求,跟踪与数据中继卫星系统(TDRSS)已得到飞速发展。本文分析了TDRSS对中速速率以下的数传性能指标要求,并且分析了能够同时达到数传和定轨两个目的的长码直接序列扩频模式在TDRSS... 详细信息

为了同时满足对多个航天器目标的高覆盖率数传、定轨需求,跟踪与数据中继卫星系统(TDRSS)已得到飞速发展。本文分析了TDRSS对中速速率以下的数传性能指标要求,并且分析了能够同时达到数传和定轨两个目的的长码直接序列扩频模式在TDRSS中应用时需要满足的各项具体指标。本文选择了CPCI总线结构的工控机作为接收机的工作平台,提出了一种采用大容量FPGA、DSP器件,遵循软件无线电设计思想的TDRSS多模式数传及用户星测距接收机设计方案。在设计并实现上述的TDRSS多模式数传接收机时,本文首先讨论了一种通用化数字信号处理硬件电路实现方案,并根据接收机的使用要求对硬件资源进行了预估和分配;根据需要,设计并实现了一种采用数字costas环、非相干延时锁定码跟踪环、数字重采样等算法的TDRSS接收机,并使用FPGA专用Core实现了多通道Viterbi、RS、Viterbi+RS级联信道译码。此接收机能够同时处理双通道,BPSK、SQPSK、QPSK、UQPSK等多种调制模式,多译码方式,宽信息速率范围,宽信号电平动态范围的下行信号。最后,本文采用整机联试的方式,利用TDRSS数传分系统对此接收机各项功能和指标进行测试。测试了接收机的多通道处理能力;测试了不同信息速率、不同调制方式、不同编码模式下的数传误码率;测试了接收机的测距随机误差与系统误差;并测试了接收机的测频误差。在确保接收机各项指标均达到技术性能要求后,配合大系统成功完成了航天实战任务,完成了对用户航天器图像数据传输、距离速度测定的工作,达到了天基测控系统建设的目的。

关键词： TDRSS 多模式接收机数传测控 FPGA DSP

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多模式无线音视频广播接收机关键技术研究

多模式无线音视频广播接收机关键技术研究

作者：欧阳柏林湖南大学

学位级别：硕士

随着广播与通信技术的不断发展，大量通信协议和标准不断涌现，传统的无线音视频广播系统都限制在一定的地理范围内运行，未来无线广播与通信网络注定会成为一个多业务、多无线制式、多协议以及多种服务并存的异构无线广播与通信网络。... 详细信息

随着广播与通信技术的不断发展，大量通信协议和标准不断涌现，传统的无线音视频广播系统都限制在一定的地理范围内运行，未来无线广播与通信网络注定会成为一个多业务、多无线制式、多协议以及多种服务并存的异构无线广播与通信网络。在这种异构网络环境下，能兼容多种无线制式、能解析各种网络协议、能接收和展示各种音视频等多媒体内容的多模式无线音视频广播接收机将成为下一代无线广播和通信终端的重要发展方向。本文研究的多模式无线音视频广播接收机允许各种不同制式的无线广播信号接收与分析功能，以及音视频节目内容监视等功能共存于同一个终端设备中，具有易管理、易维护、跨地域、兼容性好、信号质量分析和音视频节目内容监视功能强等特点。主要内容包括信号接收方面的信道编解码关键技术、内容监视方面的信源编解码关键技术、多模式无线音视频广播接收机的软硬件设计及其实现、平台测试及分析四个层面。本文依据当前主流的无线音视频广播信道解码理论及其关键技术，考虑从异构网融合、可重构技术入手，提出了多模式无线音视频广播接收机信道解码电路融合的方法。它使得不同制式标准的接收电路能共存于一个终端设备中。针对多模式无线音视频广播接收机涉及的相关标准信源编解码的差异性，本文在传统的解复用算法上做了改进，提出了多模式解复用算法，它能对不同音频编码类型的MPEG-2TS流进行解复用，从而实现了终端信源解码的融合，在平台测试与分析中，间接地对这个算法进行测试，测试结果表明，多模式解复用算法设计合理。在系统软硬件实现上，设计并比较了两种多模式无线音视频广播接收机方案，并在方案中做出权衡与抉择，针对选择的系统方案，在硬件实现上，设计了信道解码电路，并实现了调频接收机。在软件实现上，基于MFC框架构建并实现了多模式无线音视频广播接收机软件平台。最后，对多模式无线音视频广播接收机软件平台进行测试与分析。测试结果表明系统设计合理，系统总体性能稳定。

