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《自適應(yīng)跳頻系統(tǒng)算法設(shè)計及關(guān)鍵模塊的FPGA實現(xiàn)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、碩士學位論文自適應(yīng)跳頻系統(tǒng)算法設(shè)計及關(guān)鍵模塊的FPGA實現(xiàn)DESIGNOFADAPTIVEFREQUENCYHOPPINGSYSTEMALGORITHMANDIMPLEMENTATIONOFKEYMODULESBASEDONFPGA張少鵬哈爾濱工業(yè)大學2018年6月國內(nèi)圖書分類號：TN911.22學校代碼：10213國際圖書分類號：621.39密級：公開工學碩士學位論文自適應(yīng)跳頻系統(tǒng)算法設(shè)計及關(guān)鍵模塊的FPGA實現(xiàn)碩士研究生：張少鵬：導師：馬永奎：教授申請學位：工學：碩士學科：信息：與通信工程所在單位：電子與
2、信息工程學院：答辯日期：201：8年6月授予學位單位：哈爾濱工業(yè)大學：ClassifiedIndex:TN911.22U.D.C:621.39DissertationfortheMaster’sDegreeinEngineeringDESIGNOFADAPTIVEFREQUENCYHOPPINGSYSTEMALGORITHMANDIMPLEMENTATIONOFKEYMODULESBASEDONFPGACandidate：ZhangShaopengSupervisor：Prof.MaYongkuiAcadem
3、icDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：InformationandCommunicationEngineeringAffiliation：SchoolofElectronicsandInformationEngineeringDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文摘要自適應(yīng)跳頻系統(tǒng)是跳頻通信系統(tǒng)最重要
4、的發(fā)展趨勢之一，是建立在實時信道質(zhì)量評估的基礎(chǔ)上，根據(jù)信道狀態(tài)自適應(yīng)地規(guī)避開受到干擾或質(zhì)量較差的跳頻子信道，從而保持長時間可靠通信鏈路的跳頻系統(tǒng)，具備很強的抗衰落、抗截獲和抗干擾能力。本文將分別從自適應(yīng)跳頻算法設(shè)計和關(guān)鍵模塊的FPGA實現(xiàn)兩個方面進行研究。根據(jù)軟件無線電技術(shù)的設(shè)計思路，在系統(tǒng)整體方案設(shè)計的基礎(chǔ)上，在FPGA硬件平臺成功搭建了自適應(yīng)跳頻系統(tǒng)的關(guān)鍵模塊，并對各模塊功能進行了驗證。此外，通過matlab仿真選取了數(shù)字接收機中最適用于本文低信噪比下的信噪比“最佳”估計算法，并對其修正的精確表達式進行了
5、推導與分析，將兩個重要參數(shù)對算法性能的影響給出了仿真結(jié)果。首先，介紹了跳頻通信的發(fā)展現(xiàn)狀及未來的發(fā)展趨勢，接著詳細分析了常規(guī)跳頻通信系統(tǒng)的基本原理、基本參數(shù)及其主要特點，再進一步研究了自適應(yīng)跳頻通信系統(tǒng)的基本原理、數(shù)學模型和常見的自適應(yīng)跳頻通信系統(tǒng)分類，并從實現(xiàn)的角度列舉了自適應(yīng)跳頻的幾個關(guān)鍵技術(shù)，為后續(xù)章節(jié)更為深入的研究打下了堅實的基礎(chǔ)。其次，研究了最適用于本文低信噪比下的信噪比“最佳”估計算法。在信噪比估計數(shù)學模型的基礎(chǔ)上，對M2M4算法、ML算法、SNV算法、SVR算法和SSME算法這幾種實時信噪比估計
6、算法進行了研究，通過仿真對這幾種算法的性能進行了比較。結(jié)合本文的低信噪比條件，進一步對最為適用的SSME算法進行分析，給出了均值無偏估計的修正精確表達式，對其主要參數(shù)的設(shè)計進行了詳細的介紹，并給出了最終仿真結(jié)果。最后，自適應(yīng)跳頻系統(tǒng)關(guān)鍵模塊的FPGA實現(xiàn)是本文研究的重點。先是給出了自適應(yīng)跳頻系統(tǒng)的整體方案設(shè)計和主要指標參數(shù)的設(shè)定，并對本文采用的硬件平臺做了簡要概述。繼而分別介紹了發(fā)射機和接收機的系統(tǒng)框圖，研究了各功能模塊的設(shè)計方法和具體實現(xiàn)過程。最終在硬件平臺中對DBPSK調(diào)制解調(diào)模塊、跳頻同步捕獲模塊、跳頻
7、同步跟蹤模塊、自適應(yīng)跳頻圖案產(chǎn)生器和控制模塊等完成了FPGA實現(xiàn)，并通過Chipscope、示波器和頻譜儀等觀測工具驗證了模塊功能的正確性。至此，成功建立了一條完整的高跳速高信息速率跳頻通信鏈路。關(guān)鍵詞：自適應(yīng)跳頻；信噪比估計；算法設(shè)計；模塊實現(xiàn)；FPGA哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文AbstractAdaptivefrequencyhoppingtechnologyisoneofthemostimportanttrendsinfrequencyhoppingcommunicationsystems.Itis
8、basedontheRealTimeChannelEvaluationandadaptivelyavoidstheinterferenceorpoorqualityhoppingsubchannelsaccordingtothechannelstate,thusmaintainingalongandreliablecommunicationlink.Therefore,ithasstronganti
