基于软件无线电平台的编码调制技术研究

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1、基于软件无线电平台的编码调制技术研究ResearchonChannelCodingandModulationwithSoftware-DefinedRadios领域：电子与通信工程作者姓名：赵干指导教师：陈为刚副教授企业导师：孔向军高级工程师天津大学电子信息工程学院二零一三年十一月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研

2、究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要软件无线电作为实现无线通信的新型体系结构，采用软件编程方式即可实现无线电的各种功

3、能，与传统硬件结构相比，具有更高的灵活性。本文基于由通用软件无线电外设（UniversalSoftwareRadioPeripheral，USRP）和通用计算机组成的软件无线电平台，搭建编码正交频分复用（CodedOrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，COFDM）无线通信系统，实现对信道编译码和调制解调算法的实际验证。针对数据传输可靠性低的问题，本文设计实现了Turbo码编码COFDM无线通信系统。该系统采用突发的分组传输模式，发送端利用性能优异的Turbo码对传输数据进行编码，接收端利

4、用软输入软输出的Max-Log-MAP迭代译码算法获得编码增益。仿真和测试结果表明，采用COFDM技术可以有效对抗衰落和噪声，降低传输误帧率，提高数据传输的可靠性。针对地面数字电视广播（DigitalVideoBroadcasting-Terrestrial，DVB-T）系统实现灵活度低的问题，本文采用软件无线电结构实现了DVB-T发射机和接收机。发射机和接收机均以USRP作为射频前端，在通用计算机中实现信道编译码、调制解调和视频解码播放。验证和测试结果表明，本文实现的DVB-T系统符合欧洲地面数字电视广播标准，可实现实时的信号

5、广播和和接收。综上所述，本文采用软件无线电结构实现了Turbo码编码COFDM无线通信系统和DVB-T广播与接收系统，并在实际信道环境下进行了数据传输测试，为无线通信系统算法的开发、验证与评估提供了更为灵活有效的方法。关键词：软件无线电COFDMTurbo码DVB-TABSTRACTAsanewstructureforwirelesscommunication,softwaredefinedradio(SDR)technologyusessoftwareprogrammingtoimplementvariousradiofunc

6、tions.Comparedtotraditionalhardwarestructure,ithasgreaterflexibility.ThispaperbuildstwoCodedOrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing(COFDM)wirelesscommunicationsystemsbasedonthesoftwaredefinedradioplatformcomposedoftheUniversalSoftwareRadioPeripheral(USRP)andageneralp

7、urposecomputer,thusverifiesalgorithmsofchannelcodinganddecoding,modulationanddemodulationactually.Aimingatlowreliabilityofdatatransmission,thispaperdesignsandimplementsaTurbocodedOFDMwirelesscommunicationsystem.Thissystemadoptsburstpacketstransmissionmode.Atthetransm

8、itter,Turbocodeswithexcellentperformanceisusedtoencodethedatabeingtransmitted.Atthereceiver,soft-inputsoft-outputMax-Log-MAPiterati