软件无线电范文

2024-04-08

软件无线电范文第1篇

目前的导航模拟器由于体积大、综合化程度低, 不适用于外场便携式综合检测设备的需求, 为满足用户对导航模拟器小型化和综合化的需求, 本文采用模块化技术和软件无线电技术研制了一种小型化导航模拟器, 功能指标与传统模拟器相同, 但体积、重量均大幅降低, 更适用于外场测试[2]。

一、整机设计

针对导航模拟器的各个功能进行细分, 设计为主控及数字信号处理单元、射频信道单元、电源管理等单元。整个系统的实现原理框图如图1所示。

导航模拟器主要是模拟导航地面台站信号, 以完成对机载导航激励信号的产生和机载导航信号的接收工作, 其工作原理如下:根据人机界面选择的功能状态以及该功能的测试参数, 把外部提供的音频或数据信号、或机载导航模拟器模拟的相关测试参数按相应信号制式调制到载波频率上, 如果为外部声音信号输入, 在PTT使能的情况下, 从射频接口输出射频激励信号;机载导航设备接收到导航模拟器的激励参数后, 回复相应的应答信号, 该应答信号从导航模拟器的射频接口输入, 导航模拟器对输入射频信号进行滤波、放大处理后进入主控及数字信号处理单元进行信号解调, 解算出测试数据, 并通过显示屏上显示相关测试数据和结果[3]。

二、部件设计

导航模拟器主要由主控及数字信号处理单元、射频信道单元、电源管理等单元组成。 (1) 主控及数字信号处理单元。主控及数字信号处理单元是导航模拟器的核心, 控制导航模拟器的正常运行, 它从人机接口获取指令、从射频信道单元提供发射激励信号、获取来自于射频信道单元的接收射频信号、实时控制射频信道单元里衰减、开关部件的状态。 (2) 射频信道单元。射频信道单元主要完成收发射频信号的滤波、限幅和放大等工作。它将数字信号处理单元输出的发射射频信号调理后通过天线向自由空间发射。 (3) 电源管理单元。电源管理单元主要由DC/DC、LDO、电池、保护电路和充电电路等部件组成。电源管理单元是导航模拟器的“能量源”, 将电池或外部输入的+10~+13.6V直流电源变换为主控及数字信号处理单元和射频信道单元所需的+5.5V、+5V、+3.3V、+1.8V等各类电压。其工作原理框图如图2所示。导航模拟器设计有电源接口、耳机/话筒接口、控制接口和射频接口。

三、软件设计

导航模拟器采用软件无线电的架构, 各导航功能软件采用模块化设计结构, 如果修改某一项功能, 只需要对相应软件模块作必要的调整;如果要新增其它功能, 也仅需添加一个软件模块和相应的接口即可。导航模拟器软件主要包含FPGA软件和嵌入式软件两部分, 软件传输结构如图3所示。

FPGA实现各导航模拟功能的核心算法、对射频模块的数据进行处理及控制, 并通过HPI总线与ARM进行数据交互, ARM端加载Linux操作系统, 通过MIPI接口实现与显示屏数据传输。导航模拟器的软件系统框架包括应用层程序、API模块层、系统层、驱动层和硬件层。导航算法包括TACAN、MLS、MB、ILS、DME/P和ATC功能算法, TACAN导航FPGA实现方案:基带信号处理由脉冲产生、15Hz/135Hz包络产生及AM调制模块完成。MLS信号产生模型将模拟MLS地面台站发播的进场方位、仰角、反方位、拉平角引导信号和基本数据字信号、辅助数据字信号, MLS信号FPGA模型。

