专用通信信号模拟器研制

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1、硕士学位论文专用通信信号模拟器研制DESIGNOFSPECIALIZEDCOMMUNICATIONSIGNALSIMULATOR马瑞哈尔滨工业大学2016年7月国内图书分类号：TN914学校代码：10213国际图书分类号：654.9密级：公开工学硕士学位论文专用通信信号模拟器研制硕士研究生：马瑞导师：凤雷副教授申请学位：工学硕士学科：仪器科学与技术所在单位：自动化测试与控制系答辩日期：2016年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TN914U.D.C:654.9DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringDES

2、IGNOFSPECIALIZEDCOMMUNICATIONSIGNALSIMULATORCandidate：MaRuiSupervisor：Associate.Prof.FengLeiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：InstrumentScienceandTechnologyAffiliation：DepartmentofAutomaticTestandControlDateofDefence：July,2016Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteo

3、fTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要随着数字调制技术在通信领域发展日趋成熟，常用的数字调制方式以及线性调频脉冲信号在各种场合均有涉猎。可产生多种数字调制信号以及脉冲信号的便携式设备在信号特征识别，野外信息对抗以及教学实验中应用广泛。因此本文所设计的专用通信信号模拟器，在实际应用中有迫切的需求和意义。本文通过研究ASK、FSK、BPSK、QPSK、QAM、OFDM这6种常用数字调制信号以及线性调频信号的产生原理和直接数字频率合成技术原理，根据载波频率、信道宽度、码速率、输出方式、输出波形选择等关键参数在内的专用通信信号模拟器的技术指标，提出了基于直接数字频率合成

4、技术的调制信号产生方案和线性调频脉冲信号的实现方法。专用通信信号模拟器的设计包括硬件设计和软件两个部分，硬件电路设计选用FPGA作为核心控制器，板载异步串行通信接口与液晶屏通信，采用宽带频率合成器件作为数模转换芯片的高频时钟输入，完成双通道数模转换电路设计和滤波器设计，实现模拟信号输出。硬件逻辑设计采用自主研发的直接数字频率合成技术（DDS）IP核产生高频载波信号和线性调频信号，通过采用不同的调制方式在调制模块中将数字信号调制到载波上。产生的波形数据经数模转换芯片以及滤波器输出。软件设计包括了显示界面设计和通讯设计两部分。采用可编程智能LCD作为专用通信信号模拟器的显示屏，通过界

5、面设计软件将生成文件固化至液晶屏的微控制器中。使用自定义通讯格式的异步串行接口与FPGA进行信息交互，完成信号参数选择和设备控制。最后，将信号产生板卡和电源模块安装在订制的箱体内部，液晶显示屏、扩展接口与开关则嵌入箱体面板中，组建了便携式专用通信信号模拟器。并与示波器和频谱分析仪构成测试系统，对设备性能和功能进行测试。结果表明：本文设计的专用通信信号模拟器可以满足所需信号技术指标要求，实现输出参数可控的数字调制信号和线性调频信号。关键词：数字调制信号；线性调频信号；DDS；FPGA-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractWiththedevelopmentofthed

6、igitaltechnologyinthefieldofcommunication,commonlyuseddigitalmodulationandthelinerfrequencymodulationpulsesignalarewidelyusedinavarietyofoccasions.Atpresent,theportabledevicewithkindsofdigitalmodulationsignalsandthepulsesignalareappliedinthesignalfeaturerecognition,thefieldofinformationcounte

7、rmeasureandtheteachingexperiment.Sothespecialcommunicationsignalsimulatordesignedinthispaperhastheurgentneedandsignificance.ThisthesisstudiestheproducingtheoryoftheLFMsignalandsixtypesofdigitalmodulationsignalsincludingASK,FSK,BPSK,QPSK,QAM,O