高频信号发生系统设计实现开题报告
2022-01-14 20:27:50
全文总字数:1997字
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
随着对数字通信技术的深入研究,许多相关产业的飞速发展,社会不断进步。在数字通信技术应用最为广泛的移动通信行业,由最初模拟通信历经 CDMA 技术、OFDM 技术后,现在已经发展到了现在的第五代移动通信;在卫星通信、电子对抗、导航测控等其他方面,也都需要数字通信技术作为支撑,而如何产生宽带正交调制信号,则是数字通信技术的研究的关键所在。 矢量信号源便是针对于移动通讯和基站的测试需求,随之快速地发展起来的。矢量信号源在传统的微波信号源上新增了基带模块,基带模块可以根据用户输入的参数生成多种类型的基带信号,基带信号再经过后级的信号衰落模块和调制模块,产生在载频上的调制信号。因为矢量信号源可以对真实通信信号进行模拟,所以它被广泛地应用于卫星导航、各种有线和无线通信等领域。
国内外研究现状
传统的模拟调制技术因为越来越难满足通信系统的要求,已经渐渐被数字调制技术所取代。移动通信技术作为数字调制技术典型应用场合,其发展一定程度上反映了数字调制技术的研究趋势。在 20 世纪 80年代到 90 年代,第一代的蜂窝移动通信网络仍采用的是模拟调频的方式,但由于对频谱资源的利用率较低,限制了单个小区内的用户数量,所以渐渐被淘汰掉了。在第二代的 GSM 移动通信中采用了 GMSK 的调制方式,采用高斯滤波器对基带的带宽进行限制,在同属于第二代移动通信的IS-95标准中则采用了BPSK和QPSK的数字调制方式。第三代移动通信则以 CDMA 作为标志性的技术,此时频率利用率更高的 QAM 调制得到了广泛地应用。到如今的第四代、第五代移动通信,采用了 OFDM 和 MIMO 技术,配合更高阶的数字调制方式,在较窄的信道内就可以高速传输数据流量。 国外不仅在技术理论方面占据了很大的优势,大多数的主流仪器也是由国外进行开发研制的,这些基带信号源或矢量信号源的仪器很多都基于软件无线电技术的思想,使用高速的 FPGA 作为通用平台,在上面构建基带源的各个模块,产生实时的基带I、Q信号。如Agilent公司最新的PSG系列矢量信号发生器E8267D[4],它不仅可以产生各种通用的矢量调制信号,还可以对各种最新的无线通信协议进行模拟,调整 I、Q 的不平衡性和对干扰环境进行仿真模拟等。现在国内已经有很多科研单位和企业推出了他们自己的矢量信号源和基带信号源,所采用的方案大多数也是基于 FPGA 的可编程配置的方案,基带数据的产生、编码映射和成型滤波等相关工作均在该平台上实现。我国国内最早的实时基带信号源就是由西安电子科技大学的团队在 2000 年研制成功的[5],2. 研究的基本内容
最终目的是生成高频信号,最后对其进行modelsim仿真,然后对得到的波形进行分析,与理论计算的数据进行对比,验证整个设计是否合理。
其中需要对DDS、PLL和接口等进行设计,之后再产生基带数据,最后再进行调制,得出最终的结果。
3. 实施方案、进度安排及预期效果
一、实施方案
先对整个设计的硬件有一定的认识了解,掌握每个模块在整个设计中的作用,通过理论分析计算出相关数据。之后再进行仿真,将得到的数据与波形进行分析,与之前计算chude 数据进行对比,验证整个设计是否合理。
二、进度安排
4. 参考文献
[1]李翱 宽带正交数字调制信号的产生与研究 成都 电子科技大学 2017
[2]孙波实时iq基带信号发生器的研制[d].西安:西安电子科技大学,2000, 22-40
[3]孙洁朋.多制式通信基带信号产生模块的设计与实现[d].成都:电子科技大学, 2014,1-49