四、结构设计

导航模拟器主要针对外场测试使用, 外场环境复杂多变, 为保证导航模拟器在外场环境中正常使用, 需充分考虑散热、振动与冲击以及电磁兼容性能;考虑结构标准化, 易于装拆更换、方便维护;同时尽量减小导航模拟器的重量和体积, 使其具备良好的可操作性。 (1) 热传导设计。将发热量大的元器件和耐热性差的元器件排列在印制板的边缘, 缩短传热路径。为了有利于元器件的热平衡, 发热量大的元器件和耐热性差的元器件应拉开距离, 耐热性好的元器件排在印制板的中间。 (2) 电磁屏蔽设计。为达到电磁屏蔽要求, 整个设备采用封闭式凤计, 并且各表面结构件之间的连接处采用屏蔽条达到屏蔽的目的。 (3) 振动与冲击设计。为保证导航模拟器达到振动和冲击性能指标, 导航模拟器上下侧面安装有橡胶护套, 能对振动和冲击起到有效的缓冲。各螺装处都加装有钢丝螺套, 以增强螺装的强度。

五、结束语

导航模拟器通过对导航功能的模块化设计、通用化设计和结构小型化设计, 运用软件无线电技术, 实现了小型化的目的, 并成功在多型飞机的地面保障系统中得到应用, 为部队的外场测试仪器的小型化、综合化做出了贡献。

摘要:由于外场导航模拟器的小型化、综合化要求, 所以对原有的导航模拟器进行了优化设计, 采用了模块化设计和软件无线电技术, 并充分考虑外场应用环境, 实现了导航模拟器的模块化、小型化设计。

关键词:导航,模拟器,综合化,小型化

参考文献

[1] 霍曼, 邓中卫.国外军用飞机航空电子系统发展趋势[J].航空电子技术, 2004, 35 (4) :5-10

[2] 冯翔, 张斌.基于FPGA的微波着陆系统信号模拟器设计[J].电光与控制, 2017 (10) :96-101.

软件无线电范文第2篇

【摘 要】通讯时代已走上了高速公路,信息传输的速率、效率和安全可靠性越来越重要。相对于有线设备,人们也越来越喜爱使用无线设备,移动、携带便捷成为了无线设备的主要特点。现在的宽带脉冲无线通信技术正逐步应用到无线设备上,本文将向读者介绍宽带脉冲无线电技术的原理和意义,着重阐述其关键技术,并对技术应用中所遇到的问题进行说明分析。

【关键词】超宽带脉冲 无线电通信技术 通信技术应用

当今科技高速发展,人与人间的联络方式也发生了转变,这些情况使得数据通讯和无线通信业务很快繁荣了起来,人们对无线通信服务的质量和速度也越来越看重。随着各国商业上对3.1-10.6GHz频谱资源的运用,超宽带技术逐步走入人们的视野。

一、宽带脉冲无线电技术简介

超宽带技术发展刚起步时,Scholtz博士开发出了一种适用于短距离密集多径环境的跳时脉冲无线电技术,这也是当今超宽带的主流技术。脉冲无线电系统具有构造简便、耗能低等优点,在无线传感器网络和医疗服务系统等领域得到广泛使用。同时,60GHz无线电通信技术,因其频谱资源丰富,适用于对速率要求高的短距离通信,在吉比特以太网、高清晰多媒体接口等领域的应用上有巨大潜能。脉冲无线电技术还因其信号穿透能力强等独特优点,广受个人消费电子和传感器网络的青睐[1]。

二、应用研究方向

目前,在脉冲无线电超宽带和60GHz系统应用方面的研究主要集中在一下几个方向:

(一)雷达与成像系统。雷达和成像系统的应用方面,主要看重的是宽带脉冲无线电系统可以直接发总纳米级的短脉冲,具有较大的信号带宽,尤其是超宽带的信号穿透能力很强,在空间分辨率、速度策略和实体识别方面具有较高能力。在检测掩埋物、穿墙监视、医疗检测等方面均发挥了超宽带雷达的强大作用。

(二)精确定位系统。超宽带脉冲无线电的多径分辨能力强,能够透视物体,由于超宽带脉冲无线电的这种特点,所以基于这种技术的定位系统即使在很不良的环境下作业也能提供很精确的定位。

(三)无线传感器网络。无线传感器网络对通信可靠性和精度测距方面都有较高要求,脉冲无线电技术能够很好地满足其要求。脉冲无线电超宽带系统的构造简便、不复杂,成本低,具有白噪声样的信号特点,对别的设备干扰很少,能够抗多径干扰和拥塞,且时域分辨率好,利于跟踪和精确定位。

