基于软件无线电的模块设计方法

基于软件无线电的模块设计方法

一、基于软件无线电的模块设计方法(论文文献综述)

马淑香[1](2021)在《基于软件无线电平台的数传发射机设计与实现》文中提出本文着眼于无人机高清视频无线传输技术。在系统仿真的基础上,基于软件无线电平台研制了DVB-T标准的数传发射原理验证单机。系统测试结果表明,验证单机方案可行,性能指标满足设计要求。针对无人机传输环境的复杂性和对传输质量的要求,本文系统设计采用DVB-T(地面数字电视广播)标准。DVB-T采用编码正交频分复用(COFDM)作为调制方式,该调制技术频谱利用率高,在对抗频率选择性衰落,对抗平坦性衰落及多普勒频移等方面具有明显优势。搭建的原理验证单机以AD9361作为射频前端,以AX7350作为基带处理单元,具有灵活性好、功能扩展性强、可靠性高、应用范围广的特点。本文以基于软件无线电平台的数传发射机系统实现为研究内容,包括基带和射频两部分。基带部分的主要工作为:设计了DVB-T标准中能量扩散、外编码、外交织、内编码、内交织、星座映射、组帧、IFFT调制和保护间隔插入模块的实现方案,并完成了算法及时序仿真。最后在FPGA平台上完成了板级验证。射频部分的主要工作为:进行了基带与射频部分通信接口的优化设计,实现了AD9361软件无线电模块与AX7350开发板之间的实时数据传输,并产生了正交信号和QPSK的已调波信号。相对于传统的方法,该设计减少了FPGA资源的消耗,增强了调制平台的通用性和可移植性。论文使用Verilog语言实现了各个模块的功能,并在Matlab及Vivado开发环境中完成了各模块的仿真验证。系统调试结果表明,论文研制的数传发射机符合标准,EVM(误差向量幅度)较小,能够稳定可靠地传输数据,可为无人机的无线视频传输提供技术支撑。

卢忠勉[2](2021)在《基于软件无线电的OFDM系统智能抗干扰方法研究》文中研究说明正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)是一种多载波调制技术,具有传输速率快和抗衰落性强的特点,被广泛应用于军事和民用通信领域。然而,随着信息化程度的提高,电磁环境变得愈发恶劣,无线通信系统面临着越来越严峻的考验。通信干扰设备所施放的干扰信号一般有单音干扰、多音干扰和部分带干扰等,这些干扰会使OFDM系统误码率增大甚至无法通信。OFDM系统在面对干扰时,如何实现高速、高效和高质量的通信是本文的重点研究问题,本文采用三种解决方案:(1)调整调制方式,采用高效率的调制方式能有效提高OFDM系统通信速度;(2)调整发射功率,使OFDM系统尽可能用较小的发射功率获得较好的通信效果;(3)调整子带,通过改变OFDM信息子带的分配方案灵活有效地躲避干扰,保证高质量通信。然而,在实际的OFDM系统中,这三种方案往往不能同时兼顾,因此需要一种智能决策方法对三种调整方法进行折中选择。强化学习(Reinforcement Learning,RL)是机器学习中的一种,能通过学习以达成回报最大化或实现特定目标,因此本文根据不同的干扰类型,利用强化学习对OFDM的调制方式、发射功率和子带位置三者进行智能决策来实现通信性能最优的目的。首先,对OFDM智能抗干扰方法进行了研究,基于强化学习设计了一种OFDM智能抗干扰系统模型。在OFDM系统中加入强化学习算法,建立了由功率、子带分配、调制方式构成的状态集合,以及由OFDM调整方案构成的动作集合。通过训练,使OFDM系统在面对不同类型干扰时能对功率、子带位置、调制方式等参数配置进行一个智能的决策选择。进而,基于Simulink仿真平台对OFDM智能抗干扰方法进行了仿真验证,分析比较了OFDM不同调制方式和子带调整前后的抗干扰性能。最后,基于软件无线电(Software Defined Radio,SDR)平台对OFDM智能抗干扰方法进行了实验验证。采用GNU Radio软件无线电平台和USRP设备搭建了OFDM智能抗干扰实验验证系统,在实际电磁环境中对抗干扰表现进行验证。实验结果表明,本文提出的OFDM智能抗干扰方法具有良好的抗干扰效果,在不显着提高发射机发射功率的前提下能有效抵抗部分带干扰、多音干扰等,在使用高速调制方式、低发射功率情况下仍能保持较低的误码率水平。本文所设计的OFDM智能抗干扰系统为实际环境下的通信抗干扰研究提供依据,具有一定的参考价值。

唐晗呈[3](2021)在《小型化目标反射信息探测系统设计与实现》文中进行了进一步梳理随着现代雷达所面临的日益复杂的电磁环境以及对全天候、多用途以及智能化等需求不断提高,传统的雷达开发方式已面临瓶颈。上世纪90年代出现了将软件无线电技术引入军用雷达领域的尝试,随着软件无线电技术的日益成熟,软件化雷达已经成为当前的研究热点。同传统的雷达开发方式相比,软件化雷达具有多用途、硬件复用、可重配置等能力,以及集成化程度高、可靠性强、小型化等应用特性。本文基于通用的软件无线电平台,开展将软件无线电技术应用于FMCW雷达的关键技术研究。本文以AD9361射频前端和Zynq片上系统构成的硬件平台为基础,以可移植、模块化以及标准化为原则,通过软硬件协同设计方法设计了系统的软硬件总体架构、可编程逻辑以及上位机和嵌入式软件,最后对系统进行了实测分析。具体工作内容包含:1、设计了一种基于Zynq片上系统和AD9361射频前端的软件化雷达架构。详细分析了快斜坡FMCW雷达信号处理各流程并按其特点使用软硬件协同设计方法将算法分配到各软硬件子系统。该架构解决了其他研究方案中存在的对数据吞吐量需求过高、不具备实时性潜力以及收发通道间相干性等工程性难题。2、以模块化、标准化、可移植为原则,设计了层次化的系统软件总体架构并且实现了包括嵌入式底层驱动到用户空间程序在内各层软件。Zynq片上系统软件以移植的Linux操作系统为运行环境,采用内核iio子系统的为底层驱动框架,以libiio运行时库为上位机和Zynq片上系统的通信桥梁,实现了对射频前端的控制、高速数据传输以及与上位机的通信。上位机则以libiio运行时库为通信基础,实现了包括距离多普勒成像、目标检测以及测角等后续算法。3、设计了可编程逻辑的总体架构并且具有可移植、模块化等特点。Zynq中的可编程逻辑主要运行高速的数字处理算法,以AXI和AXI-Lite标准总线协议为核心构建了总体框架,并实现了包括发射链路的FMCW信号发生器,以及接收链路用于产生降采样差频信号的数字下变频在内的自定义IP核。4、在本文实现的软件化FMCW雷达基础上,设计了一系列室内外实验,通过实测分析并验证了本文所设计的软件化雷达的可行性。

