论文部分内容阅读
空间频谱资源是有限的,在无线电通信技术飞速发展的当今社会,人们为寻求更加快速高效的无线电通信方式,大量的占据了空间频谱,导致频谱资源越来越紧张。在频谱资源急剧减少的情况下,势必要寻求一种更加高效,占用频谱更小的一种无线通信方式。因此,数字窄带通信技术越来越被重视,数字窄带通信技术具有高效的频谱率以及远距离传输能力,与传统的模拟窄带通信系统相比,具有更好数据传输效率和保密性。在现代通信中采用窄带多通道通信技术是一种很好的通信手段。论文主要研究窄带多通道卫星通信技术设计与实现,课题首先提出了一种通信组合编码方式,将BCH编码、码元数据加扰、RS编码和卷积编码相结合,构建出一种新型编码体质,充分利用各编码的优越特性,得到频谱利用率高、保密性良好、误码率低的码流。深入探究成型滤波器原理,在码元序列调制前,加以成型滤波消除码间干扰,再次提高了频谱利用率。其次,经充分研究OQPSK调制原理,给出了一种无IP核的FPGA实现方法,该方法的提出提高了OQPSK调制工程实现上的移植性。课题同时在恒温晶振驯服方面提出了新的解决方案,通过PID修正卫星参考时钟与本地恒温晶振时钟的钟差,本地恒温晶振时钟误差精度达到3e-8,供频率综合单元做稳定的参考频率。课题频率综合部分将OQPSK调制信号再次变频,最终将信号频率综合至401.099875~401.399125MHz,且可控制射频输出频率间隔为750Hz共400个通道的载波信号,进一步将有限频谱资源划分为多个通道发送至卫星。课题借助MATLAB仿真软件对成型滤波器、带通滤波器及PID算法的设计参数做出评估,保证算法的实现与理论相符合,借助Modelsim仿真软件对组合编码单元、基带信号处理单元进行时序及功能验证,保证硬件描述语言载入FPGA芯片后与预期功能相符,这样可以大大的减少开发周期,减少最终的硬件调试工作。最后利用测试仪器对硬件平台进行测试,得到测试数据并加以分析,证实该窄带多通道卫星通信技术的可行性。测试表明该设计可以在较小的频谱利用范围内可分出多个信道并有效的利用这些频谱资源将数据发送至卫星,对缓解频谱压力提供了一种卫星通信方法。