超低頻MSK軟擴通信關鍵技術研究與系統(tǒng)實現(xiàn).pdf

1、隨著人們對自然資源需求的日益增大,人們已經開始向深層地下以及深海進行礦產資源和海洋資源的開發(fā)利用,而超低頻無線通信技術是對資源開發(fā)的機器設備進行遙控遙測的方便而有效的通信手段。超低頻無線通信的特點是通信帶寬較窄,信道中各種自然噪聲較大且可能存在工頻干擾,基于此本文采用最小移頻鍵控(Minimum Shift Keying,MSK)軟擴頻通信方式來實現(xiàn)低信噪比下超低頻無線通信,針對超低頻MSK軟擴通信中的關鍵技術進行研究,并提出對系統(tǒng)進行

2、軟硬件平臺的設計與實現(xiàn)。
　　首先,對超低頻軟擴通信系統(tǒng)進行了模型構建,并針對系統(tǒng)同步和工頻干擾濾除等關鍵技術進行研究,提出了改進的基于FPGA的匹配濾波同步方法,在低信噪比下可實現(xiàn)對MSK擴頻信號的載波和碼元的同時同步,且在不損失同步精度的前提下降低了采樣率及片內資源消耗;同時給出了相干模板陷波法以實現(xiàn)對50Hz和60Hz工頻干擾及其諧波頻點的陷波處理。
　　其次,對系統(tǒng)進行了仿真分析,給出了通過對GOLD碼組的平衡截取而

3、得到軟擴頻碼組,得出了Box-Muller變換法產生高斯白噪聲的理論參數(shù)與實際指標的關系,并且得到系統(tǒng)仿真的誤碼性能。
　　然后,為了驗證超低頻MSK軟擴通信系統(tǒng),提出了構建系統(tǒng)硬件平臺的方案,設計并實現(xiàn)了以FPGA為核心處理器的發(fā)端平臺和收端平臺,并且給出了軟件算法的程序設計與模塊化實現(xiàn)。
　　最后,在完成系統(tǒng)軟硬件實現(xiàn)的基礎之上,對系統(tǒng)進行了測試驗證,測試結果驗證了理論仿真,證明了系統(tǒng)設計的可行性,滿足了設計的功能要求和