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随着无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)产业蓬勃发展,具有较高性价比的无人机深入应用到各个行业区域,与此同时小型无人机“黑飞”问题频频发生,针对这种现象对无人机通信信号的特征分析研究是目前的热点。另外,半导体技术的飞速发展使得嵌入式的核心芯片趋向于一体化设计,外设全集成、可编程并含有片上系统的嵌入式相关产品已经在许多领域得到应用验证。本次设计开发了基于Zynq UltraScale+MPSoC ZCU102移动平台实现的无人机信号侦收处理系统。在研究无人机信号处理理论的基础上,介绍了Zynq UltraScale平台及射频收发器AD9371硬件结构及功能,重点完成了Zynq Petalinux嵌入式系统裁剪移植及软件系统设计,实现了无人机通信信号实时采集、分析处理以及与上位机软件的交互。该系统性能优异、功耗较少、便于携带,能够广泛应用到各种场景下,具有较大的实用价值。本文具体的工作安排如下:(1)针对无人机的遥控链路进行分析,建立了跳频通信系统模型并研究了系统的核心指标,利用仿真的跳频信号对不同时频分析方法进行分析,最后结合性能、时间复杂度的考虑选择谱图法对仿真信号进行参数估计,为后续在工程上对侦收的无人机信号处理算法实现提供了理论基础。(2)围绕系统小型化、采集无人机信号并实时处理的系统需求,确定了基于Zynq UltraScale系列ZCU102与AD9371相结合的硬件系统架构设计。利用软硬件协同开发的理念,搭建嵌入式交叉开发环境Petalinux,根据需求制作了基于Zynq的启动文件和裁剪Linux内核镜像,最终移植了Zynq嵌入式系统,为后续软件系统程序的开发、运行建立了完善的软硬件系统环境。(3)完成无人机信号处理的软件系统设计。根据设计需求并对无人机信号处理的流程分析,利用多线程模型对软件系统进行功能划分。数据采集模块利用libiio函数库完成对AD9371的参数配置与无人机信号采集,信号处理单元完成对无人机数传信号的特征分析,网络传输模块完成与上位机交互通信。最后开发上位机软件,对Zynq下位机关键信息进行图形化显示。(4)搭建测试平台并完成实地测试。利用上位机对无人机信号处理系统的主要模块进行测试和联调,最后通过实际环境下的测试完成整个系统的验证。