59200字硕士毕业论文基于软件无线电技术的信标系统规划

论文类型：硕士毕业论文

论文字数：59200字

论点：信标,无线电,系统

论文概述：

本文重点研究了无线电信标系统的设计，在阅读了大量相关资料之后，分析和比较了信标系统的一般设计方法之后，依据课题的要求，提出了基于FPGA的无线电信标设计方案。并完成了FPGA部分的

论文正文：

第一章绪论

课题研究的背景和意义

无线定位技术的发展已经有几十年的历史，尤其是随着移动通信定位技术的发展，无线定位技术的研究已经成为当前的热点。在无线电定位技术中，无线电信标是一个非常重要的组成部分。无线电信标持续向地面发送目标的相关信息，接收系统完成对目标的监控。无线电信标广泛用于军事和民用领域。传统信标技术与导航系统密不可分。导航是指引导车辆或其他物体从一个位置移动到另一个位置。在这个过程中，通常需要信标系统来协助。目前，常见的导航系统包括雷达、声纳、联合战术信息分配系统(JTs)、GPs等。在军事领域，随着电子对抗技术的发展，信标技术的研究得到了进一步的推动。例如在民用领域，随着电子导航器等产品的兴起，无线电信标准技术逐渐成为保护人们生命和从事军事活动的必要手段。[/比尔/]无线电信标的功能是以高频电磁波的形式向空辐射目标的相关信息。它本身的基本功能与其他无线电系统中的普通发射机没有根本不同。然而，由于待测目标的工作环境可能非常特殊，因此要求无线电信标具有高可靠性、高功率利用率、高效率、小体积、重量轻、带宽有限等特点。因此，无线电信标系统也可以在特殊的工作环境下很好地工作，将有效的信息发回地面并接收系统，从而实现待测目标的定位。
无线电信标准在现代社会中发挥着越来越重要的作用。它们广泛用于交通监管、蜂窝系统设计、住宅安全、空飞机定位和海洋运输。它们是确保人类日常生活和从事军事活动的必要手段。特别是在飞行体的定位中，无线电信标的作用在飞行体的飞行实验过程中更加突出
异常飞行轨迹等情况往往是由各种原因造成的，因此有必要对飞行体的运动轨迹进行定位和检测。在探测飞行体的过程中，飞行体上的无线电信标系统不断发出信标信号，一个或多个接收设备接收信号，并根据接收到的信标信号计算或求解飞行体相对于接收设备的方位，从而准确确定飞行体的方位。
无线电信标在飞机上的主要用途是:
(1)地面站的接收设备在接收到飞机发射的信标信号后，可以及时发现飞机，测量该站接收设备相对于地面的方位角或俯仰角，也可以用来引导其他设备的天线，使它们能够对准飞行目标；
(2)当使用具有高频稳定性的信标时，飞机运动产生的多普勒频率可以通过从地面站接收的信标频率中减去标称信标频率来获得，从而测量飞机相对于地面站的径向速度(见多普勒速度测量系统)；
(3)返回航天器中的信标可以向搜索设备提供关于回收物体位置的信息；
(4)在某些飞机的信标载波频率上调制反映飞机状况的相关遥测信息，以及调制识别标志。信标和应答器的主要区别在于前者主动发送信标信号，只发送而不接收，信息传输是单向的。后者是一种从地球站接收信号的测量系统，通过变频、放大和信号处理，信息传输具有双向

1.2国内外发展状况

遥测是指在一定距离内测量一个或多个物体的参数，并将测量结果传输到接收系统。在导弹研制阶段，通过无线通信技术将收集到的各种信息传输到地面上接收站。接收站接收信号后，以各种方式解调原始信号，有助于科研人员分析和改进技术。遥测技术是航空空、航空航天设备试验和使用阶段不可缺少的重要技术。在当今世界，各种新型战术武器和空间系统的快速发展也导致了对遥测技术的日益增长的需求。同时，作为遥测系统的重要组成部分，无线电信标系统取得了长足的进步。无线电信标系统的发展有两大趋势。一是用于卫星导航定位的大型信标，其特点是性能指标优良，功能齐全。另一种是小型化便携式无线电信标装置，具有体积小、价格低的特点，适用于小规模的监控任务。
发射机的发展经历了以下几个阶段:
(1)1915年，随着美国航天局的成立，射频电子技术最初被用于军事领域。

3中频信号产生……22-43[/比尔/] 3.1中频信号发生单元设计……22-23
3.1.1中频信号发生单……22[/比尔/] 3.1.2中频信号产生……22-23 [/BR/ ] 3.2现场可编程门阵列选择和外设……23-28 [/BR/] 3.2.1现场可编程门阵列简介和……23-24 [/BR/] 3.2.2 FPGA外设……24-28
3.3现场可编程门阵列编程……28-31 [/BR/] 3.3.1现场可编程门阵列设计流程……28-29[/比尔/] 3.3.2甚高频带……29-31
3.4总体……31-32 [/BR/] 3.5由现场可编程门阵列设计的信标识别码生成……32-34[/溴/] 3.5.1伪随机信号……32-33
3.5.2的设计……伪随机序列的33-34[/溴/] 3.6中频调制单元……34-42 [/BR/] 3.6.1正交分裂模块……34-35
3.6.2差分编码模块……35-37 [/BR/] 3.6.3数控振荡器……37-41 [/BR/] 3.6.4正交调制……41-42
3.7本章概述……42-43
4射频传输单元设计……43-63
4.1d/a设计……43-46
4.2射频传输单元设计……46-62
4.2.1直接上变频电路……46-48[/比尔/] 4.2.2锁相环频率合成器……48-53[/溴/] 4.2.3带通滤波器电路……53-54
4.2.4射频功率放大器……54-56 [/BR/] 4.2.5微带天线……56-62 [/BR/] 4.3本章概述……62-63

概述和展望
在为期三年的研究生学习期间，作者主要从事无线电信信标系统的实施和研究。本文主要研究无线信标系统的设计。在阅读了大量相关数据，分析比较了信标系统的一般设计方法后，根据课题的要求，提出了一种基于现场可编程门阵列的无线信标设计方案。制作并调试了现场可编程门阵列电路，对射频部分进行了详细的研究和仿真。
总结了全文的研究内容，主要完成了以下工作:
1)在分析比较国内外发射机发展现状和研究进展的基础上，根据软件无线电和射频通信的原理，结合项目的要求和背景，提出了无线电信标系统的总体设计方案，并详细分析了系统的相关技术指标。