石巧稚[4](2020)在《基于USRP RIO的MU-MIMO视频传输系统的研究与实现》文中进行了进一步梳理随着无线移动通信技术的发展,移动网络用户规模不断扩大。互联网行业的高速发展,也促使部分传统行业与互联网应用相结合,兴起了许多新型的移动互联网服务。在线办公、在线教育、视频直播等依托于多媒体视频传输的应用便是其中的一个典型案例。然而,随着网络服务需求的增加以及入网智能设备的增加,现有频谱资源越发紧缺。然而,现有的授权服务频段的频谱利用率并不高,通过频谱共享可以有效地提升无线通信系统潜在的系统容量。本文以无线视频传输为研究背景,设计并实现了一个基于多用户MIMO的视频传输系统,并针对频谱共享所带来的干扰问题进行了深入的研究。本文的主要工作如下:首先,本文根据视频传输系统的基本功能需求,设计了在室内环境下的多用户多天线的视频传输系统框架。以USRP RIO软件无线电设备作为硬件平台,进行了物理层的部署。依照LTE帧结构,设计了视频传输系统的传输帧结构。根据所设计的系统框架设计了系统的整体工作流程,并根据系统流程对收发端功能模块进行了具体的程序设计。其次,为了解决由频谱共享引起的同频用户干扰问题,本文引入了连续干扰消除技术,在系统的上行链路基站端对接收信号进行连续干扰消除。首先对连续干扰消除技术进行了理论研究,对迫零连续干扰消除算法以及最小均方误差连续干扰消除算法进行了仿真,设计了基于连续干扰消除的视频传输系统方案。根据所设计的方案,在USRP RIO软件无线电平台上完成了具体的系统功能实现,在所设计的系统框架基础上增加了新的系统流程以及程序功能模块,实现了基于连续干扰消除的多用户MIMO视频传输系统。通过实验结果对所设计的干扰消除方案进行分析,验证了系统在用户因共享频谱资源受到同频干扰时,能够有效地进行干扰消除,保证用户的信号传输质量。最后,本文针对多用户MIMO系统下行链路中存在的信道间干扰问题,设计并实现了基于下行预编码方案的多用户MIMO视频传输系统。首先对下行预编码方案进行了理论研究,针对系统的需求,结合实际传输场景,实现了基于奇异值分解的系统下行预编码方案,并结合空时分组码提出了一种新的双层预编码方案。根据LTE协议中对基于非码本预编码方案的要求,对系统的传输帧结构进行了重新的设计。根据所设计的方案,在USRP RIO软件无线电平台上完成了具体的系统实现,在基站端增加了下行预编码功能模块。通过实验结果和数据分析,验证了所实现的预编码方案能够有效地降低信道间干扰,提高用户的服务质量。

邵宇聪[5](2020)在《临近空间飞行器测控终端硬件的设计与实现》文中研究表明临近空间飞行器测控系统提出了与传统航天、航空测控不同的、更苛刻的要求。为提高临近空间飞行器测控系统可靠性,适应复杂的临近空间环境,提升临近空间飞行器测控系统通用性和互操作性,有必要针对临近空间平台测控终端硬件技术进行研究。这是完成临近空间飞行器测控系统项目研制的重要工作内容。测控终端作为临近空间飞行器电子信息系统的核心,是连接空中与地面的唯一纽带,其硬件可靠性尤为重要。因此,有必要需要根据临近空间飞行器测控系统自身的特点和要求,将软件无线电思路运用到临近空间飞行器测控终端硬件设计中,以提高临近空间飞行器测控通信的通用性、灵活性、兼容性和互操作性;同时针对临近空间恶劣的环境,在测控终端工程化实现方案中采取新技术、新手段进行研究和攻关,提高临近空间环境适应性。该项目的研究成果可为临近空间飞行器测控终端研制及工程化实现提供技术支撑。本论文主要研究内容如下:1.论述临近空间飞行器测控终端硬件系统研究工作的背景、意义,针对该技术领域的研究方向,分析其他作者在该领域的研究发展现状,指出还需进一步研究的要点,引出本论文需要解决的问题;2.结合临近空间飞行器测控终端硬件研制任务,确定通用化、系列化和组合化的产品设计原则,描述系统主要功能及技术指标需求,详细论证和分析中频处理架构、灵敏度和链路预算等技术体制和指标,然后根据主要指标及硬件架构,确定硬件总体实现方案,描述硬件组成、工作原理和交联关系;3.分析基于软件无线电架构的数字信号处理模块硬件架构,依据技术体制对变频组合、射频前端、天线和电源等硬件模块进行方案设计,对各个模块电路设计中涉及的主要元器件选型进行分析,然后完成各模块硬件电路原理图及印制板的布局布线设计与实现,完成系统对外硬件接口设计方案;4.针对临近空间环境特征对测控终端硬件的影响进行论证和分析,提出降低环境影响的硬件工程化解决途径,完成从整机到模块的环境适应性硬件设计与工程化实现方案,从而提高测控终端在临近空间环境中的适应性和可靠性能力;5.为验证测控终端主要功能及技术指标的达标情况,归纳出系统测试项目,根据系统测试内容分析测试条件,制定系统详细测试方法,通过测试记录结果分析系统主要功能及技术指标的达标情况,并得出系统测试结论。

