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《电子科技大学》 2009年
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基于PCI的宽带短波信道模拟器设计与实现

刘同领  
【摘要】: 短波通信设备研制过程中,需要对短波传输设备的性能进行测试。短波通信的实测要花费大量的时间、财力与人力,且不能保证相同的测试条件,也不能可控的调整信道参数。因此,在实验室环境模拟短波信道就显得十分重要。特别是近年来,随着宽带短波通信的高速发展,宽带短波信道模拟器的需求日趋强烈。 目前,国外对短波信道模拟器的研究已日趋成熟,但这些模拟器主要针对音频信号(带宽为3kHz左右),数据处理速度低,且价格昂贵。国内对于短波信道模拟器的研究起步较晚,但也有一定成效,多是以DSP为核心处理器实现窄带短波信道模拟器。宽带信道模拟需要高速并行信号处理能力,所以FPGA比DSP更适合完成信道模拟运算。本文的研究目标是实现一款以FPGA为核心处理单元、可重配置的宽带短波信道模拟器。 第二章,介绍短波信道特性和典型短波信道模型,选定ITS模型为宽带短波信道模拟器的实现模型。 第三章,以宽带化、实时性、可重构为目标实现了一款宽带短波信道模拟器。首先,实现了信号处理板,该信号处理板基于工控机平台,采用PCI接口,以XC4VSX35 FPGA为信号处理器,并且提供射频接口,可用于实时信道模拟。其次,实现并验证了信道模拟FPGA程序,该程序实时处理带宽为30MHz,多普勒频谱分辨率为0.01455Hz。最后,介绍了控制软件及PCI驱动程序,其中PCI驱动程序是利用Driver Works开发的WDM驱动程序。 第四章,对信道模拟器进行测试。结果表明:本文实现的模拟器能够反映短波信道的多径时延、多普勒频移、多普勒扩展、加性高斯白噪声和单音干扰等特性。论文还提供了几组典型短波通信场景的实测参数,并用信道模拟器模拟出这几个通信场景的小尺度衰落特性。 本文实现的宽带短波信道模拟器提供射频接口,可以直接与短波通信设备相连,能够在室内通过改变参数,模拟多个通信场景,适用于短波通信设备测试、台站建设、网络规划等场合。
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TN925

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