在现代信息战中，随着电子对抗技术和装备的不断发展，战场的电磁环境更加恶劣，通信的电子战日益激烈。这就限制了无线电通信在某些特殊的战术背景下的应用。为了保证通信链路的安全顺畅，研究各种适用于军事通信的抗干扰、抗侦收、抗测向技术和寻求适应于这些特定的环境下新的通信方式就显得十分必要。超声波语音通信就是在这样的背景下提出来的。本文首先概略的介绍了AM调制、采样定理、直接数字频率合成等相关的基础理论；接着结合课题的具体要求，提出了基于DDS的基本原理，依托FPGA与单片机相结合的硬件平台来实现AM数字调幅的方案。设计中将软件无线电的思想渗透其中，将原来运用模拟器件构建的电路都通过软件编程的方法来实现，增加了系统的灵活性。其次，对整个系统的硬、软件设计进行了详细的叙述；系统的硬件电路由AM调制电路和功放电路组成，其中，M调制电路包括模拟部分、数字部分、电源部分，它主要完成语音信号与载波信号的数字调幅功能；功放电路是单独的一块电路板，它主要对调幅信号进行功率放大以驱动换能器，从而以超声波的形式将信息发出。而且，还详细分析了各部分硬件电路的设计和工作过程，并给出了相应的电路图。系统的软件设计包括有两个方面内容，一方面是单片机的软件设计，它主要利用IAR Embeded Workbench开发环境，完成系统的界面显示及各种调幅参数的设置；另一方面是FPGA软件的设计，它主要利用Quartusll开发软件，采用VHDL和QuartusII内嵌的图表编辑器的原理图式图形输入法混合编程的方式，编写了各模块单元，在FPGA内部实现了调幅功能。最后，对调制系统进行测试，测试结果表明系统工作性能稳定，基本上达到了预期的设计要求。
上传时间： 2022-06-18
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1）针对loT组寻呼的连接场景，在下一代移动通信网络中应用NB-IOT技术的基础之上，将网络优化的重点放到尽可能地保证1oT设备的随机接入性能上。为此，本文提出一种基于时隙散射的1oT组寻呼随机接入优化策略。首先为1oT组寻呼的连接场景建立基于排队论的数学模型：接着通过数学公式推导山初始状态时散射到各个时隙的1oT设备数，从而得出具体的时隙散射算法。系统仿真结果表明，本文提出的方案在1oT设备数增加时，依然能够有效地保证1oT设备的随机接入性能。2）针对具有特定功能的10T混合连接场景，将网络优化的重点放到保证时延敏感度高的业务的随机接入性能上。为此，本文提出一种基于前导码组合的随机接入优化方案。主要的思想是用不同的前导码组合来表征不同业务的优先级，从而避免了静态或半静态前导码分配方案的缺点。本文给出了组合两个前导码的具体方案并推导出相应的不同优先级业务的接入性能公式，通过系统仿真可以得到，本文提出的方案在保证低优先级业务吞吐量的同时能够有效地保证了高优先级业务的时延需求。与此同时，本文提出的方案适用于具有不同时延敏感度的H2H与loT混合连接场景3）针对海量连接的1oT业务连接场景，在未来5G移动通信系统的服务定制化平台下，将网络优化的重点放到提高系统资源利用率上。本文根据1oT包小而多的特点，提出聚合策略，并给出具体的包聚合逻辑。针对多小站交叉覆盖的区域，提出基于1oT流量聚合的资源分配机制。实验仿真表明，针对1oT小包的聚合模块能够有效地节省系统资源，提高系统的资源利用率。
上传时间： 2022-06-19
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本论文通过对国内外DNC技术发展现状的研究，根据加工车间具体的需要，设计了一种基于工业以太网的嵌入式DNC集成控制系统。文章从DNC系统赖以运行的网络着手，研究并建立了基于工业以太网的车间局域网模式，采用元余星型拓扑结构构建了快速、稳定、抗干扰能力强的局域网环境采用PC104主板，设计了嵌入式DNC智能终端系统，详细说明了DNC网络的配置过程。实现了从RS-232C串行接口到10Mbps以太网接口的转换，支持标准RS-232C接口和具有特殊通信协议的串行通信接口的数据传输，实现了广义DNC功能。研究了加工车间数控系统的数据传输方式，创建了统一的数据传送格式。采用创建的万能输入法，通过操作数控设备的控制面板，实现了异构数控系统的有效集成。通过解剖不同数控系统的通信协议，将软插件技术应用到DNC系统中，针对不同的数控系统，编制不同的驱动程序。通过软件的控制，实现数控系统类型的自动识别和NC程序的自动传输。对硬件进行优化设计，加大了智能终端的存储器容量，深入研究“程序再开，功能，实现了程序续传的快速性和准确性。通过软件设计，解决了多台数控设备同时在线加工的通信竞争问题。
上传时间： 2022-06-19
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本文首先对eMMC5.0规范进行了研究总结，并在此基础上根据系统指标提出了整体设计方案。存储器以FPGA作为主控制器，按照功能划分为SFP光纤接口模块、DDR3高速缓存模块、eMMC阵列存储模块和与上位机通信的干兆网模块。在系统逻辑设计中重点介绍了eMMC阵列控制逻辑的实现。通过对eMMC阵列的初始化单元、传输控制单元、命令接口单元以及阵列同步逻辑单元的设计，实现了eMMC阵列在HS400工作模式下的数据存储。然后对系统其他模块进行设计，配合完成整个系统的存储功能。最后，依据设计方案，搭建了硬件测试平台。使用ChipScope，IBERT等对各个模块进行了在线调试。重点对eMMC阵列控制器进行了调试，并对SFP光纤接口模块和DDR3高速缓存模块的逻辑进行了验证。结果表明，本文设计的使用eMMC新型存储介质的高速固态存储器能够实现156MB/s的存储带宽，同时具有容量大、可移植强与系统升级容易等特点，满足设计要求。本文开展的基于eMMC阵列的高速固态存储器的研究与设计，为后续动态测试领域的应用奠定了基础。关键词：eMMC阵列，eMMC5.0，数据存储器，HS400