腾克[6](2020)在《采用软件无线电技术的OFDM信号处理系统设计》文中进行了进一步梳理伴随着移动网络与互联网技术的飞速发展,新型通信标准、规格和传输形式层出不穷,更高阶更稳定的通信系统成为当前的迫切需求。伴随着第五代移动通信网络的基础建设开始普及,作为承载网建设中前传技术的首选方案之一,基于有源光网络和无源光网络的多种OFDM技术,当前已成为研究重点。OFDM技术具有抗干扰能力强、信道均衡易实现和频谱利用率较高等优点。但其对时频同步的误差相对敏感,较小的误差便会导致较大的传输误码率,因此对OFDM同步技术的研究还需更加深入。传统的通信系统测试验证需要设计原型机,具有制造成本高、设计周期长、实现难度大等缺点。此外,虽然现有的光纤通信系统的发展已经相当全面,但仍有着在复杂地理阻隔条件或应急通信条件下灵活性较差、光缆铺设成本高等问题,需要采用若干种其他的通信方式进行弥补。本文研究了 OFDM基本原理与关键技术,设计并实现了一套基于软件无线电平台的OFDM通信实验平台。提出了基于CAZAC序列作为数据帧训练序列的定时同步优化算法,设计实现了一套OFDM无线光通信实时传输系统,并进行了实验验证。论文的主要工作和成果如下:1.研究了 OFDM技术的基本原理和关键技术,设计了基于软件无线电平台的多进制OFDM无线通信系统的基础架构。随后通过NI-LabVIEW和NI-USRP的实现,通过传输结果表明了该软件无线电系统的可实用性。2.提出了基于CAZAC序列作为数据帧训练序列的定时同步优化算法。研究了 OFDM关键技术中的定时同步问题,提出了通过CAZAC序列生成数据帧训练序列的改进设计方案,及其对应的定时同步优化算法,通过仿真及实验得到此优化算法要比经典算法具有更加良好的时间度量函数形态特征,时间均方误差与系统误码率也更低。3.设计了基于软件无线电的M-QAM-OFDM无线光实时通信系统,采用了优化的定时同步算法。实现了在10m的距离下,峰值速率可以达到2.5Gbps的实时数据无线光传输。实验验证了该无线光传输系统在传输速率和格式上的透明,且具有优越的灵活性。4.研究了无线光通信系统中误码率的估算方法。通过矢量误差幅度对误码率进行估算的传统计算方法基础上,提出了基于光信噪比和矢量误差幅度的误码率估算表达式。通过实验对照,证明该优化估算方法具有计算误差小的优点,以及该系统及算法具有良好的实际应用价值。

柴晋强[7](2020)在《基于USRP的U/V段无线电信号频谱检测系统研究》文中认为国际电联(ITU)发布的《无线电规则》指出:“无线电频谱是有限的自然资源,它们必须得到合理、高效和经济的使用”。由于无线电通信技术的迅速发展,U/V频段的供需矛盾日益突出。为了科学的提高无线电频谱资源的使用效率,需要使用先进的监测系统,维护电磁环境秩序,使有限的频谱资源得到合理使用,保证无线电通信畅通。本文主要研究了软件无线电中的采样理论和正交变换,结合无线电频谱监测的具体需求设计了监测系统的整体框架。本系统使用软件无线电设备USRP-2920作为系统的硬件平台,利用装有USRP驱动的LabVIEW开发环境对软件平台进行设计,实现无线电信号的采集与存储、频谱图与瀑布图显示、异常信号的触发与报警等功能。本文主要对软件平台进行了模块化设计。其中,无线电信号采集模块通过编程实现对USRP内置FPGA的控制,实现对硬件平台参数的设置,并通过循环结构不断获取基带数据,实现对无线电信号的采集。频谱图与瀑布图显示模块利用FFT功率谱和PSD子VI对时域正交数据做快速傅里叶变换,得到信号的频谱信息,并通过波形图进行绘制与显示。数据存储模块采用生产者消费者模式,通过文件操作对采集到的数据进行同步存储。触发与报警模块利用基本电平触发检测子VI对波形图中幅值大于设置门限的信号数据完成触发并进行报警,并对异常信号的频率进行实时确定。语音监听模块通过正交解调获取调制信号的时域波形,并可通过驱动声卡播放音频信号。远程操作模块将软件平台通过Web发布工具发布至浏览器,通过Web实现对系统的远程操作与控制。本系统可实现对50MHz2.2GHz无线电信号的监测,最大实时处理带宽达20MHz。文章最后对频谱监测系统进行了测试与验证。经测试本系统各功能模块均可工作正常,系统对异常检测信号的频率监测误差比较低,系统可长时间运行稳定。

