無線電入侵檢測分類系統關鍵技術研究.pdf

1、隨著無線電通信、廣播的發(fā)展，頻譜資源顯得愈發(fā)珍貴，需要有相應的設備對頻譜的使用情況進行監(jiān)管。本課題擬在軟件無線電平臺上實現無線電入侵檢測分類系統，主要研究了應用于該系統的頻譜感知算法、調制信號分類算法、正交下變頻硬件電路、數模模數板卡控制IP核以及數字調制基帶信號的定時恢復算法等。
　　改進原有的熵的計算方法，構建了基于頻域近似熵的頻譜感知以及調制信號分類算法，并通過蒙特卡羅仿真對這些算法進行驗證，實現了無線電入侵信號的檢測以及分

2、類功能。根據方差分析的結果，基于頻域近似熵的頻譜感知算法能夠感知到信噪比低至-28dB下的二進制頻移鍵控信號。在調制信號信噪比為-20dB的情況下，能夠實現高達91.4％的正確探測率（誤探測率為10%的情況下）?；陬l域近似熵的調制信號識別算法能夠在信噪比為0dB的情況下，以100%的正確率識別2ASK、4ASK、8ASK、2FSK、4FSK、8FSK信號，對于2PSK、4PSK以及8PSK信號的平均識別正確率為91.55%。
　

3、　采用ADI公司的芯片組，設計實現了經由I2C總線控制的正交下變頻電路。在1GHz條件下，該電路的噪聲系數約為21dB。該下變頻電路本振輸出范圍為137.5MHz-4.4GHz，整個下變頻電路能夠接收的射頻范圍為70MHz-2GHz。通過頻域、時域的測試，該正交下變頻電路能夠完成所需的下變頻處理。此外，通過定制化開發(fā)，整合了Xilinx的FMC150驅動IP核與AXI-Lite接口IP核，實現了AXI-Lite接口的數模模數板卡控制IP

4、核，并構建了相應的片上系統。
　　最后，本論文也對基帶信號定時恢復算法的FPGA實現進行了研究，應用Xilinx的System Generator工具，在FPGA上面實現了非同步采樣的定時恢復算法。該算法可以完成1%以內的定時誤差的恢復，通過測試，能夠良好地恢復帶有定時誤差的采樣信號的星座圖；該模塊可以用于無線電入侵檢測分類系統中調制信號的解調，通過該模塊能夠恢復調制信號的碼元時鐘，獲取其星座圖，從而能夠進一步獲取數字基帶信息。<