超短波快速跳频频率合成器的研究

超短波快速跳频频率合成器的研究

张岩[1]2005年在《超短波跳频电台频率合成器的研究》文中研究表明跳频通信技术的核心是频率合成技术,频率合成技术是实现高稳定度载波信号频率变换的基本技术之一,频率合成器的性能将决定整个跳频系统的性能。本文在对跳频理论及频率合成理论分析的基础上,在讨论叁种频率合成方案后,设计完成了一种适于本课题的DDS激励PLL的混合方案,并对频率合成器主要性能中的输出信号的噪声特性和频率转换性能做了研究分析。在此基础上,设计了跳频频率合成器的硬件电路及软件控制系统,硬件电路为软件处理模块提供输入数据和处理资源,并在软件的统一协调下完成跳频频率合成器。最后,对全文进行总结,为今后的改进提供理论支持与经验积累。

李悦[2]2001年在《超短波快速跳频频率合成器的研究》文中研究说明随着电子对抗与反对抗技术竞争的日益激烈,加速我军战术跳频电台的实用化研究,已成为当务之急。本文设计完成了一种采用DDS与PLL实现快速跳频的组合方案。论文首先介绍了跳频频率合成器的整体设计方案,分析了这种方案的特点,并对其中的关键技术进行了简要的阐述;接着,分析了DDS输出信号的频谱特性以及这些特性对跳频信号的影响。在此基础上,实现了快速跳频频率合成器的硬件电路,并完成了软件调试。经测试,该方案达到了预定的指标要求。最后,对全文的工作进行了总结,并提出了进一步提高、完善的方法。

李斐[3]2007年在《基于ARM的跳频频率合成器的研究与实现》文中研究指明通信现代化是人类社会进入信息时代的重要标志,怎样在恶劣的环境条件下保证通信有效地、准确地、迅速地进行,是摆在当今通信作者面前的一大课题。本文分析了现代通信中的干扰和抗干扰问题,扩展频谱的跳频通信是现代通信系统中的一种重要的通信方式,其抗干扰和抗多径能力强、频谱利用率高、多址通信等诸多优点越来越为人们所共识,被广泛地用于军事通信和民用通信的各个领域。跳频通信技术的核心是频率合成技术,频率合成技术是实现高稳定度载波信号频率变换的基本技术之一,频率合成器的性能将决定整个跳频系统的性能。本文对跳频理论及Σ-△调制小数分频频率合成理论进行了深入分析,采用∑-△调制小数分频频率合成技术,设计完成了一种采用“乒乓”双环实现快速跳频的方案。在介绍了跳频频率合成器的整体设计方案的在此基础上,详细介绍了快速跳频频率合成器的硬件电路和主要功能部件。控制系统方面,本文通过分析比较各种操作系统,最终采用了ARM技术的芯片,并在其上成功移植的μC/OS-Ⅱ操作系统。最后设计并测试了控制频率合成器工作的应用软件。本文最后用R3132频谱分析仪和调制域分析仪53310A对系统进行了整体测试。给出了测试结果。

李宗强[4]2012年在《宽带高速跳频频率合成器设计与实现》文中提出本文的研究内容是某超短波电台的频率合成器。频率合成器的主要技术指标包括:波段、带宽、转换时间、稳定度、相位噪声、杂散、体积、成本等。超短波跳频电台对频率合成器的要求,一是要具有良好的相位噪声,二是频率切换时间要快,缩短信道在高速跳频过程的换频开销,提高数传速率等。本频率合成器采用DDS内插PLL的组合方案,实现高的频率分辨率、高的转换速率和较宽的输出频率;采用快速频率预置和变带宽技术,实现频率的快速切换;对各主要器件相位噪声进行严格设计和控制,以满足整机相位噪声的要求。DDS采用高速器件AD9951,锁相环采用ADF4113和ADF4193芯片,同时采用低噪声压控振荡器,应用ADIsimPLL仿真软件,通过多种快速锁定措施,达到了整机对转换时间的要求。经测试,合成器各项指标全面达到整机要求。由于项目研制周期较短,PCB板的布局、元器件的筛选、生产性、工艺性等方面有待后续进一步的完善。

