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《哈尔滨工程大学》 2018年
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区域导航收发机设计

王梦达  
【摘要】:随着现代社会生产力的不断发展,人们关于导航服务的需求越来越多元化,单独依赖卫星导航系统不足以应对现代社会日益增长的导航定位服务需求的局面。区域导航系统作为无线电导航系统的核心组成之一,近些年来发展非常迅速,可以提供广阔区域范围内高精度的导航定位服务。区域导航收发一体机作为区域导航系统的重要基础平台,其性能的优劣直接影响区域导航系统的工作性能。因此,设计性能优异、集成度高的区域导航收发一体机,对于实现区域导航系统良好的工作精度有着重要的意义。首先,给出区域导航收发一体机设计方案。直接扩频序列通信系统(Direct Sequence Spread Spectrum,DSSS)具有码分多址、抗干扰能力强、截获率低、信号隐蔽等优点,因此本文采用DSSS体制设计区域导航收发一体机。详细的介绍了DSSS系统的结构组成,并对发射机中包含的扩频技术、数字信号调制技术以及接收机中包含的伪码同步技术、数字信号解调技术等关键技术进行介绍分析。同时,给出预期设计指标,并且合理选择区域导航收发一体机的设计方案。其次,给出区域导航收发一体机硬件结构设计。设计了主要基于“DSP+FPGA”双构架的数字信号处理电路,功能是实现信息码元直接序列扩频、差分相移键控(Differential Phase Shift Keying,DPSK)调制发送以及调制信号接收解扩、解调;设计了一款基于高集成度射频收发一体芯片AD9361为主的射频电路,功能是完成系统零中频直接变频工作体制;设计了时钟信号电路,为数字信号处理电路中的FPGA处理器提供高精度、高稳定性的时钟参考信号。然后,给出区域导航收发一体机软件程序设计。AD9361底层驱动软件设计功能主要是对于芯片进行初始化配置,保证AD9361能够实现正常工作;扩频信号DPSK调制发送软件设计功能主要是将已调扩频信号数据正确传递至AD9361发射端;扩频信号接收解调软件设计功能主要是采用一种全数字伪码同步环路实现接收信号的伪码同步,同时根据差分解码原理实现伪码同步后数字信号码元解调。最后对于本次设计的区域导航收发一体机进行硬件电路测试以及功能性测试,测试结果表明,收发一体机可以很好地完成信号调制发送,接收解扩、解调功能,达到了预期设计指标要求。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TN967.1

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【参考文献】
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