基于软件无线电的气象探空接收机设计与实现

摘要

随着社会、经济、科技的不断发展，气象与人们的生活也越来越息息相关，及时、准确的对大气状况进行探测越发显得重要。本课题基于软件无线电的基本原理，提出了一种针对高空气象探空数据通信的接收平台方案。本文主要设计、仿真、实现了接收机方案中模拟前端的部分模块以及设计、实现了数字终端软件，实现了基本数传通信，完成了气象探空接收机的通信实验。
　　本文简单介绍了气象探空与软件无线电的基本现状，对气象探空通信的信道进行了分析、计算；同时分别对软件无线电平台的结构、接收机体制、硬件实现平台进行了对比，选择了合适的环境，搭建了气象探空通信接收机的基本架构。对放大链路，分别完成了低噪声放大器的选型、仿真、焊装、测试，以及可变增益放大器的设计、焊装、测试，制作了符合系统要求的放大模块。设计了选频滤波器，分析、对比了多种结构，最终设计、仿真了相应的LC滤波器，焊装、调试后测试，达到了数据接收平台的应用指标。设计实现了数字收发终端平台软件，以Matlab为基础实现了单工数据传输通信。在软件中实现了调制解调、编码、同步、下变频等功能模块，搭建了通信系统信号流的基本框架，对气象探空通信链路过程有了一个完整的仿真，为后续产品化开发打下了基础。

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第一章 绪论

1.1 高空气象探测的研究背景及现状

1.2 软件无线电基础介绍

1.3 本文主要研究内容

第二章 气象探空数据接收实验平台总体设计

2.1 信道分析

2.2 软件无线电平台架构

2.3 接收机设计

2.4 硬件平台解决方案选择

2.5 本章小结

第三章 模拟前端放大部分设计

3.1放大链路设计

3.2低噪声放大器设计

3.3可变增益放大器设计

3.4 本章小结

第四章 窄带滤波器设计

4.1滤波器设计基本理论

4.2窄带LC滤波器设计与仿真

4.3窄带滤波器测试

4.4 本章小结

第五章 数字处理终端软件设计

5.1终端软件总体设计

5.2信号体制设计

5.3同步检测

5.4 GUI设计与调试

5.5本章小结

第六章 总结与展望

6.1 全文总结

6.2 后续工作展望

参考文献

附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文

附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目

致谢