陆临风[8](2020)在《基于软件无线电技术的大气水汽探测系统研究》文中提出由于温室效应加剧,导致全球范围内恶劣极端天气增多,对人类生存造成极大影响,因此高精度、实时的大气水汽监测及预报灾害性天气情况就显得尤为重要。自上世纪90年代至今,GPS气象学不断的发展衍生出新的水汽探测方法,不仅可完善传统水汽探测手段的不足,还能实现高时效性、高精度等要求。本文利用具备开放、通用、可重配置等优势的软件无线电技术为基础构建大气水汽探测系统,分为GPS数据接收部分以及数据处理部分,通过两部分结合验证该探测系统在反演大气可降水量PWV的可行性及精度等,最后提出水汽探测系统的优化方案。本文主要内容如下:(1)详细介绍了 GPS气象学原理与思路,整个系统基于此原理需求,选择软件无线电中软件平台GNU Radio与硬件平台USRP组成实验平台,以接收GPS信号为例分析接收过程中涉及到的理论基础。针对无关误差电离层延迟进行讨论,详细介绍对流层延迟改正模型并对比各种模型改正效果,选中双频改正法消除电离层延迟,并以此为基础设计接收部分使用GPSL1、L2信号进行后续实验。(2)对系统数据处理部分进行设计,重点介绍了整个水汽反演部分流程设计,选择GAMIT软件进行解算。引入一台双频接收机组成短基线共同接收GPS数据供后期解算。依据数值积分思想及探空站数据计算南昌地区2019年7月至9月UTC=12时大气加权平均温度Tm,Tm精度越高越有利于大气可降水量PWV的反演,介绍三种适合南昌地区是用的对流层延迟模型并根据三种模型计算出的Tm与实际Tm进行对比分析,选出精度及稳定性最好的Tm模型。(3)在数据接收部分实现过程中发现接收稳定度不够,引入基于GNU Radio的GNSS SDR,完成系统接收需求所对应的模块配置文件编写,将接收到的数据导入谷歌地球验证了定位的准确性。重点介绍GAMIT软件输入输出文件及设置,将反演出的GPS/PWV与高精度的探空站Radio/PWV进行误差对比并量化评价,得出平均偏差Bias=0.6422,均方根误差RMSE=2.4730,相关系数R=0.9698,验证了该系统反演大气水汽PWV的可行性。最后对反演误差进行分析,着重阐述了不同对流层模型误差,以常用的Black模型与Hopfield模型与上述实验选用的Saastamoinen模型的数据进行误差对比分析,得出三种模型皆可有效反映PWV趋势,且Saastamoinen模型更适合南昌地区水汽反演。(4)在完成上述水汽探测系统研究后,基于现有案例,提出探测系统的后续优化方案,可利用软件无线电技术实现“水平+垂直”两个方向上的水汽探测并组成一个系统有望提高水汽反演精度及监测能力。简单介绍水平探测原理,随后进行初步实验,针对目前难点进行分析之后列出几种改进措施。

梁成[9](2020)在《基于软件无线电技术的频分复用雷达信号源设计与实现》文中认为近年来,信息电子技术不断地发展,信号处理器的处理能力不断加强。软件无线电技术在雷达方面的预研与应用也越来越火热,催生了一系列新应用,新体制的软件雷达。其中基于软件无线电设计的星载雷达备受关注,国外早在多年前已着手星载探测研究,并卓有成效。然而国内却起步较晚,对于该研究几乎处于空白。本文以甚低频段和低频段为研究背景,以星载雷达相关的国家重大仪器专项项目为依托,设计了一款多功能,多应用的雷达信号源。信号源的设计与相关试验,将给国家重大仪器专项项目从实验设计到系统仿真,到功能实现,提供关键性的知识储备。同时,将该信号源应用于星载雷达或者其他各种雷达,可极大的扩展雷达设备的应用。本文具体研究工作如下:该信号源利用软件无线电技术和频分复用技术,在GNU Radio开源软件平台下设计。具有发射信号频点灵活可调,多频发射和扫频步进的功能。另外,基于该信号源搭建了雷达信号收发系统,通过闭环实验,验证和评估了基于该信号源的雷达信号收发系统稳定可靠,可用于多种场景下的外场试验。首先,本文对软件无线电技术和信号发生器的现状和发展方向做了综述。叙述了软件无线电灵活,开源,开发生产效率高的优点。简述了信号发生器的发展历程。分析了研究频分复用雷达信号源的必要性,信号源的研究背景和主要功能介绍。然后,文中对信号源系统方案进行了设计,硬件设备主要为软件无线电外设N210,搭载射频子板为LFTX/RX。软件主要用到GNURadio。整个系统流程在Ubuntu下运行。接着,对信号源性能进行了测试与分析。主要包括相位匹配,一频点信号跳频,复用四频点跳频测试。并对短时傅里叶变换的算法做了改进,对十阶跳频数据做了处理,得出符合预期的实验结果。最后,进行了信号源外场试验的评估与验证,通过设计简单的雷达信号收发系统,进行闭环试验并处理实验数据。得出初步结论,该信号源可用于外场试验,提高雷达信号收发系统的性能。

谢友玲[10](2020)在《基于软件无线电的ISM频段通信主站设计与实现》文中研究指明随着无线传感网技术的发展,ISM(工业科学医学)频段无线收发芯片被广泛应用于工业测控、智能家居、农业监测等无线通信系统中。通信主站作为系统的中心节点,需要与各子节点的无线收发芯片通信。各子节点应根据数据流量、数据速率、功耗、成本等多种需求,合理选择不同的收发芯片。但各种收发芯片的性能差异,导致很难设计通信主站,使同一通信系统兼容多种收发芯片。而软件无线电技术具有硬件通用化、功能软件化和可扩展的特点,能满足通信主站的设计需求。本文基于软件无线电架构,设计实现了一个多频段、多制式、多信道的嵌入式ISM频段通信主站,构建正交采样的宽带零中频无线收发机。在硬件设计部分,本文分析了模拟信号处理板和数字信号处理板的器件选型和电路原理,包括AD/DA电路、射频前端电路和数字信号处理电路。数字信号处理器采用Xilinx ZYNQ-7020,集成了ARM处理器的软件可编程性与FPGA的硬件可编程性,以实现硬件驱动和数字通信算法。在软件设计部分,本文分析了调制解调、信道化发射和接收、数据传输和底层硬件驱动。根据无线传感网ISM频段的通信需求,设计了多种常用调制解调模块,基于多相滤波技术实现高效的复信号信道化收发模块。运用FPGA和ARM的嵌入式软硬件协同设计,实现了 ZYNQ-7020芯片内部可编程逻辑逻辑单元(PL)与处理系统单元(PS)的高速数据传输,以及AD/DA转换模块。在ARM中设计了射频前端驱动模块,可根据通信频率、带宽、收发模式等参数设置硬件电路。在完成ISM频段通信主站软硬件设计和调试的基础上,构建了通信主站和不同收发芯片组成的实验系统。测试结果表明,通信主站可同时与多个无线收发芯片通信,频率范围覆盖30MHz~6GHz,调制解调方式包括ASK和GFSK,功能及性能符合要求。该通信主站通过增加和升级软件模块,可进一步扩展功能,满足无线传感网的多种应用需求。

