论文总字数：19638字

摘 要

在人类发展中，智能无线电是人们不可缺少的研究和探索的范畴，它的基本思路就是将宽带A/D和D/A转换器尽可能靠近天线的地方使用，将无线调制、变频以及解调。智能无线电许多都是靠软件实现的，并且在军方的电台得到应用。通过改进和软件更新和改变模块，让智能无线电呈现出不同功能。由于软件无线电的各种功能是用软件实现的，如果要只想要实现某个功能，只有加一个人有关联的软件模块来改变它的功能来。同时它不受任何限制产生各种调制波形，能与别的电台联系，解决电台寿命短的问题，以及节约了许多成本开支。

根据软件无线电中的信号处理理论，我们将调频信号进行离散，通过数字下变频把信号载波降低到想要的载波上，然后通过对多相滤波解调获得基带信号。

本文使用C语言编程实现了调频信号的解调功能，通过TMS320F2812DSP软件编程实现离散信号调频信号的智能解调，实验表明，这样就较好的恢复调制信号。

关键词：离散调频 智能解调 软件无线电

Intelligent demodulation of FM signal

Abstract

In human development, intelligent radio is an indispensable research and exploration of the category, its basic idea is to broadband A / D and D / A converters as close as possible to the antenna where the use of wireless modulation, frequency conversion and demodulation. Many of the smart radios are implemented by software, and are used in military radio. Through the improvement and software update and change the module, so that intelligent radio presents a different function. As the software radio is a variety of functions to achieve the software, if you want to just want to achieve a function, only one person associated with the software module to change its function. At the same time it is not subject to any restrictions to produce a variety of modulation waveforms, with other radio to solve the problem of short radio life, and save a lot of cost.

According to the theory of signal processing in software radio, we will separate the FM signal, reduce the signal carrier to the desired carrier by digital down conversion, and then obtain the baseband signal by demodulating the polyphase filter.

In this paper, the C language programming to achieve the FM signal demodulation function, through the TMS320F2812DSP software programming to achieve discrete signal FM signal intelligent demodulation, experiments show that this is better to restore the modulation signal.

Keywords: Discrete FM； Digital demodulation； Software radio

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 错误!未定义书签。

1.1 引言 1

1.2 国内外的研究现状 2

1.2.1 国外研究现状 2

1.2.2 国内研究现状 2

1.3研究内容 3

1.4研究意义 3

第二章 软件无线电中的信号处理基本理论 4

2.1 信号采样理论 4

2.1.1基本采样理论—Nyquist采样定理 4

2.1.2 带通信号采样理论 5

2.2 数字下变频原理 6

2.3 离散调频信号的数字解调原理 7

2.3.1基于多相滤波的数字正交变换 7

2.3.2 FIR数字滤波器的设计原理 9

2.3.3延时校正滤波器的设计 10

2.3.4离散调频信号的数字解调算法 12

第三章 调频信号的数字解调实现 14

3.1 离散调频信号的解调实现 14

3.1.1 调频信号离散化 14

3.1.2 调频信号进行FFT 15

3.1.3 FM信号的正交变换实现 15

3.1.4 FIR滤波器的实现 16

3.1.5 延时校正滤波器的实现 18

3.1.6 离散信号的线性卷积过程的实现 20

3.1.7 DFM序列最终解调过程 22

3.2 结果分析 22

3.2.1 matlab图形分析 22

3.2.2 TMS320F2812 DSP微控制器 23

3.2.3 CCS软件 24

3.2.4 调频信号分析 25

3.2.5 进行奇偶抽取后的信号分析 26

3.2.6 FIR滤波器的图形分析 27

3.2.7 延时校正滤波器的图形分析 28

3.2.8 离散信号卷积图形分析 30

3.2.9 DFM序列最终解调的图形分析 31

第四章 总结和展望 33

4.1 总结评价 33

4.2 展望 34

参考文献 35

致 谢 36

第一章 绪论

1.1 引言

软件无线电有许多定义,在1992年5月,Jeo Mitola提出了软件无线电SDR^[1][2]（Software－Defined Radio）的观点,他认为软件无线电是有许多不同频率,且不同的频率都没能接受和发射的功能还能A/D和D/A变换,它还能信号产生、调频/解调、定时、控制、编解码等作用全部用软件无线电。由于不同的射频载波频率和调制方式,阻止了各种设备之间的互通和兼容,因而造成了大量资金浪费和反复投入,Jeo Mitola通过对软件无线电的定义解决了这些问题^[3]。且随着移动通信的发,智能无线电进入人们了人们的世界。智能无线电构造成一个通用硬件平台,通过软件完成这个平台的使用频率、调制解调,数据传送等各种功能,研制出新的无线通信系统。智能无线电提出的背景起源于军用无线电通信,在军事领域中,各个军队的分支机构之间的联络工具就是电台,由于它们之间使用的通信系统不是一样的,而且这些通信系统之间的兼容性都比较差,电台系统的功能单一和它们频带大致相同,许多的地方都使用标准的频带,这造成了频率之间拥挤和信号干扰,影响了电台之间信息传送^[3]。为了能够让不同通讯设备之间毫无障碍互相通信,我们找到协调各个部门之间的通信的办法,让它们的通信变得更加具有效率和更加安全我。人们之所以不断的探索和研究软件无线电,就是希望能够通过软件无线电解决不同的通信系统被限制,通过软件能让通信设备兼容,节约成本开支,研制更有效率的通信系统,使我们通信不受时间和地方的限制。它不仅是无线通信领域同时也是当今社会的又一次革命,更是社会生产力发展的又一次飞跃^[10] 。

智能无线电是人类对于传统软件无线电智能化的需求,在不同时代呈现出不同的使用要求。人们在发现软件无线电的时候,发现了它是一个有利于人类发展的潜力市场,经过多年对智能无线电的研究,人们发现了它不仅在科学上起了很大价值,而且在经济上起了很大价值。在军事方面,智能无线电可以实现各种电台之间相互连通,同时它可以介入各种军事移动通信网,表明了智能无线电在军事中起了很大的应用；在生活方面,许多东西都是对智能无线电的研究而产生的,比如手机、电话以及人们的通信沟通工具,还有全球各地覆盖的网络等,还有人们用智能无线电研制出别的对人们息息相关的产品,比如监测系统、智能家居、环境测试系统等,它都让人们生活变的便捷。结果表明研究智能无线电是非常有作用的,它是人类不可或缺的,它有着广泛的应用前景,也是人们不断探索和研究的课题。

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