三、关键技术

21世纪初开始商业上已经被允许使用超宽带系统,其基本技术应用以日趋成熟。从技术上讲,对脉冲超宽带系统的研究主要有一下几方面:

(一)脉冲设计。在UWB系统中,能够直接发送的短脉冲持续时间不到1ns,所以宽带可以超过1GHz。新提出不久的高斯脉冲系列波形、修正的艾尔米特脉冲波形及拉普拉斯脉冲波形等,它们的目标在脉冲宽度范围内,发射信号在频谱分布中有近乎平直的部分,并能为有效发射信号而避免直流分量。

(二)接收机设计。超宽带系统可以直接发出超短脉冲进行通信,在完美估计信道和同步作业的情况下,相关接收机能向系统提供较好的误码性能。而且,UWB信号的延时分辨率较好,Rake接收机可以使用系统分辨出的多径分量,尤为重要的是Rake接收机可以在忽略码间干扰和多用户干扰的情形下具有最佳检测机制,误码性能达到最强。

(三)调制机制。系统数据速率、发送信号频谱特征、收发机复杂度、误码率等都与调制机制方法紧密相关,调制机制在通信系统中发挥着重要作用。常用的脉冲无线电超宽带系统调制手段有:脉冲位置调制(PPM)、脉冲幅度调制(PAM)、脉冲形状调制(PSM)、开关键控制(OOK)及二进制移相键控(BPSK)等。

(四)信道测量建模。超宽带刚被提出的时候,信道测量就引起了工业界和学术界的强烈关注,研究人员对工厂和现代办公室等典型应用性环境进行了测量建模。从物理层来讲,60GHz系统与超宽带在技术上很相似,不同之处在于60GHz系统所使用的脉冲属于超高频谱范围,这所来了的正负面都有的。

四、技术应用

与传统窄带通信相比,脉冲无线电系统的收发机结构更简单,发射机正常情况下只需要一支晶體管工作在简单数字模式,晶体管产生的脉冲可以通过滤波器,形成单周期脉冲,不需借助线性放大器,降低了功耗和成本。脉冲无线电接收机也比传统窄带通信简单,原因是它不需要中频级。脉冲无线电收发机能够集中到同一张芯片上,节约了成本,且功耗低、速率高,特别适合无线传感器网络、定位和视频监控等应用[3]。

(一)脉冲无线电超宽带图像传输系统。这种方法使用了图像信息和信道状态信息,信道状态良好时,输送图像关键信息,信道状态不好时,输送图像次要信息。这种方法的实用性和灵活性是较好的。图像信息需要分类后在输入到UWB系统中,其分类方法可以使用二位离散小波变换算法。最终图像信息会沿着树的走向分为四部分:斜线高频部分、垂直高频部分、水平高频部分和低频部分。得出的数据信息还有经过信道衰落阈值选择进入到仿真阶段。

(二)脉冲无线电UWB在智能电网中的前景

1.家庭能源管理系统。家庭能源管理系统是以智能电网中电力消费为中心的,监控带有智能电表的电器,优化电力使用和消费。它要实现对能源的有效监控,其通信技术主要分为两类来研究:无线通信与有线通信。与有线通信相比,无线通信更稳定、成本更低、性能也更好,在无线通信中,最有发展前景的莫过于无线传感器网络技术了。

2.脉冲超宽带系统在无线传感器网络中的应用。Zigbee技术,它的设备构造简便、成本较低,适用于节点很多的无线传感器网络。当然Zigbee技术也有缺点,就是抗多径力差、定位不准,设备间相互易受影响。

超宽带脉冲无线电通信技术是很有前景的,当然也有许多地方不成熟,需要在今后的研究和实践经验中逐步完善。

参考文献:

[1]吕婷婷.宽带脉冲无线电通信技术及研究[D].山东:中国海洋大学,2013.

[2]赵陈亮.典型超宽带信号的发射与接收技术[D].江苏:南京理工大学,2013.