二、基于软件无线电的模块设计方法(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、基于软件无线电的模块设计方法(论文提纲范文)

(1)基于软件无线电平台的数传发射机设计与实现(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 DVB-T技术的研究现状
        1.2.2 软件无线电的研究现状
    1.3 论文的主要工作以及章节安排
第2章 编码正交频分复用及DVB-T系统简介
    2.1 OFDM技术简介
    2.2 COFDM技术概述
    2.3 DVB-T系统简介
        2.3.1 DVB-T系统概述
        2.3.2 DVB-T系统帧结构
    2.4 本章小结
第3章 DVB-T数传发射机平台与实现原理
    3.1 DVB-T数传发射机平台
        3.1.1 FPGA平台简介
        3.1.2 射频平台简介
    3.2 DVB-T数传发射机基带部分原理
        3.2.1 能量扩散(加扰)原理
        3.2.2 外编码(RS编码)原理
        3.2.3 外交织(卷积交织)原理
        3.2.4 内编码(卷积编码)原理
        3.2.5 内交织原理
        3.2.6 星座映射原理
        3.2.7 组帧原理
        3.2.8 IFFT调制及保护间隔插入原理
    3.3 DVB-T数传发射机射频部分原理
    3.4 本章小结
第4章 DVB-T数传发射机设计与实现
    4.1 能量扩散(加扰)设计与实现
        4.1.1 能量扩散设计方案
        4.1.2 能量扩散实现结果
    4.2 RS编码设计与实现
        4.2.1 RS编码设计方案
        4.2.2 RS编码实现结果
    4.3 卷积交织设计与实现
        4.3.1 卷积交织设计方案
        4.3.2 卷积交织实现结果
    4.4 卷积编码设计与实现
        4.4.1 卷积编码设计方案
        4.4.2 卷积编码实现结果
    4.5 内交织设计与实现
        4.5.1 比特交织设计方案
        4.5.2 比特交织实现结果
        4.5.3 符号交织设计方案
        4.5.4 符号交织实现结果
    4.6 星座映射设计与实现
        4.6.1 星座映射设计方案
        4.6.2 星座映射实现结果
    4.7 组帧设计与实现
        4.7.1 组帧设计方案
        4.7.2 组帧实现结果
    4.8 IFFT调制和保护间隔插入设计与实现
        4.8.1 IFFT调制和保护间隔插入设计方案
        4.8.2 IFFT调制和保护间隔插入实现结果
    4.9 射频部分设计与实现
        4.9.1 射频部分设计方案
        4.9.2 射频部分的实现
    4.10 本章小结
第5章 DVB-T数传发射机测试与验证
    5.1 DVB-T数传发射机基带部分测试与验证
    5.2 DVB-T数传发射机射频部分测试与验证
    5.3 DVB-T数传发射机系统测试与验证
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 工作展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果

(2)基于软件无线电的OFDM系统智能抗干扰方法研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 国内外研究现状
    1.3 课题的研究意义
    1.4 本文内容安排
第2章 基础知识
    2.1 OFDM基本原理
    2.2 强化学习基本原理
    2.3 本章小结
第3章 OFDM智能抗干扰系统设计
    3.1 OFDM智能抗干扰系统设计
    3.2 基于强化学习的OFDM智能决策方法
    3.3 OFDM子带选择和调制方式选择
    3.4 本章小结
第4章 基于Simulink的 OFDM智能抗干扰仿真验证
    4.1 OFDM收发系统仿真
    4.2 OFDM系统调整方式抗干扰效果仿真实验
    4.3 OFDM系统智能抗干扰仿真实验
    4.4 本章小结
第5章 基于软件无线电平台的OFDM智能抗干扰实验验证
    5.1 实验验证平台的搭建
    5.2 基于软件无线电的OFDM抗干扰系统流程图设计
    5.3 基于软件无线电的OFDM系统参数调整
    5.4 基于软件无线电的OFDM系统调整方式实验验证
    5.5 基于软件无线电的OFDM系统智能抗干扰性能验证
    5.6 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 未来展望
参考文献
作者简介及在学期间所取得的科研成果
致谢

