【硕士论文】基于软件无线电的实时信号分析系统的实现.pdf

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1、中国人民解放军信息工程大学硕士学位论文基于软件无线电的实时信号分析系统的实现姓名：顾善秋申请学位级别：硕士专业：电路与系统指导教师：江桦20020101信息}i张大学硕十挲位论文摘要本文论述了蘩予鞍{孛无线奄瑟瑟，在一令逶褥酶数字信号处理硬静平台上，针对重星中频信号，用美圈国家仪器公司提供的开发虚拟仪器的LabVIEw平台研制开发了～个实时的数字信号处理系统。它主要包括实时数据采集、频谱簸测、信号的巅动搜索等模块。本文涉及了较俘无线电觞戆慧及萁技术。酋先介绥了蘩予较箨无线电思想的硬秘：开发环境：其次论述了可变速

2、率的带通采样原理，采取了分段整合分析的方法，从而降低了信号的藤样率。介绍rLabVIEw下如何通过计算机接口获取数据的过程，数据采集过稷中各个参数豹算法选择；同时阐述了l。abVIEw平台下G语言的姆点及构建纛季蓝仪器的过褥，然后介绍了信号分析处理部分采用的频率扩展与FrT相结合的频域分析方法；频谱蠊测部分各个模块的算法实现：最后给出了信号搜索郝分的算法实现及其原理挺燃。关键诵：软件无线电(SR)；LabVI黼：虚掇仪器(VIS)；G语言；带通采群；数字下变频(D既)；A／D：频率分辨率矗bstract第3页一

3、～一一一一一一一一～一：霎～一一一一～一一一一一一一一～～一一～一一～～一一一一～一溉_蚕茁㈨叫．一耐聊魏妇一№Ⅲ一一一一一一一一一一～一一～一+一一一一一一一一一一一一一～～一一～～～一一～～一一．一一～一一一一一一一一一一一一信息丁程火学硕士学位论文第4页信息工程大学硕士学位论文第一豢蓊言较嚣无笺毫《so致黼re熟d{。)是{§92年臻秘莛滚予茭髫举方涎Speakeasy，藤出MILT髓公司的J。。mto]a首次明确提出的概念，这一檄念～经提出，立即得到了金世界秃线邀领域熬广泛关注。它戆蒸本壤念凳姆遵璎硬嚣

4、箨为笼缓遁臻煞纂零乎台，瑟霹畿多撼把无线通信及个入透错爝获件实现。这群，无线通信薪臻绫、新产晶酌开发将逐步转副软释主寒，丽无线涟信产晶静髂爨将越来越多：}

5、囊{奉瑷在较捧，乏。{圭

6、于较僚笼线电瓣其有静灵活性、，}款性譬特点，浸其不仅在军、强^秃线遴藩中蓑褥了运鬻，露强在毫孑竣、黎达、髂患纯警领壤褥翁推广。一耱浇鞍蒋遍静褥法试淹，较捧滗线毫怒继无蕊髓信领域澍敬羹要的拽术攀命(幽攘拟到数字，出固定到移动)质的第三三次技术革命。它魁计算机晦数字蔼号处理援末赢魔发震茇军事遵荫追协要求缒声灏。软件无线电的理想模型是采样

7、靠近射频端，这样就翁偿号的软处理提供了较大的鲶疆空蚓。目前，软件无线电的基本思想已推广到其它无线电邋信领域，如卫星通信领域。出于墨爨遵售静工捧频率较褰(，k个G赫到是卡G赫)，蔼骥怒摸墅君子硬蒋提窭了禳舞蕊要求，很难像软件无线电台那样在天线和数字信号处理单元之间直接进行A／D和D／A变按，只能在中频(70MHz成140洲z)进行A／D和D／A变换。所以本课题中采取了非理想化的软{孛无线患结褪鬻中频带逶采释黎翰，栗薅超外蓉薄裁，将翌星中藜薷号经过数字下变羧(DDc)，将高颇多虢宽带信号下变频至中频单路信号，再避行

8、采样处璃，这样，采样率大大地簿低了，采样率的降低给信号的软件处理带来了很大的便利。奁信号分撬处理翁过程孛，频谱分簿致是不可获乡魏浚备。稷霹蕊统翁簸警分辨仪价格昂赣、开发周期长、不易程控游缺点，系统应用G语言开发完成了性价比高、开发胤端短、操作简单(借勘鼠标或键盘即可)、功能灵活的虚拟频潜仪。瀣拟捩器就是怒专矮静软硬臀配合诗舅祝实现专育设器筠功琵，莠霞冀窟魂证、鬻麓化的仪器。虚拟仪器通过软件将计算机硬件资源与有限的外部硬件设备有机地融合为～体，充分剥用计算机强大豹计算处理能力、存储和控制能力，从而大大缩小了仪器硬

9、件的成本黧俸禳，薅羲了秀发蘧焱。并逶过较{孛实麓怼鼗据静拾取、存诺强及分折叠疆。虞攒仪器救术的优势在于可由用户定义自己的专用仪器系统，且徽容易构建，所以应用耐较为第5凝信息工程大学硕士学位论文广泛。虚拟仪器技术十分符合国际上流行的”硬件软件化”的发展趋势，因而常被称作“软件仪器”。应工作一线的要求，本课题针对卫星中频信号实现了数据采集、信号分析与处理、频谱显示三大功能。卫星信号中分布着各种带宽和不同调制方式的信号。最宽的信号有几十MHz，最窄的只有几KHz：调制方式有AsK、FsK、FFsK、PsK(BPsK、

10、QPsK、oQPsK、DPsK)、QAM、MSK等。为了能够对(52M～88M)范围的信号进行采集、分析、处理，本课题采取了分段分析的思想，每段遵循了带通采样原理。本系统运用的软件平台是美国国家仪器公司(NationalInstruments)的LabvlEw。系统的频谱可视化部分实际上是一部虚拟频谱分析仪。它能在特定频段内全景显示各路信号的分布，一次显示最宽可达36MHz带宽；并能分