基于软件无线电的无线测控网数字基带系统的设计

摘要

软件无线电是一种全新的通信系统设计理念，将通信系统的功能利用软件的方式实现在通用的硬件平台上，使得通信系统能够适应多种“标准”以及调制方式。TDOA 网络定位是时下比较流行的无线定位系统。为了移动定位终端的量产和小型化，本文在基于软件无线电的基础上，阐述了无线定位网络数字基带部分的关键技术的设计与实现。 移动台数字基带系统包含发射模块和接收模块。发射模块采用直序列扩频和BPSK 调制技术，接收模块采用基于软件无线电的数字下变频技术来实现正交解调。 本文重点讨论接收模块各部分关键技术的实现，首先详细讨论数字下变频的数控振荡器（NCO），CIC 抽取滤波器模块设计，然后在QUARTUSII 环境下，用verilogHDL语言来实现这些模块。然后，在matlab和QUARTUSII 环境下，对基于NCO的载波同步技术和码元同步进行了理论分析和模型仿真，结果也比较令人满意。 其次，本文讨论了发射模块的关键技术，包括采用的PN序列的产生以及BPSK 调制，同时，讨论了系统信道采用的POCSAG 编码的解码技术，在QUARTUSII 下，实现了BCH（31，21）的软件解码。 最后，本文分析了系统的误码率与信道模型和信噪比的关系，以及部分基带前端电路，包括AD 采样芯片的选择以及电源部分，同时，还分析了时下另外一种比较流行的中频接收方案，基于数字下变频芯片HSP50214B的设计，并对两种方案做了简单对比。