(3)小型化目标反射信息探测系统设计与实现(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究历史与现状
        1.2.1 软件无线电技术的发展现状
        1.2.2 软件化雷达的发展现状
    1.3 本文的主要工作和结构安排
第二章 FMCW雷达理论与天线设计
    2.1 引言
    2.2 FMCW雷达的基本结构
    2.3 FMCW信号模型
        2.3.1 三角波调制FMCW信号模型
        2.3.2 慢斜坡模式FMCW信号模型
        2.3.3 快斜坡模式FMCW信号模型
    2.4 快斜坡模式FMCW信号处理
        2.4.1 二维FFT差频信号处理
        2.4.2 二维FFT的分辨率
        2.4.3 二维恒虚警目标检测
        2.4.4 快斜坡模式FMCW仿真分析
    2.5 FMCW雷达测角方法
        2.5.1 振幅法测角
        2.5.2 双天线相位法测角
    2.6 FMCW雷达天线设计
        2.6.1 微带天线单元结构
        2.6.2 串联馈电微带阵列天线结构
        2.6.3 微带阵列天线设计与仿真
    2.7 本章小结
第三章 软件化FMCW雷达的实现
    3.1 软件无线电技术分析
        3.1.1 软件无线电的系统架构
        3.1.2 软件无线电的关键技术
    3.2 无线电硬件平台介绍
        3.2.1 射频前端
        3.2.2 数字处理平台
    3.3 系统总体架构
    3.4 系统软件设计
        3.4.1 软件总体架构
        3.4.2 基于iio子系统的底层驱动
        3.4.3 Libiio运行时库
    3.5 可编程逻辑设计
        3.5.1 可编程逻辑总体架构
        3.5.2 发射链路逻辑设计
        3.5.3 接收链路逻辑设计
    3.6 本章小结
第四章 系统实测与分析
    4.1 测试平台介绍
    4.2 系统模块测试
        4.2.1 发射链路测试
        4.2.2 接收链路测试
        4.2.3 天线测试
    4.3 系统总体测试
        4.3.1 实验室静态测试
        4.3.2 单目标外场测试
        4.3.3 多目标外场测试
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果

(4)基于USRP RIO的MU-MIMO视频传输系统的研究与实现(论文提纲范文)

摘要
abstract
专用术语注释表
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 MIMO技术研究现状
        1.2.2 软件无线电研究现状
    1.3 论文的主要内容和组织结构
第二章 多输入多输出技术与软件无线电技术综述
    2.1 MIMO技术综述
        2.1.1 MIMO系统模型
        2.1.2 MIMO关键技术
    2.2 OFDM技术综述
    2.3 软件无线电技术综述
        2.3.1 软件无线电技术
        2.3.2 USRP RIO软件无线电平台
    2.4 家庭基站
    2.5 本章小结
第三章 基于USRP RIO的多用户多天线视频传输系统实现
    3.1 引言
    3.2 系统框架设计
        3.2.1 视频传输系统框架
        3.2.2 视频传输系统的物理层部署
        3.2.3 数据帧结构与设计
        3.2.4 基于USRP RIO平台的系统功能模块设计
    3.3 系统工作流程
    3.4 本章小结
第四章 基于连续干扰消除的多用户多天线视频传输系统实现
    4.1 引言
    4.2 连续干扰消除方案理论研究与设计
    4.3 基于连续干扰消除的视频传输系统实现
        4.3.1 系统工作流程设计
        4.3.2 系统程序模块设计
    4.4 实验结果和分析
        4.4.1 实验平台设置
        4.4.2 实验环境设置
        4.4.3 实验结果分析
    4.5 本章小结
第五章 基于下行预编码的多用户多天线视频传输系统实现
    5.1 引言
    5.2 预编码方案理论研究与设计
        5.2.1 基于奇异值分解的预编码矩阵设计
        5.2.2 结合空时分组码的双层预编码实现
        5.2.3 数据帧结构设计
    5.3 基于下行预编码的多用户多天线视频传输系统实现
        5.3.1 系统工作流程设计
        5.3.2 系统程序模块设计
    5.4 实验结果和分析
        5.4.1 实验平台及环境设置
        5.4.2 实验结果分析
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间申请的专利
附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目
致谢

(5)临近空间飞行器测控终端硬件的设计与实现(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究工作的背景与意义
    1.2 研究的发展现状分析
    1.3 论文研究的主要内容
    1.4 论文的结构安排
第二章 需求分析及总体设计
    2.1 需求分析
    2.2 总体指标要求
    2.3 设计原则
    2.4 系统体制及指标分析
        2.4.1 工作频率选择
        2.4.2 中频处理架构分析
        2.4.3 接收机灵敏度分析
        2.4.4 链路预算分析
    2.5 总体方案设计
        2.5.1 系统硬件设计
        2.5.2 工作原理设计
        2.5.3 模块交联关系
    2.6 本章小结
第三章 数字电路硬件的设计与实现
    3.1 信号处理模块硬件的设计与实现
        3.1.1 基于软件无线电的硬件架构
        3.1.2 主要软件功能
        3.1.3 FPGA电路
        3.1.4 时钟电路
        3.1.5 数模转换电路
        3.1.6 模数转换电路
        3.1.7 接口电路设计
        3.1.8 硬件电路的实现
    3.2 电源模块硬件的设计与实现
        3.2.1 主要功能及原理
        3.2.2 硬件电路详细设计
        3.2.3 系统电源功率分析
        3.2.4 硬件电路的实现
    3.3 本章小结
第四章 射频电路硬件的设计与实现
    4.1 射频模块硬件的设计与实现
        4.1.1 主要功能
        4.1.2 工作原理
        4.1.3 变频组合模块
        4.1.4 射频前端模块
    4.2 天线硬件的设计与实现
        4.2.1 机载全向天线
        4.2.2 地面定向天线
        4.2.3 地面伺服控制系统
    4.3 本章小结
第五章 临近空间环境适应性设计与实现
    5.1 临近空间环境主要特征分析
    5.2 环境特征影响及解决途径
        5.2.1 低温低气压特征
        5.2.2 低气压放电特征
        5.2.3 临近空间粒子特征
    5.3 密闭机箱架构的实现
    5.4 组合化模块的实现
    5.5 硬件接口的实现
    5.6 本章小结
第六章 系统测试
    6.1 测试项目
    6.2 测试条件
        6.2.1 系统测试设备及仪器
        6.2.2 实验室有线通信测试条件
        6.2.3 外场无线通信测试条件
    6.3 实验室有线通信测试
        6.3.1 测试方法
        6.3.2 性能测试及达标情况分析
    6.4 外场无线通信测试
        6.4.1 测试方法
        6.4.2 性能测试及达标情况分析
    6.5 系统测试结论
    6.6 本章小结
第七章 全文总结与后续工作展望
    7.1 全文总结
    7.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果

