基于软件无线电的混合扩频发射机研究与实现

【摘要】：为了适应现代化作战的特点,用于军事目的的单一电子战技术正逐步向综合对抗方向发展,而这种综合对抗的电子战要求军事作战系统必须进一步提高抗干扰能力。扩频通信技术是目前广泛应用于军事通信领域中的一种重要的抗干扰技术。通过对扩频通信技术的理论分析与研究,本课题设计了一种基于软件无线电的直扩/跳频(DS/FH)混合模式的发射机系统方案,该方案中,直扩技术能提高系统的传输带宽,而跳频技术本质上也是宽带传输,因此两者的混合模式使带宽更宽,从而可以实现更低信噪比传输,保证信号传输有较好的抗干扰性。整个发射机系统主要由基带子系统、射频子系统和频率合成子系统组成,本课题重点研究基于软件无线电的硬件平台结构及实现。 基带平台采用FPGA+ARM结构,中频、射频部分采用了一些高性能集成芯片进行设计。在基带处理平台中,主要分为基带控制部分和基带数据部分,基带控制部分以LPC2103为控制器,通过异步通信模块与上位机进行数据交互,获得控制指令与进行数据传输；基带数据部分用Verilog硬件描述语言进行FPGA的编程从而完成电路设计。中频部分由专门的数模转换芯片实现。射频部分主要功能通过集成芯片完成：直接正交混频器实现基带到射频的搬移,放大器提高信号幅度,功放管完成信号的功率放大。频率合成子系统采用DDS+PLL环外混频方案,实现频率的跳变。借助Cadence公司的软件完成发射机的原理图设计和PCB绘制,分析其信号完整性。最终对设计的发射机系统进行了相关仿真和硬件测试,结果验证了方案的可行性。