[3]刘空鹏.室内超宽带(UWB)无线通信系统研究[D].浙江:浙江大学,2013.

软件无线电范文第3篇

无线设置

网络名 (SSID): 192.168.0.1

网络密钥 (WEP/WPA 密钥): ed4effedd06a45e1a684c3c881

自动提供的密钥 (802.1x): 0

网络验证类型: open

数据加密类型: WEP

连接类型: ESS

密钥索引:

要在此计算机上启用文件和打印机共享,请运行“网络安装向导”。

软件无线电范文第4篇

务工作开展的同时,到相关单位进行无线电管理法律法规宣传,对近年来日益增加的户外徒步、自驾游爱好者使用对讲机的情况进行了了解,并在无线电通讯设备销售处悬挂宣传页,使广大人民群众进一步加深了对无线电管理的法律、法规、无线电频率申请和设台申请程序知识的了解,更好的促进XX市的和谐发展。

七、工作安排

软件无线电范文第5篇

1、选择合适的岸站,键入岸站识别码,呼叫岸站;

2、收到GA+,键入完整的用户号码;

3、收到用户应答码,调发电文;

4、键入五个点,拆线。

二、简述INMARSAT-B开放的基本业务。

遇险与安全通信,电话通信,电传通信,传真通信,数据通信

三、简述INMARSAT-B的船到岸自动电话通信程序。

1、拿起电话话筒;

2、选择本船所在洋区的一个合适的岸站;

4、拨岸站识别码,申请电话信道;

5、听到拨号音后、立即拨出完整的用户号码;(6)与被呼用户通话;(7)主叫方挂机,拆除通信线路。

四、简述INMARSAT-C开放的基本业务。

存储转发业务,遇险通信业务,EGC业务,数据报告与查询业务

五、简述INMARSAT-B船站遇险电话通信程序。

1)设置遇险通信等级P=3;2)拿起话筒,拨合适的岸站识别码;3)通过岸站与RCC沟通,

4)向RCC发送遇险报告;5)挂机拆线,回到职守状态

六、简述两种用INMARSAT-C进行遇险报警的方法。

按下收发信机上的遇险报警按钮;通过发射窗口,选择遇险通信等级,发送遇险电文。

七、遇险报警一般应包括哪些内容?

遇险船舶的识别,船位,遇险性质,遇险时间,要求援助的种类或任何有助于援助的其他信息。

八、简述两种进行DSC遇险呼叫的方法?

单频呼叫尝试模式:在MF、HF或VHF频带中的某一个频率上,连续发送5次DSC遇险呼叫;多频呼叫尝试模式:在MF和HF频带中的多个遇险频率上轮流发送DSC遇险呼叫。

九、简述VHF DSC发生误报警应采取的措施。

1、立即关掉收发信机。

2、打开收发信机,并把频率设定在VHF CH16。

3、向所有电台广播,提供船名、呼号和MMSI码,并解除误报警

十、简述MF DSC发生误报警应采取的措施。

1、立即关掉收发信机。

2、打开收发信机,并把频率设定在2182KHz。

3、向所有电台广播,提供船名、呼号和MMSI码,并解除误报警

十一、 简述HF DSC发生误报警应采取的措施。

1、立即关掉收发信机。

2、打开收发信机,并把频率设定在与收到遇险报警频道对应的无线电话遇险通信频率上。

3、向所有电台广播,提供船名、呼号和MMSI码,并解除误报警 十

二、 国际上常用的报时信号有哪几种?

老国际式,新国际式,英国式,美国式,国际韵律式,英国广播式。

十三、 NAVTEX报文格式中,技术编码B1B2B3B4分别表示何意?

B1表示发射台的识别符,B2表示电文种类,B3 B4表示电文编号。

十四、 NAVTEX报文的优先等级有哪几种?

VITAL:极其重要电文,IMPORTANT:重要电文,ROUTINE:日常电文

十五、 AMVER电报的种类有哪四种?

航行计划报告SP,船位报告PR,抵港报告FR,改航报告DR

十六、 航行于A1A2A3A4海区船舶,一般分别用什么方法接收MSI信息?

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