张凤珍[5]2007年在《频率合成器的研究》文中进行了进一步梳理跳频通信是扩频通信的一种,具有抗干扰、抗截获的能力,并能做到频谱资源共享,所以在当前现代化的电子战以及民用通信当中,跳频通信已经显示出巨大的优越性。在跳频系统中,频率合成器是其核心部件,用来产生随时间变化的载波或本地振荡信号频率。频率合成技术是实现高稳定度载波信号频率变换的基本技术之一,频率合成器的性能将决定整个跳频系统的性能。本文论述了跳频系统的原理、特点、抗干扰性、关键技术和跳频序列等基本概念,并重点研究了频率合成器的基本原理以及主要实现的方法。在此基础上,根据不同的应用场合对频率合成器的不同要求,首先采用ADI公司的频率合成芯片ADF4360-7以PLL(Phase-Locked Loop)的方法设计并实现了慢跳频频率合成器,制成的频率合成器具有在跳频频率范围内频率可变、杂波少、体积小、功耗低、可通过多个接口进行配置的良好特性,并总结了成功实现此频率合成器的关键;对于应用在超短波抗干扰电台的快跳频频率合成器,本文以ADI公司的DDS(Digital Direct Synthesis)芯片AD9852和Peregrine公司的PLL芯片PE3236为核心,采用DDS激励PLL的方法进行研究和设计,并分析每个电路模块。最后,对全文进行总结,为今后的工作指明方向并提供理论支持与经验积累。

李树刚[6]2007年在《基于DDS的跳频频率合成器研究与实现》文中认为跳频通信以其保密性好、抗干扰能力强和码分多址的组网功能等优点,在军事方面和民用方面都显示出其优势。频率合成器是跳频通信的关键技术之一,它对跳频通信系统的性能具有决定性的影响,因此,对跳频频率合成器的研究和实现就显得至关重要。本文首先介绍了扩频通信的基本理论及其特点,研究了扩频通信系统的基本模型。讲述了扩频通信系统的增益问题。接着重点研究了频率合成技术,对常用的频率合成技术做了介绍,并分析了不同频率合成方案的优缺点,选择了适合本课题的频率合成方案。在此基础上,选用ADI公司的新型高时钟DDS芯片AD9850实现直接数字频率合成,单片机AT89C52实现控制电路,对各个部分进行了电路设计,并介绍了PCB板设计以及制板过程中的一些注意事项。最后,完成了频率合成器的测试工作。主要进行了线性度、频率建立时间、输出谐波以及整个频率合成器的耗电等测试。测试结果表明,该频率合成器各项指标均能满足设计要求,很好的完成了跳频通信的功能。