关键词：多模式接收机 MPEG-2TS流解复用调频接收机软件平台

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多模式ΣΔ调制器的设计及行为仿真

系统仿真学报 2009年第23期21卷 7671-7674页

作者：李金凤唐祯安汪家奇大连理工大学电子系大连116024 沈阳化工学院信息工程学院沈阳110142

提出了一种适用于多模式零中频接收机的1位级联可重构ΣΔ调制器结构。该调制器采用双采样技术及前馈通道提高动态范围。推导了缩放系数以获取所需的噪声成形。分析了电路的非理想性,并利用Matlab/SIMULINK进行行为级建模得出电路子模... 详细信息

提出了一种适用于多模式零中频接收机的1位级联可重构ΣΔ调制器结构。该调制器采用双采样技术及前馈通道提高动态范围。推导了缩放系数以获取所需的噪声成形。分析了电路的非理想性,并利用Matlab/SIMULINK进行行为级建模得出电路子模块的指标。仿真得到的GSM/Bluetooth/GPS/WCDMA/WLAN/WiMAX的峰值信噪比分别为85/81/67/65/56/48dB,满足各通信标准要求,验证了该结构的有效性和电路的可行性。

关键词： ΣΔ调制器双采样前馈通道多模式接收机仿真

统一载波、扩频测控信号的检测及识别技术研究

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统一载波、扩频测控信号的检测及识别技术研究

作者：张磊电子科技大学

学位级别：硕士

测控通信系统是航天系统的重要组成部分,担负着对航天器遥控和遥测任务。目前,我国航天测控通信一般有两种体制：统一载波测控（如USB）和扩频测控（SS）,其中扩频测控又可以分为直接序列扩频（DS-SS）以及直扩跳频混合扩频测控（DS/FH... 详细信息

测控通信系统是航天系统的重要组成部分,担负着对航天器遥控和遥测任务。目前,我国航天测控通信一般有两种体制：统一载波测控（如USB）和扩频测控（SS）,其中扩频测控又可以分为直接序列扩频（DS-SS）以及直扩跳频混合扩频测控（DS/FH）.为了满足无人值守站兼容接收这两种体制信号的需要,接收设备首先要能够对信号进行有效的检测及识别,由于航天电磁环境的恶劣以及信号调制的多样性,导致传统的检测方法难以适应这一情况,本论文正是在这一背景下,对统一载波和扩频测控信号检测及识别技术进行了深入研究,目的是实现一个能够同时检测及区分这两种测控信号的接收模块。文章详细分析了统一载波测控通信系统的工作原理和信号特点,对其建立了数学模型,提出以FFT变换为基础的统一载波测控信号检测算法,并进行了仿真验证。针对扩频测控信号的检测及识别问题本文根据航天电磁环境低信噪比的特点,在现有的信号检测方法的基础上,以延时相乘、时频分析里面的igner-Ville变换结合BP神经网络和周期平稳信号理论为基础,对扩频测控信号在这些检测方法下的检测算法、检测性能进行了详细的理论分析和仿真验证,在此基础上对检测算法进行了改进,使检测器不仅可以检测扩频信号,并可以提取出信号的载波频率、码元速率等特征参数,还可以识别出是直接序列扩频还是扩跳频混合。针对未来航天测控地面无人值守站多种信号接收的工程需要,利用统一载波、扩频信号检测及识别算法设计了一个多模式接收机检测及识别模块,通过系统仿真分析这个模块可以自动的检测及识别统一载波、扩频测控信号。

