TETRA数字集群综合测试仪无线发射指标测试功能的开发

发布时间：2017-08-15 22:13

  本文关键词：TETRA数字集群综合测试仪无线发射指标测试功能的开发

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【摘要】：数字集群系统是一种高级专用移动通信系统,它不仅能够提供个人移动通信,还能为用户提供丰富的无线指挥调度等功能,是国内专用数字移动通信重点研究项目之一。目前,国内的城市轨道交通调度、警力分配、航空管制已经大量应用数字集群系统,国内的数字集群系统分析仪设备主要依靠进口,且价格昂贵。因此,开发自主知识产权的TETRA综合测试仪具有重要的经济意义与社会意义。在数字集群专用移动通信系统中,其射频性能直接影响到网络性能。系统受限于硬件质量和传输距离等,主要有以下几个问题难以解决：(1)载波功率泄露至相邻频点,造成串音和杂音等：(2)调制精度不够,解调后星座图有误,造成解调误码率增大；(3)由于锁相环精度不足,多普勒频移等造成信号频率漂移。本文在综述国内外数字集群综合测试仪的技术特点和发展状况的基础上,首先,根据TETRA数字集群综合测试仪的总体结构,分析了发射测试指标的要求,给出了发射指标测试具体参数。利用VHDL语言,在XILINX公司的ISE平台上,开发了通信频谱监测、邻道功率比监测、调制精度监测、频偏监测四个主要功能。然后,基于傅里叶变换、频谱搬移、FIFO计算、DQPSK解调原理,提出了滤波器参数、功率计算等方法,设计了频谱监测电路、邻道功率比测试电路、调制精度测试电路、频差测试电路、眼图显示电路和星座图显示电路等。最后,应用VHDL语言,开发了TETRA数字集群综合测试仪的发射指标测试系统,并对发射指标参数进行了多项和大量数据的测试,测试结果表明TETRA数字集群综合测试仪的发射指标测试功能能够满足设计的功能要求。
【关键词】：发射指标测试 频谱监测 邻道功率比 调制精度 频偏校正
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN929.52
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-15
• 1 绪论15-23
• 1.1 概述15
• 1.2 国内外移动通信系统综合测试仪的发展状况15-19
• 1.2.1 国外移动通信系统综合分析仪的发展状况16-18
• 1.2.2 国内外移动通信系统综合分析仪的发展状况18
• 1.2.3 国内外移动通信系统协议分析仪性能的比较18-19
• 1.3 论文选题的意义和主要工作19-22
• 1.3.1 频谱监测的意义20
• 1.3.2 测量邻道功率比的意义20-21
• 1.3.3 测量调制精度的意义21-22
• 1.3.4 频偏测量的意义22
• 1.4 论文结构22-23
• 2 TETRA数字集群综合测试仪及其发射指标23-29
• 2.1 TETRA数字集群通信综合分析仪23-24
• 2.2 发射指标测试的硬件平台24-26
• 2.3 发射指标的测试要求26-28
• 2.3.1 频谱监测指标的测试要求26-27
• 2.3.2 邻道功率比指标的测试要求27
• 2.3.3 调制精度指标的测试要求27
• 2.3.4 频偏指标的测试要求27-28
• 2.4 空中接口发射指标测试的主要功能28-29
• 3 发射指标测试的理论分析29-45
• 3.1 频谱监测29-32
• 3.1.1 离散傅里叶变换算法29
• 3.1.2 快速傅里叶变换算法29-32
• 3.2 邻道功率比的测试32-33
• 3.3 调制精度测试33-37
• 3.3.1 误差矢量幅度34
• 3.3.2 理想情况与非理想情况34-36
• 3.3.3 符号时间的向量误差的计算方式36-37
• 3.4 频偏测试37-44
• 3.4.1 概述37-39
• 3.4.2 频偏估计的理论算法39-40
• 3.4.3 基于频域的频偏算法40-41
• 3.4.4 基于时域的频偏算法41-44
• 3.5 本章小结44-45
• 4 发射指标测试功能的开发45-66
• 4.1 FPGA与ARM之间通信45-46
• 4.2 频谱监测功能的开发46-48
• 4.2.1 快速傅里叶变换模块设计47
• 4.2.2 RAM存储模块的开发47
• 4.2.3 频谱监测模块的开发流程47-48
• 4.3 邻道功率比测试功能的开发48-58
• 4.3.1 方法选取49-50
• 4.3.2 DDC模块设计50
• 4.3.3 滤波器设计50-56
• 4.3.4 功率检测设计56
• 4.3.5 ACPR计算设计56-57
• 4.3.6 邻道功率比测试的开发流程57-58
• 4.4 调制精度测试功能的开发58-62
• 4.4.1 概述58-59
• 4.4.2 DQPSK差分检测模块设计59-60
• 4.4.3 数据缓冲模块设计60
• 4.4.4 同步模块设计60
• 4.4.5 星座图输出设计60
• 4.4.6 EVM计算模块的开发60-62
• 4.5 频偏测试功能的开发62-65
• 4.5.1 概述62
• 4.5.2 自相关系数统计模块设计62-63
• 4.5.3 频偏估计模块设计63
• 4.5.4 眼图显示模块设计63-64
• 4.5.5 频偏矫正功能的开发64-65
• 4.6 本章小结65-66
• 5 发射指标参数的测试66-75
• 5.1 测试工具66
• 5.2 频谱监测功能测试与分析66-67
• 5.3 邻道功率比测试与分析67-69
• 5.4 调制精度测试与分析69-71
• 5.5 频偏测试与分析71-73
• 5.6 本章小结73-75
• 6 结论75-76
• 参考文献76-80
• 作者简历80-83
• 学位论文数据集83

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本文编号：680136