猝发通信系统发射机与接收机的硬件平台
发布时间：2023-12-04 18:17
进入21世纪以来,信息战已成为当今及以后的战争主导因素。各国为了适应将来的信息化战争时代,都在加大力度发展军事化信息技术,以提升己方信息战中优势,从而占据战争中的主导地位。而信息化战争中又以电子战为核心,电子战中通信信息被干扰、被截获,都会造成严重的战况损失。因此,军用通信的抗干扰与抗截获性能一直以来都是信息技术发展的重视对象。为提高军事通信的安全性能,目前采用较多的抗干扰与抗截获技术有:跳频技术、直扩技术、加密技术、分集技术以及猝发通信技术等。这当中,猝发通信技术相比于其它技术而言,易于硬件平台的实现,且其具有信号持续时间短、发送时刻不确定等特点,较大程度地提高了信号抗干扰与抗截获能力,因此猝发通信技术常被用于军事保密通信等领域。本文是以提高通信安全性能为研究背景,设计并实现了高灵敏度与高动态范围的猝发通信系统发射机与接收机的硬件平台。本文详细介绍了该项目设计的硬件平台性能要求,并根据该要求对整个系统的设计进行了方案论证、重要器件的选型以及各模块的设计与仿真。本文所述的发射机硬件平台采用了直接上变频结构设计,而接收机硬件平台采用了超外差下变频结构设计。同时,本文详细介绍了各模块的设计...
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 课题研究的背景与意义
1.2 猝发通信的简介以及发展现状
1.3 发射机的研究现状
1.4 接收机的研究现状
1.5 论文内容安排
2 硬件平台的方案设计
2.1 猝发通信系统的整体框架
2.2 发射机与接收机硬件平台的性能指标要求
2.3 发射机的方案论证
2.3.1 发射机的变频方案选择
2.3.2 发射机的滤波器方案选择
2.3.3 发射机的可变功率输出方案选择
2.4 接收机的方案论证
2.4.1 接收机的变频方案选择
2.4.2 接收机的滤波器方案选择
2.4.3 接收机的高灵敏度方案选择
2.4.4 接收机的高动态范围方案选择
2.5 发射机的关键技术指标
2.6 接收机的关键技术指标
2.7 关键器件的选型
2.7.1 DAC与 ADC的选型
2.7.2 MCU与 FPGA的选型
2.7.3 频率合成系统芯片的选型
2.8 本章总结
3 发射机硬件平台的电路设计
3.1 电源模块的设计
3.1.1 电源模块的分配方案
3.1.2 电源模块的部分电路设计
3.2 发射链路的电路设计
3.2.1 低通滤波器的电路设计
3.2.2 正交调制器的电路设计
3.2.3 放大器的电路设计
3.2.4 衰减器的电路设计
3.3 MCU与 FPGA的外围电路设计
3.3.1 MCU的外围电路设计
3.3.2 FPGA的外围电路设计
3.4 频率合成系统的电路设计
3.4.1 AD9516-3的电路设计
3.4.2 ADF4350的电路设计
3.5 本章总结
4 接收机硬件平台的电路设计
4.1 电源模块的设计
4.1.1 电源模块的分配方案
4.1.2 电源模块的部分电路设计
4.2 接收链路的电路设计
4.2.1 低噪声放大器的电路设计
4.2.2 混频器的电路设计
4.2.3 中频放大器的电路设计
4.2.4 中频LC带通滤波器的电路设计
4.3 MCU与 FPGA外围电路的设计
4.3.1 MCU外围电路的设计
4.3.2 FPGA外围电路的设计
4.4 频率合成系统的设计
4.5 本章总结
5 硬件平台的PCB设计
5.1 PCB的叠层设计
5.2 PCB的模块划分与布局
5.2.1 发射机的PCB模块划分与布局
5.2.2 接收机的PCB模块划分与布局
5.3 PCB的约束规则设置
5.4 发射机的PCB模块设计
5.4.1 发射机发射链路的PCB设计
5.4.2 发射机MCU的 PCB设计
5.4.3 发射机FPGA的 PCB设计
5.4.4 发射机电源平面分割设计
5.5 接收机的PCB模块设计
5.5.1 接收机射频链路的PCB设计
5.5.2 接收机中频链路的PCB设计
5.5.3 接收机频率合成系统的PCB设计
5.5.4 接收机MCU的 PCB设计
5.5.5 接收机FPGA的 PCB设计
5.5.6 接收机电源平面分割设计
5.6 本章总结
6 微控制器的软件设计
6.1 频率合成系统的代码配置
6.1.1 AD9516-3的代码配置