关键词：统一载波测控扩频测控信号检测与识别多模式接收机

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多模接收与射频指纹提取系统设计与实现

多模接收与射频指纹提取系统设计与实现

作者：屈凡犁电子科技大学

学位级别：硕士

随着卫星通信技术的不断进步,其在民生和军事国防领域逐渐扮演着不可替代的关键角色,发展出了多种不同的调制方式,常见的卫星信号单载波调制方式包括MPSK、MQAM、MAPSK。所以现代卫星接收机需要支持多种调制方式的解调,以适应更复杂的... 详细信息

随着卫星通信技术的不断进步,其在民生和军事国防领域逐渐扮演着不可替代的关键角色,发展出了多种不同的调制方式,常见的卫星信号单载波调制方式包括MPSK、MQAM、MAPSK。所以现代卫星接收机需要支持多种调制方式的解调,以适应更复杂的通信应用场景。另一方面,个体识别作为卫星通信物理层安全认证的有效手段,常基于信号的时域、小波域的特征参数进行指纹识别。在信号解调过程中会出现很多能够作为分类识别的指纹特征。对此,本文重点研究了一种兼容多种调制模式的接收机,完成对多种调制信号的解调。同时从调制域提取出射频指纹特征参数完成高效发射源个体识别。本文具体研究内容如下:首先,针对非合作信号的多模式接收机。本文研究了传统的解调器方案,采用无数据辅助的定时恢复、载波同步以及均衡实现MPSK、MQAM、MAPSK信号的解调。改进了定时误差提取算法,使得该定时误差提取算法能适配多种信号调制模式。分析了具体定时恢复、载波同步以及均衡算法的性能,在AWGN信道下,本文接收机解调的误码率曲线和理论误码率曲线最大差值不到1dB。同时,本文面向硬件综合考虑了算法的实现复杂度以及性能,设计了具体的硬件实现结构。其次,本文研究了基于信号时域、频域、分形维数、高阶矩以及星座图特征的射频指纹提取方法。同时提出了一种新的基于定时同步环路的特征参数。基于射频器件对于信号的影响,在基带完成对射频指纹建模,从单类特征和多维特征的角度分析了不同类特征的分类识别率,其中本文新提出的定时同步小数误差的方差在E/N>9dB时的分类识别率能达到90%。最后,本文完成了系统的设计与实现,并基于射频发射终端和FPGA搭建了验证测试平台,对接收机接收到的信号质量进行分析,同时测试分析单维度和多维度的射频指纹分类识别效果。

关键词：卫星通信多模式接收机物理层安全认证射频指纹提取

波音机队ADS-B和SBAS改装方案工程管理策略研究

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航空维修与工程 2022年第7期 60-63页

作者：杨亮孙远飞成功李支罡中国国际航空股份有限公司机务工程部北京飞机维修工程有限公司

介绍了广播式自动相关监视(ADS-B)和星基增强系统(SBAS)的特点。根据国内外民航局对该系统的实施要求,结合航空公司自身机载设备的构型特点,从工程管理角度提出了一种可行性较高的改装方案。该方案满足局方要求,实施简单,可节省改装费用... 详细信息

介绍了广播式自动相关监视(ADS-B)和星基增强系统(SBAS)的特点。根据国内外民航局对该系统的实施要求,结合航空公司自身机载设备的构型特点,从工程管理角度提出了一种可行性较高的改装方案。该方案满足局方要求,实施简单,可节省改装费用,具有较好的参考价值。

关键词：广播式自动相关监视星基增强系统 DO-260B标准 TCAS应答机多模式接收机原始设备制造商改装方案