衛(wèi)星通信遠端站數(shù)字基帶系統(tǒng)的研究和實現(xiàn).pdf

1、軟件無線電是一種全新的通信系統(tǒng)設計理念，將通信系統(tǒng)的功能利用軟件的方式實現(xiàn)在通用的硬件平臺上，使得通信系統(tǒng)能夠適應多種“標準”以及調制方式。采用軟件無線電思想設計的通信系統(tǒng)具有很強的適應能力與擴展性，因而軟件無線電技術的研究與實現(xiàn)對新一代通信系統(tǒng)的設計有著非常重大的意義。本文對通信系統(tǒng)的軟件無線電實現(xiàn)做了一定的研究，并具體結合本人實際設計的衛(wèi)星通信數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)來闡述軟件無線電的設計思路與通信領域中的關鍵技術。 本文首先研究了QP

2、SK解調器的實現(xiàn)，利用兩塊專用的QPSK解調芯片實現(xiàn)解調功能，并結合這兩塊芯片的內部結構，分析了鎖相環(huán)路的工作原理、跟蹤性能以及頻率捕獲與跟蹤的原理。然后在Costas環(huán)的基礎上討論了頻率捕獲技術中的一個重要問題：頻率的錯鎖，經過理論推導指出了錯鎖的來源以及錯鎖點的位置。試驗數(shù)據(jù)與圖片表明這兩塊芯片確實能夠實現(xiàn)QPSK解調功能。 其次，本文討論了通信中比較重要的信道編譯碼技術，重點介紹了Viterbi譯碼器的FPGA實現(xiàn)并提出了

3、實現(xiàn)中的兩大問題：路徑度量值溢出和回溯算法的實現(xiàn)。同時給出了相應的解決方案：二進制補碼取模和流水線的回溯算法，并取得了很好的效果。最后對各個分模塊進行了介紹，而且給出一種糾正QPSK解調器相位模糊問題的新思路，利用Modelsim對整個設計進行仿真并驗證設計的有效性。 再次，本文深入討論了信噪比檢測技術，介紹了兩種不同的信噪比檢測方法，即信號分解法和四階矩法，并對其中的四階矩方法做了改進。仿真結果表明: 1. 信號分解算

4、法在大信噪比情況下（>5dB）工作良好但是對小信號將產生比較大的估計誤差。 2. 四階矩算法在小信號情況下（>-10dB）能正常工作而且改進后的算法在信號非常小的情況下（<-10dB）將給出比原算法更好的估計結果。 利用DSP具體地實現(xiàn)了信號分解算法，并給出了實際測得的衛(wèi)星信道信噪比估計結果。 最后給出了該系統(tǒng)的測試結果與性能分析，測試結果表明該衛(wèi)星通信系統(tǒng)能夠實現(xiàn)預想的通信功能。然后對該衛(wèi)星通信系統(tǒng)整體設計方案