论文题目：卫星通信高效率调制解调器的实现
摘要：如今,随着现代科技的快速进步与发展,通信与网络等信息技术的广泛应用已经十分普遍,卫星在地面和空中的通信已经逐渐发展成为现代通信不可替代的一部分,它将陆海空天各种联合作战平台整体地集成了起来,是目前我国现代军事信息化联合作战技术转型的成为世界各个国家军事通讯网络系统的一个重要部分。本文主要针对卫星通信高效率调制解调器的功能和性能要求,设计实现卫星与地面站链路的通信,选择UQPSK调制解调技术作为研究方向。利用FPGA搭载AD9361射频收发器对高效率调制解调器进行实现,不仅在通信方面能够实现很好的效果而且因其体积足够小能够在系统上得到搭载。本文的主要研究内容如下:1、对卫星通信的系统工作流程、RS编码/译码、LDPC编码/译码、交织和解交织和UQPSK调制解调方式进行了说明,并且对编码后的信号发经过调制扩频码处理的发送,以及接收通道对信号的扩频码同步和跟踪进行了设计。2、对调制解调部分中的成型滤波与匹配滤波、几种滤波方式、数字控制振荡器和载波同步等关键技术进行了对比研究和仿真实验。3、完成了射频收发模块电路的设计与实现,并且对该课题所设计的硬件电路芯片功能和AD9361的配置流程进行了概括。接收机完成对发送信号进行跟踪、滤波解调,通过FPGA来实现信号的捕捉和解码。整个调制解调器的设计能够满足所需的要求达到使用效果,最后通过所搭建的硬件测试平台,对各项指标要求进行了测试,证实了本方案的可行性。完成后的系统在发射端能够通过上位机对发射通道和编码方式进行选择,数据经过处理后,经过AD9361射频模块进行发送。接收端能够正确解析出发射端的数据信息,各项指标精度达到要求,能够在实际系统中得到应用。
关键词：卫星通信;编码译码;调制解调器;扩频码同步
学科专业：工程硕士（专业学位）
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 课题背景及研究的意义
1.2 国内外研究历史与现状
1.2.1 国内研究发展现状
1.2.2 国外研究发展现状
1.3 主要功能及指标
1.4 本论文的结构安排
第二章 卫星通信调制解调理论
2.1 卫星通信系统组成
2.1.1 系统工作原理
2.1.2 配套连接关系
2.2 卫星数据通信编译码
2.2.1 RS编码/译码
2.2.2 LDPC编码/译码
2.3 卫星通信的抗干扰
2.3.1 交织和解交织
2.3.2 成帧
2.3.3 多普勒频移校正
2.4 调制解调技术基本原理
2.4.1 UQPSK调制技术基本原理
2.4.2 UQPSK解调技术基本原理
2.4.3 序列相位搜索捕获法
2.4.4 匹配滤波器同步捕获
2.5 本章小结
第三章 高效率调制解调器的关键技术
3.1 卫星信号处理过程
3.2 高效数字滤波器
3.2.1 数字滤波器的理论设计
3.2.2 半带滤波器
3.2.3 CIC滤波器
3.2.4 升余弦滤波器
3.2.5 数字环路滤波
3.3 NCO工作原理
3.3.1 相位累加器
3.3.2 波形存储器
3.4 载波同步方法
3.4.1 导频载波同步法
3.4.2 科斯塔斯环法
3.4.3 判决反馈环法
3.5 载波同步的仿真
3.6 本章小结
第四章 高效率调制解调器的实现
4.1 调制解调器的实现架构
4.2 硬件平台和系统参数
4.3 AD9361 的配置与实现
4.3.1 AD9361 工作原理
4.3.2 AD9361 时钟系统分析
4.3.3 AD9361 接口电路设计
4.4 高效率调制器的FPGA实现
4.5 高效率解调器的FPGA实现
4.6 本章小结
第五章 信号模拟设备测试与验证
5.1 硬件测试
5.2 测试平台的搭建
5.3 指标与功能测试
5.3.1 UQPSK调制波形信号的指标测试
5.3.2 UQPSK解调波形信号的指标测试
5.4 本章小结
第六章 全文总结与展望
6.1 全文总结与展望
致谢
参考文献