唐浩[7]2007年在《跳频通信系统解跳设计的研究》文中认为跳频通信技术具有优良的抗干扰性能和多址组网性能,使得它在军事通信和民用移动通信中得到广泛的应用,如GSM、HomeRF(家庭射频)和Bluetooth(蓝牙)中都应用了跳频技术。跳频通信是扩频通信的一种,文章首先从理论上对它进行了分析,证明跳频通信的可行性和实用性,并给出跳频通信系统的特点,即拥有叁个核心部分:跳频序列发生器、频率合成器和跳频同步器。通过对跳频通信系统的研究,根据数据调制的不同给出了两种的跳频通信系统框图,并介绍了其中跳频图案的产生及应用特点。接着介绍了跳频频率合成器实现的叁种常用方法,其中重点说明采用了∑△调制技术的小数分频锁相频率合成器的原理和特点,并仿真分析了实际采用这种∑△调制技术的小数分频锁相频率合成器的性能。跳频频率合成器的设计还需合适的跳频序列和它配合才能体现跳频抗干扰的优势,所以又对这种跳频序列的特点进行了简单的叙述。除此之外,跳频通信系统还有一个核心技术就是跳频同步的设计,也是解跳的关键,在此介绍了多种同步技术的实现方法和优缺点,其中详细讨论了自同步法的同步和同步字头法的同步。无论哪种同步都要经过同步捕获、识别和跟踪。通过对同步的分析,提出了一种采用测量脉宽的数字锁相自同步法的同步方法。最后,通过以上理论研究设计出了采用∑△小数分频锁相频率合成器,M序列和自同步法的跳频解跳系统,其中单片集成无线收发射频芯片ADF7020-1实现了无线通道和∑△小数分频锁相频率合成器,高性能的单片机加上CPLD的配合实现了跳频同步的捕获、识别和跟踪。其中单片机采用ATEML公司的ATmega88,实现了智能控制和处理;CPLD采用ALTERA公司的EPM3128,由于硬件的并行操作,易实现快速跳频置数和同步处理,实验证明此解跳系统在跳频系统中的优良性能,并在文中给出了部分电路和最终实验结果。

孙媛媛[8]2015年在《某种超短波电台频率合成器的设计与实现》文中认为军事通信技术发展日新月异,军事电台的抗干扰与高速数据能力成为未来信息战成败的关键所在。跳频通信技术具有优良的抗干扰性能和多址组网性能,而频率合成器作为跳频通信技术的核心,决定了整个超短波跳频电台的系统性能。本论文介绍和分析了高速数传超短波跳频电台的总体技术方案。电台信道方案采用超外差式结构实现模拟信道的上下变频,使用DSP技术实现中频数字化,抗干扰采用跳频体制。在电台的方案及性能要求的基础上,本论文对跳频理论及频率合成器理论进行了系统的分析,并且对比了叁种频合方案的优缺点。根据电台的信道要求,提出的两个本地振荡器的设计要求。一本振是一个频率可变的跳频频率源,使用小数分频锁相环方案。该方案中选择国半的集成电路LMX2485作为核心锁相环芯片。使用双路控制压控振荡器,大大平衡了相位噪声及锁定时间之间的矛盾,达到系统所要求的性能指标。二本振是一个固定点频,选择ADI公司的集成电路ADF4110作为核心锁相环来实现。在频率合成器模块中,两个本振的寄存器通过控制电路来进行控制。控制电路选择FPGA作为硬件平台,采用赛灵思公司出品的SPANTAN-3E系列芯片XC3S100E为核心芯片,AD45DB011作为外设存储器,通过硬件和软件的统一协调,实现了频率合成器的设计。最后,对频率合成器的辅助电路,如电源接口电路进行介绍。同时,印制板的合理布局,采取空间屏蔽,优化了模块和电台系统的电磁兼容性,满足了电台系统的性能指标。

韩杰峰[9]2008年在《超短波高速跳频频率合成器的设计》文中指出高速跳频系统通常是指跳频速率大于500跳/秒的跳频系统。作为扩频通信体制中的一种重要类型,高速跳频系统因其出色的抗干扰、抗截获和抗人为阻塞能力,在当前军事通信研究领域引起广泛关注。跳频频率合成器作为高速跳频通信系统中不可缺少的一个关键部件,其性能的好坏对高速跳频系统的性能指标具有决定性影响。因此,对高速跳频频率合成器的设计研究具有重要的应用价值。基于本论文的设计技术指标要求,文章对频率合成器的设计和跳频序列的设计进行了深入的探讨和研究。在对跳频理论及频率合成理论分析的基础上,讨论了几种常用的频率合成方案,设计完成了一种适合于本论文技术指标要求的DDS频率合成器方案;同时,文章还比较分析了m跳频序列和RS跳频序列的性能特点以及它们的产生原理。最终确定选用RS(n,2)码跳频序列作为控制载波随机跳变的伪随机序列。为满足系统扩展、移植及修改方便的需要,以及较大的频段覆盖范围要求。最后,设计了以先进的DDS AD9954为核心的跳频频率合成器,并采用DSPTMS320VC5416和FPGA EP2C8Q208C8作为系统的中心控制和数据处理单元。在此基础上,完成了一个完整的快速跳频频率合成器的设计方案,并通过硬件设计实现,其跳频速率达到2000跳/秒,而且具有比较优越的整体性能。

