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无线远距离通信越来越深入日常生活中,相比商用蜂窝通信与卫星通信,短波天波通信作为一种抗毁性强、成本低的远距离通信方式一直起着不可替代的作用。短波天波信道是典型的随参色散信道,电离层的不稳定造成了对短波通信信号严重的衰落,影响了通信的质量。相对于室外测试的复杂,实验室环境下模拟与测试短波通信是必要而经济的。现有短波信道模拟器往往是窄带和非实时仿真的,对于宽带短波通信及实时信号仿真输出的实现有着一定的瓶颈。基于此本课题提出设计并实现硬件短波信道模拟器,并着重解决实时处理问题。首先,本文提出基于Watterson模型设计并实现一种短波信道模拟器的软硬件方案。在硬件方案上提出以FPGA为核心处理器、DSP作为协处理器的核心处理单元,有针对性地利用FPGA的流水线运算结构实现实时信号仿真输出功能。借鉴软件无线电的思想,设计了外围高速采集、输出器件及基于"MCU+DDS"的混频器,配合核心处理单元,构建了短波信道模拟硬件平台并加以实现。其次,软件方案上提出流水线处理结构的实时短波信道模拟算法框架,利用FPGA的并行处理能力实现多径方案。在每径的时延线中,提出基于双口RAM一对多编址方式生成的有限任意长FIFO为数字时延线的方案并加以验证。为了多普勒频移功能的实现,本文提出利用捕获时钟相位噪声的办法生成真随机数流,并以之驱动DDS生成随机游动多普勒频移信号的办法,实现多普勒频移模拟的步进与速率可调。各径衰减因子的生成采用Box-Muller算法通过MATLAB零均值的平稳高斯过程,生成后存放进DSP的RAM中进行读取；高斯白噪声的模拟则利用MATLAB生成的白噪声序列进行模数转换输出。最后,本文完成了短波信道模拟器软硬件方案工程实现,在此基础上进行了短波模拟的测试,从白噪声输出、多普勒频移输出及两径、三径多径传输等方面进行测试,测试结果证明方案达到了3ms时延间隔与1Hz/s的随机多普勒频移的设计要求,在一定程度上可以很好的模拟短波信道对无线信号的影响。