综合业务保障网物理层设计与实现.pdf

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERTHESIS（电子科技大学图标）论文题目综合业务保障网物理层设计与实现学科专业通信与信息系统学号201221260222作者姓名童俊贺指导教师邵士海副教授分类号密级注1UDC学位论文综合业务保障网物理层设计与实现（题名和副题名）童俊贺（作者姓名）指导教师邵士海副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业通信与信息系统提交论文日期2015/5/18论文答辩日期2015/5/28学位授予单位和日期电子科技大学2015年6月答辩委员会主席

2、评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。DESIGNANDIMPLEMENTATIONOFPHYSICALLAYERFORINTEGRATEDLOGISTICSSUPPORTNETWORKAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:CommunicationandInformationSystemsAuthor:TongJunheAdvisor:ProfessorShaoShihaiSchool:NationalKeyLaboratoryofScienceandTech

3、nologyonCommunications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及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它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究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。签名：日期：年月日关于论文使用授权的说明本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容

4、编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要现代高技术战争使得装备保障的重要性越来越突出，综合业务保障网正是基于我军的装备保障需求，同时结合现代化战争对网络化、精确化、可视化等要求而研发的一个专用网络。为了提供网络内节点间的通信服务，需要在物理层建立一个专用无线通信系统。为此，本文在手持式软件无线电平台上，为综合业务保障网物理层研制了一个TDD无线通信原型系统，并基于FPGA实现了物理层基带处理器。具体包括：第一，制定了综合业务保障网的TDD制式物理层协议。首先设计了物理信道，按照上

5、层业务速率以及信道带宽的要求，设计了帧结构、时隙结构、信道调制、编码、扩频方案，使得物理信道业务速率最高达277.31kbps，跳频速率210hop/s；之后设计了物理层的基本流程，包括上行同步原理，随机接入流程，节点注册和注销流程，呼叫流程，使终端满足入网、退网、组网、呼叫等通信功能。第二，设计了接收机的时间同步算法和导频信号的信道估计及均衡算法，并完成仿真。时间同步算法采用串行滑动相关法来进行捕获和跟踪，跟踪精度达到1/10码片精度；在多径信道下，捕获算法采用主径搜索使同步到主径。对导频信号采用了时域信道估计及均衡，以在尽可能低的算法复杂度下达到导频信号对解调性能的要求。第三，详细设

6、计了综合业务保障网物理层基带处理器方案。包括基带处理器总体架构，基带收发链路总体结构，基带数字信号处理关键算法：时间同步、信道估计及均衡，物理层的基本流程：随机接入、节点注册注销、呼叫流程，以及业务信道上的跳频、网络内各设备的时钟同步。第四，工程验证了综合业务保障网超短波TDD无线通信系统方案。利用手持式软件无线电平台，基于FPGA完成相关协议和基带处理算法模块的电路设计、编码、时序仿真，并完成了协议完备性和灵敏度测试。测试结果表明，系统实现了入网、退网、组网、呼叫、跳频等功能，接收机灵敏度高速业务下为-81dBm，低速业务下为-92dBm，满足设计要求。论文研制的超短波TDD无线通信系统

7、，以及实现的基带处理器，具备一定的应用场景，也为后续的开发提供了理论和工程上的参考。关键词：综合保障网，物理层，基带处理器，超短波通信IABSTRACTABSTRACTModernhigh-techwarhasputtheequipmentsupportsysteminanincrediblyimportantplace.TheIntegratedLogisticsSupportNetwork(ILSN)isthende