(6)采用软件无线电技术的OFDM信号处理系统设计(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 OFDM技术的研究意义
    1.2 软件无线电技术研究背景与意义
    1.3 无线光通信技术的研究现状
    1.4 OFDM技术的研究现状
    1.5 论文研究内容及结构安排
    参考文献
第二章 基于OFDM软件无线电平台的多进制OFDM无线通信系统
    2.1 OFDM技术的基本原理研究
    2.2 OFDM的关键技术研究
        2.2.1 循环前缀技术
        2.2.2 F-OFDM技术
        2.2.3 FB-OFDM技术
    2.3 软件无线电平台基础技术
    2.4 基于软件无线电平台的OFDM通信系统架构
    参考文献
第三章 OFDM同步技术研究
    3.1 OFDM同步技术概述
    3.2 基于数据的定时同步技术
        3.2.1 定时同步算法原理
        3.2.2 Schmidl & Cox算法
        3.2.3 Minn算法
    3.3 优化定时同步算法
    3.4 定时同步算法性能分析
    3.5 本章小结
    参考文献
第四章 基于M-QAM-OFDM的无线光实时通信系统设计与实现
    4.1 无线光通信系统的基础架构
        4.1.1 光发射机
        4.1.2 光接收机
        4.1.3 光纤通信系统的综合构成
    4.2 系统总体结构
    4.3 系统各模块设计与实现
        4.3.1 射频OFDM发射机
        4.3.2 射频-光电转换器
        4.3.3 光纤与光学天线链路传输
        4.3.4 OFDM接收机与实时解调
    4.4 通过误差矢量幅度计算误比特率的算法与优化
        4.4.1 误差矢量幅度的定义
        4.4.2 由EVM计算误码率的转换算法与优化
    4.5 实验结果与算法性能比较分析
    4.6 本章小结
    参考文献
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
致谢
作者攻读硕士学位期间发表的学术论文目录

(7)基于USRP的U/V段无线电信号频谱检测系统研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文研究内容及章节安排
2 软件无线电平台相关理论及关键技术
    2.1 软件无线电基本概念
    2.2 软件无线电中的采样理论
        2.2.1 允许过渡带混叠的采样理论
        2.2.2 软件无线电采样结构
    2.3 多率信号处理技术
    2.4 软件无线电中的正交信号变换
    2.5 本章小结
3 频谱监测系统硬件平台
    3.1 系统需求分析
    3.2 USRP硬件平台分析
        3.2.1 USRP母板
        3.2.2 USRP子板
    3.3 系统整体结构设计
    3.4 本章小结
4 无线电频谱监测系统软件平台设计
    4.1 LabVIEW软件开发平台
    4.2 无线电信号采集模块设计
    4.3 频谱图及瀑布图显示模块
        4.3.1 快速傅里叶变换
        4.3.2 频谱图及瀑布图绘制与显示模块
        4.3.3 频谱扫描算法设计
    4.4 数据存储模块
        4.4.1 数据存储模块
        4.4.2 数据读取模块
    4.5 解调及语音监听模块
        4.5.1 信号解调一般模型
        4.5.2 模拟调制信号解调算法
        4.5.3 语音监听模块设计
    4.6 异常信号触发与报警模块
    4.7 远程操作控制模块设计
    4.8 本章小结
5 无线电信号监测系统实现与测试
    5.1 系统前面板设计
    5.2 监测系统功能测试
        5.2.1 系统连接测试
        5.2.2 系统功能模块测试
    5.3 监测系统性能测试
    5.4 本章小结
6 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间所取得的研究成果
致谢

(8)基于软件无线电技术的大气水汽探测系统研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 论文研究内容及方法
第2章 地基GPS反演水汽原理
    2.1 大气基本结构与主流探测方法
        2.1.1 大气基本结构
        2.1.2 主流大气水汽探测方法
    2.2 对流层天顶延迟
        2.2.1 天顶总延迟
        2.2.2 天顶静力学延迟及改正模型
        2.2.3 映射函数模型
        2.2.4 天顶湿延迟与PWV
    2.3 大气加权平均温度Tm的计算方法
    2.4 本章小结
第3章 基于软件无线电的水汽探测关键技术分析
    3.1 软件无线电基本概念
    3.2 软件无线电关键技术
        3.2.1 采样定理
        3.2.2 模数/数模转换技术
        3.2.3 数字上/下变频
    3.3 软件无线电平台简介
        3.3.1 GNU Radio软件平台
        3.3.2 USRP
    3.4 本章小结
第4章 基于软件无线电的水汽探测系统设计
    4.1 电离层延迟修正
        4.1.1 电离层延迟改正模型及方法
        4.1.2 双频改正法
    4.2 GPS数据接收系统设计
        4.2.1 接收系统设计目的
        4.2.2 接收系统软硬件设计
        4.2.3 接收系统GRC流图设计
        4.2.4 GNSS SDR
    4.3 GPS数据处理系统设计
        4.3.1 GPS数据预处理
        4.3.2 水汽反演系统设计
    4.4 本地大气加权平均温度Tm模型的确定
    4.5 本章小结
第5章 基于软件无线电的水汽探测系统实现
    5.1 数据接收部分的实现
        5.1.1 接收部分模块配置编写
        5.1.2 数据接收实验与结果
    5.2 水汽反演系统的实现
        5.2.1 数据处理流程
        5.2.2 水汽反演结果及精度分析
    5.3 大气可降水量反演误差分析
        5.3.1 海潮的影响
        5.3.2 星历影响
        5.3.3 对流层延迟模型的影响
        5.3.4 多路径误差
    5.4 水汽探测系统优化方案
        5.4.1 水平方向水汽探测原理
        5.4.2 初步实验及后续改进措施
    5.5 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间的研究成果