赵俊[10]2003年在《GMSK跳频信号参数盲估计和盲检测算法的研究》文中指出跳频技术是扩频技术的一种,是80年代以来出现的一种新颖的通信方式。跳频通信具有良好的抗干扰性,低截获概率及组网能力,因此跳频技术的一出现,便在军事领域得到了极大的发展,采用跳频技术的短波电台在军事通信中得到了广泛应用,极大地提高了军事装备的抗截获和抗干扰能力,向通信对抗提出了严峻的挑战。开展对跳频通信对抗的研究,寻求截获,分选识别跳频通信信号方法,已成了当前通信对抗领域紧迫而困难的任务之一。 近几年来,现代信号处理的叁大热点——谱估计、高阶统计量方法、时频分析等理论和技术日臻成熟和完善,逐渐被应用到通信对抗领域,使得目前通信对抗信号处理技术的研究达到了一个高潮。 目前,运用常规的通信对抗技术已经无法对跳频电台起到真正有效的对抗作用,因此,应用现代信号处理技术,研究对跳频信号的盲侦收、处理新算法,已经成了目前通信对抗领域的一大研究热点。由于跳频信号的时变特性以及时频分析技术在分析时变非平稳信号方面的强大功能,因此,如何应用时频分析技术来处理跳频通信信号,是目前跳频信号侦收算法研究领域的一大方向。本文的工作正是在这一领域所做的一种探索。 第一章介绍了短波通信和短波跳频电台在军事领域中的广泛应用,以及现代信号处理技术特别是时频分析技术对促进跳频通信对抗研究的重要意义。 第二章介绍了跳频通信以及GMSK调制的基本原理,在Matlab Simulink环境下给出了基于GMSK方式的跳频短波发射机仿真模型。 第叁章用“平滑伪WVD(SPWVD)”时频分析技术分别研究了对高速跳和低速跳的跳频信号的参数盲估计算法,并对这两种算法,分别在Matlab的环境下做了仿真和性能分析。 第四章对用多跳自相关技术做跳频信号盲检测以及用特征矩阵联合对角化技术(JADE)做跳频信号盲分离的算法做了研究和仿真。

参考文献:

[1]. 超短波跳频电台频率合成器的研究[D]. 张岩. 西安电子科技大学. 2005

[2]. 超短波快速跳频频率合成器的研究[D]. 李悦. 西安电子科技大学. 2001

[3]. 基于ARM的跳频频率合成器的研究与实现[D]. 李斐. 西安电子科技大学. 2007

[4]. 宽带高速跳频频率合成器设计与实现[D]. 李宗强. 西安电子科技大学. 2012

[5]. 频率合成器的研究[D]. 张凤珍. 北京交通大学. 2007

[6]. 基于DDS的跳频频率合成器研究与实现[D]. 李树刚. 哈尔滨工程大学. 2007

[7]. 跳频通信系统解跳设计的研究[D]. 唐浩. 武汉理工大学. 2007

[8]. 某种超短波电台频率合成器的设计与实现[D]. 孙媛媛. 西安电子科技大学. 2015

[9]. 超短波高速跳频频率合成器的设计[D]. 韩杰峰. 哈尔滨工程大学. 2008

[10]. GMSK跳频信号参数盲估计和盲检测算法的研究[D]. 赵俊. 浙江大学. 2003

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