短波無線定位系統(tǒng)信標收發(fā)前端處理器的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、密級桂林電子科技大學碩士學位論文題目目短波無線定位系統(tǒng)信標收發(fā)前端處理器的設(shè)計與實現(xiàn)（英文）（英文）DesignImplementationoftheFrontEndSignalProcessofBeaconTransceiversinShtwaveRadioPositioningSystems研究生學號:112021113研究生姓名:李璠指導(dǎo)教師姓名、職務(wù)指導(dǎo)教師姓名、職務(wù):趙利教授申請學位門類:工學學科、專學科、專業(yè)名稱:通信與信息

2、系統(tǒng)提交論文日期:2014年4月論文答辯日期:2014年6月摘要I摘要未來戰(zhàn)爭是信息化與高技術(shù)的戰(zhàn)爭，為實現(xiàn)高效率的作戰(zhàn)方式，必須為各個作戰(zhàn)單位和作戰(zhàn)指揮部提供高精度的導(dǎo)航定位授時等保障手段。早期主要采用長波路基無線電導(dǎo)航定位系統(tǒng)，隨著空間技術(shù)的發(fā)展，當今應(yīng)用最廣泛的當數(shù)以GPSGLONASS為代表的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。但是，長波定位系統(tǒng)龐大的尺寸以及衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)抗毀能力較差等局限性，始終是特定戰(zhàn)爭環(huán)境下導(dǎo)航應(yīng)用領(lǐng)域必須面對的棘手問題。隨著自

3、適應(yīng)技術(shù)、多載波技術(shù)和跳頻擴頻技術(shù)等新技術(shù)在短波通信中的應(yīng)用，短波信息傳輸技術(shù)已突破了傳統(tǒng)短波通信的局限性，為短波技術(shù)應(yīng)用于無線定位提供了技術(shù)可能。短波無線定位系統(tǒng)尺寸適當，設(shè)備簡單，成本低廉，機動靈活，組網(wǎng)便捷，部署迅速，抗毀性強，可以有效地彌補了衛(wèi)星導(dǎo)航和傳統(tǒng)陸基無線導(dǎo)航系統(tǒng)的局限和不足，因此采用短波技術(shù)建立區(qū)域通信導(dǎo)航定位授時一體化系統(tǒng)對我國國防安全切實必要。本課題的主要目標是設(shè)計開發(fā)一種用于區(qū)域定位、授時和通信的短波無線定位系統(tǒng)

4、中的短波信標擴頻收發(fā)機的數(shù)字前端信號處理器，配合完成短波定位信標發(fā)射機和信標接收機的開發(fā)工作。利用所開發(fā)的短波定位設(shè)備，可以構(gòu)建基本的短波無線定位系統(tǒng)，通過大量的現(xiàn)場實驗和分析研究，對短波定位的技術(shù)方案、體制機制、定位算法進行研究，驗證方案的可行性和算法的有效性，同時也能夠為以后進一步探索短波無線定位系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，建設(shè)完整而又精準的短波無線導(dǎo)航系統(tǒng)，提供可以借鑒的研究方法和實現(xiàn)途徑，并積累必要的技術(shù)基礎(chǔ)和經(jīng)驗。在采用擴頻等先進技術(shù)并借鑒

5、GPS系統(tǒng)的信號結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，課題確定了短波信標擴頻收發(fā)機的系統(tǒng)參數(shù)和技術(shù)指標，完成了總體技術(shù)方案的設(shè)計。采用了軟件無線電的設(shè)計思想，在FPGA硬件平臺上，運用先進的開發(fā)工具，完成了短波定位信標發(fā)射機和信標接收機的中頻和基帶處理以及導(dǎo)航電文處理電路的設(shè)計、驗證以及硬件實現(xiàn)。配合其它功能模塊，實現(xiàn)了信標收發(fā)機的相應(yīng)功能，驗證了功能的正確性，并在噪聲環(huán)境下完成了性能的測試與分析。實驗結(jié)果表明，設(shè)計結(jié)果滿足系統(tǒng)總體技術(shù)要求。由于參考了GPS相