(9)基于软件无线电技术的频分复用雷达信号源设计与实现(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 软件无线电技术的现状和发展方向
        1.2.2 信号发生器的研究现状和发展方向
    1.3 主要研究内容和章节安排
第2章 信号源设计的关键技术
    2.1 概述
    2.2 软件无线电技术
        2.2.1 软件无线电原理
        2.2.2 软件无线电架构
        2.2.3 软件无线电开发平台和通用软件无线电外设
    2.3 频分复用技术
    2.4 本章小结
第3章 信号源系统方案设计
    3.1 系统需求分析
    3.2 设备和系统方案概述
    3.3 信号的产生和相位匹配
    3.4 信号的频分复用
    3.5 信号的发射
    3.6 信号源系统软件部分实现
    3.7 本章小结
第4章 信号源性能测试与性能分析
    4.1 实验设计
    4.2 信号源扫频设计
    4.3 跳频信号处理
    4.4 信号源的扩展功能
    4.5 信号源性能优势分析
    4.6 本章小结
第5章 信号源外场试验方案设计与评估
    5.1 信号源外场试验绪论
    5.2 信号源构建雷达信号收发系统基本理论
        5.2.1 雷达信号收发系统实现原理
        5.2.2 脉冲压缩与编码
    5.3 雷达信号收发系统构建
    5.4 雷达信号收发系统实验验证与数据处理
    5.5 雷达信号收发系统外场试验方法
    5.6 可行性分析
    5.7 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果

(10)基于软件无线电的ISM频段通信主站设计与实现(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 ISM频段通信及无线传感网
        1.2.2 软件无线电技术及应用
    1.3 论文主要工作及章节安排
第2章 ISM频段通信主站系统分析和总体设计
    2.1 ISM频段通信主站系统分析
        2.1.1 功能需求分析
        2.1.2 设计指标分析
    2.2 ISM频段通信主站总体设计
        2.2.1 硬件结构设计
        2.2.2 软件结构设计
    2.3 本章小结
第3章 ISM频段通信主站硬件设计
    3.1 AD/DA电路设计
    3.2 射频前端电路设计
        3.2.1 射频放大电路
        3.2.2 射频通道切换电路
        3.2.3 混频电路
        3.2.4 时钟电路
    3.3 数字信号处理电路设计
    3.4 本章小结
第4章 发射端软件设计
    4.1 调制模块设计
        4.1.1 ASK调制
        4.1.2 GFSK调制
    4.2 信道化发射模块设计
        4.2.1 复信号多相滤波发射原理
        4.2.2 基于MATLAB的信道化发射仿真
        4.2.3 IFFT模块设计
        4.2.4 多相滤波模块设计
        4.2.5 内插及延迟求和模块设计
    4.3 PS-PL数据传输模块设计
    4.4 DAC转换模块设计
        4.4.1 DAC IP核封装
        4.4.2 DAC IP核输入接口时序设计
        4.4.3 DAC IP核时钟同步设计
        4.4.4 DAC IP核输出接口时序设计
        4.4.5 DAC工作模式控制
        4.4.6 DAC模块验证
    4.5 发射端射频前端驱动模块设计
    4.6 本章小结
第5章 接收端软件设计
    5.1 接收端射频前端驱动模块设计
    5.2 ADC转换模块设计
        5.2.1 ADC工作模式控制
        5.2.2 ADC IP核封装
        5.2.3 ADC IP核输入接口时序设计
        5.2.4 ADC IP核时钟同步设计
        5.2.5 ADC IP核输出接口时序设计
    5.3 PL-PS数据传输模块设计
    5.4 信道化接收模块设计
        5.4.1 复信号多相滤波接收原理
        5.4.2 基于MATLAB的信道化接收仿真
        5.4.3 延迟抽取及FFT模块设计
    5.5 解调模块设计
        5.5.1 ASK解调
        5.5.2 GFSK解调
    5.6 本章小结
第6章 系统测试与结果分析
    6.1 系统功能验证与结果分析
        6.1.1 发射部分
        6.1.2 接收部分
    6.2 系统性能验证与结果分析
        6.2.1 发射部分
        6.2.2 接收部分
    6.3 本章小结
第7章 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 展望
参考文献
攻读学位期间的研究成果
致谢

四、基于软件无线电的模块设计方法(论文参考文献)

  • [1]基于软件无线电平台的数传发射机设计与实现[D]. 马淑香. 中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心), 2021(01)
  • [2]基于软件无线电的OFDM系统智能抗干扰方法研究[D]. 卢忠勉. 吉林大学, 2021(01)
  • [3]小型化目标反射信息探测系统设计与实现[D]. 唐晗呈. 电子科技大学, 2021(01)
  • [4]基于USRP RIO的MU-MIMO视频传输系统的研究与实现[D]. 石巧稚. 南京邮电大学, 2020(03)
  • [5]临近空间飞行器测控终端硬件的设计与实现[D]. 邵宇聪. 电子科技大学, 2020(03)
  • [6]采用软件无线电技术的OFDM信号处理系统设计[D]. 腾克. 北京邮电大学, 2020(05)
  • [7]基于USRP的U/V段无线电信号频谱检测系统研究[D]. 柴晋强. 中北大学, 2020(11)
  • [8]基于软件无线电技术的大气水汽探测系统研究[D]. 陆临风. 南昌大学, 2020(01)
  • [9]基于软件无线电技术的频分复用雷达信号源设计与实现[D]. 梁成. 南昌大学, 2020(01)
  • [10]基于软件无线电的ISM频段通信主站设计与实现[D]. 谢友玲. 苏州大学, 2020(02)

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基于软件无线电的模块设计方法
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