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磁浮通信系统中频模块数字化实现
| 论文题名： | 磁浮通信系统中频模块数字化实现 |
| 关键词： | 磁浮列车;通信系统;数据信号传输;现场可编程门阵列;模块化设计 |
| 摘要： | 磁浮列车以其运行速度快，乘坐舒适等特点而具有广阔的发展前景。为保证磁浮列车的安全运行，磁浮通信系统必须实时、可靠地完成数据信号的传输。 磁浮通信系统采用毫米波通信方式，由毫米波收发天线、毫米波收发前端模块、中频调制解调模块、编解码模块及数据监控模块组成。中频调制解调模块在采用模拟方案时，实现方案较复杂，抗干扰性能差，硬件尺寸大，实现成本高，而且调试周期长，不利于设备的维护与更新。 本论文针对上述问题，考虑到频移键控具有较强抗干扰性能，以及数字化实现时硬件具有可编程特点，选择频移键控方式，采用现场可编程门阵列(FPGA)技术，实现中频模块的数字化。主要内容为： 1．通过分析二进制频移键控的特点，结合课题背景，该中频模块采用直接数字频率合成(DDS)技术实现相位连续频移键控，采用数字正交解调实现基带信号的恢复。 2．为实现基带信号的无失真传输，完成了升余弦滤波器的设计。该滤波器可在压缩基带信号带宽的同时，使时域中“拖尾”效应对邻近基带信号的干扰最小，保证信号的无失真传输。 3．设计了高性能的 DDS单元。该单元可在基带信号滤波输出的控制下，完成相位连续的频移键控。同时，可以输出相互正交的固定载波频率，完成数字正交解调。 4．设计了级联积分梳状滤波器单元。在数字下变频后，由于混频单元输出的差频分量已搬移到基带，此时的过采样率较大。为方便后级单元的处理，采用级联积分梳状滤波器来实现降采样率，同时实现低通滤波。 最后，级联各单元完成中频模块的设计，并测试各项指标，测试结果显示了该中频模块可以实时、可靠地完成高速数据的传输。 |
| 作者： | 孙建平 |
| 专业： | 电路与系统 |
| 导师： | 敬守钊 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 电子科技大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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