6.1.2 ADF4350的代码配置
6.2 DAC5688的代码配置
6.3 AD9233的代码配置
6.4 本章总结
7 硬件平台的性能测试
7.1 电源模块的测试
7.2 接收链路的测试
7.3 频率合成系统的测试
7.3.1 AD9516-3的输出频率测试
7.3.2 ADF4350的输出频率测试
7.4 天线性能的测试
7.5 系统通信的测试
7.6 系统灵敏度与动态范围的测试
7.7 本章总结
8 总结与展望
8.1 工作总结
8.2 工作展望
致谢
参考文献
附录
本文编号：3870458
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 课题研究的背景与意义
1.2 猝发通信的简介以及发展现状
1.3 发射机的研究现状
1.4 接收机的研究现状
1.5 论文内容安排
2 硬件平台的方案设计
2.1 猝发通信系统的整体框架
2.2 发射机与接收机硬件平台的性能指标要求
2.3 发射机的方案论证
2.3.1 发射机的变频方案选择
2.3.2 发射机的滤波器方案选择
2.3.3 发射机的可变功率输出方案选择
2.4 接收机的方案论证
2.4.1 接收机的变频方案选择
2.4.2 接收机的滤波器方案选择
2.4.3 接收机的高灵敏度方案选择
2.4.4 接收机的高动态范围方案选择
2.5 发射机的关键技术指标
2.6 接收机的关键技术指标
2.7 关键器件的选型
2.7.1 DAC与 ADC的选型
2.7.2 MCU与 FPGA的选型
2.7.3 频率合成系统芯片的选型
2.8 本章总结
3 发射机硬件平台的电路设计
3.1 电源模块的设计
3.1.1 电源模块的分配方案
3.1.2 电源模块的部分电路设计
3.2 发射链路的电路设计
3.2.1 低通滤波器的电路设计
3.2.2 正交调制器的电路设计
3.2.3 放大器的电路设计
3.2.4 衰减器的电路设计
3.3 MCU与 FPGA的外围电路设计
3.3.1 MCU的外围电路设计
3.3.2 FPGA的外围电路设计
3.4 频率合成系统的电路设计
3.4.1 AD9516-3的电路设计
3.4.2 ADF4350的电路设计
3.5 本章总结
4 接收机硬件平台的电路设计
4.1 电源模块的设计
4.1.1 电源模块的分配方案
4.1.2 电源模块的部分电路设计
4.2 接收链路的电路设计
4.2.1 低噪声放大器的电路设计
4.2.2 混频器的电路设计
4.2.3 中频放大器的电路设计
4.2.4 中频LC带通滤波器的电路设计
4.3 MCU与 FPGA外围电路的设计
4.3.1 MCU外围电路的设计
4.3.2 FPGA外围电路的设计
4.4 频率合成系统的设计
4.5 本章总结
5 硬件平台的PCB设计
5.1 PCB的叠层设计
5.2 PCB的模块划分与布局
5.2.1 发射机的PCB模块划分与布局
5.2.2 接收机的PCB模块划分与布局
5.3 PCB的约束规则设置
5.4 发射机的PCB模块设计
5.4.1 发射机发射链路的PCB设计
5.4.2 发射机MCU的 PCB设计
5.4.3 发射机FPGA的 PCB设计
5.4.4 发射机电源平面分割设计
5.5 接收机的PCB模块设计
5.5.1 接收机射频链路的PCB设计
5.5.2 接收机中频链路的PCB设计
5.5.3 接收机频率合成系统的PCB设计
5.5.4 接收机MCU的 PCB设计
5.5.5 接收机FPGA的 PCB设计
5.5.6 接收机电源平面分割设计
5.6 本章总结
6 微控制器的软件设计
6.1 频率合成系统的代码配置
6.1.1 AD9516-3的代码配置
6.1.2 ADF4350的代码配置
6.2 DAC5688的代码配置
6.3 AD9233的代码配置
6.4 本章总结
7 硬件平台的性能测试
7.1 电源模块的测试
7.2 接收链路的测试
7.3 频率合成系统的测试
7.3.1 AD9516-3的输出频率测试
7.3.2 ADF4350的输出频率测试
7.4 天线性能的测试
7.5 系统通信的测试
7.6 系统灵敏度与动态范围的测试
7.7 本章总结
8 总结与展望
8.1 工作总结
8.2 工作展望
致谢
参考文献
附录
本文编号：3870458
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