上传时间： 2022-06-19
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人类进入21世纪以来，计算机科学技术、信息科学技术和自动化控制技术被广泛的应用于现场的工业生产中，而数据传输是工业生产的重要环节，数据传输的质量直接影响到生产效益。数据集中器被用在数据传输环节，传统的数据集中器由于功能单一、总线接口过少、无数据处理能力等缺点已逐渐跟不上时代发展，新型的数据传输系统的研究迫在眉睫。多通信接口的MBUS主站/中继器运用了欧洲仪表总线MBUS技术，代替传统的RS485总线技术，在数据传输方面有者极大优势。由于PROFIBUS总线、CAN总线、MBUS总线和以太网技术，它们技术成熟、稳定性能高、应用范围广，在工业生产的数据传输环节应用极为广泛，而嵌入式技术作为当今的新型技术的代表，也在生产实践中被广泛运用，所以多通信接口的M BUS主站/中继器将PROFIBUS，CAN总线技术、MBUS总线技术和以太网技术与嵌入式相结合，以NXP公司的LPC2387作为核心控制芯片，成功的实现了M BUS从节点的数据与PROFIBUS、CAN总线和以太网之间的数据双向传输。多通信接口的MBUS主站/中继器的下行接口采用的是MBUS总线技术，上行接口采用了Profibus.总线、CAN总线和以太网通信技术，考虑到多功能性，还设计了MBUS中继器接口，增加了MBUS从机的数据传输距离。多通信接口的MBUS主站/中继器的设计弥补了传统数据传输系统的不足，通过系统功能测试，多通信接口的MBUS主站/中继器符合实际使用要求，可以用于各种工业生产场合。
上传时间： 2022-06-20
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为满足信息技术发展的需要，在信息传输中起连接作用的关键元件-射频同轴连接器呈现向小型化、高频率、大功率和高可靠性发展的趋势，特别是通信基站用射频连接器，在电压驻波比、射频泄漏、功率容量等方面还有较高的要求。本课题首先就射频连接器设计中的关键理论和技术进行了分析和论证，重点就传输线方程及其解，传输线的工作状态做出了阐述。目前国内对射频连接器的s参数仿真技术研究较少，有鉴于此论文对射频连接器的Ansoft HFSS仿真进行了研究，诸如电K度，反射损失，插入相位及如何通过评估TDR降低s，，不连续电容及电感的补偿等。由于SMA连按器使用范围广，其结构具有一定的通用参考价值，论文在上述仿真研究的基础上，计算和设计了标准尺寸的SMA射频连接器中心导体常用的倒扣和滚花补偿尺寸，使回损提高了10-15B，对于SMA系列连接器的设计，具有较好的实际参考价值。在Ansoft HFSS中，不仅对s参数仿真进行了研究。还采用专门用于功率仿真的模块Ephysics，研究了不同的负载和散热条件，仿真射频连接器的温度分布，找出系统耐热薄弱点以便分析改进。
标签： 射频连接器
上传时间： 2022-06-20
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射频功率放大器在雷达、无线通信、导航、卫星通讯、电子对抗设备等系统中有着广泛的应用，是现代无线通信的关键设备.与传统的行被放大器相比，射频固态功率放大器具有体积小、动态范围大、功耗低、寿命长等一系列优点；由于射频功率放大器在军事和个人通信系统中的地位非常重要，使得功率放大器的研制变得十分重要，因此对该课题的研究具有非常重要的意义.设计射频集成功率放大器的常见工艺有GaAs，SiGe BiCMOS和CMOS等.GaAs工艺具有较好的射频特性和输出功率能力，但其价格昂贵，工艺一致性差；CMOS工艺的功率输出能力不大，很难应用于高输出功率的场合；而SiGe BiCMOS工艺的性能介于GaAS和CMOS工艺之间，价格相对低廉并和CMOS电路兼容，非常适合于中功率应用场合.本文介绍了应用与无线局域网和Ka波段的射频集成功率放大器的设计和实现，分别使用了CMOS，SiGe BiCMOS，GaAs三种工艺.（1）由SMIC 0.18um CMOS工艺实现的放大器工作频率为2.4GHz，采用了两级共源共栅电路结构，在5V电源电压下仿真结果为小信号增益22dB左右，1dB压缩点处输出功率为20dBm左右且功率附加教率PAE大于15%，最大饱和输出功率大于24dBm且PAE大于20%，芯片面积为1.4mm*0.96mm；（2）由IBM SPAE 0.35um SiGe BiCMOS工艺实现的功率放大器工作频率为5.25GHz，分为前置推动级和末级功率级，电源电压为3.3V，仿真结果为小信号增益28dB左右，1dB压缩点处输出功率大于26dBm，功率附加效率大于15%，最大饱和输出功率为29.5dBm，芯片面积为1.56mm"1.2mm；（3）由WIN 0.15um GaAs工艺实现的功率放大器工作频率为27-32GHz，使用了三级功率放大器结构，在电源电压为5V下仿真结果为1dB压缩点的输出功率Pras 26dBm，增益在20dB以上，最大饱和输出功率为29.9dBm且PAE大于25%，芯片面积为2.76mm"1.15mm.论文按照电路设计、仿真、版图设计、流片和芯片测试的顺序详细介绍了功率放大器芯片的设计过程，对三种工艺实现的功率放大器进行了对比，并通过各自的仿真结果对出现的问题进行了详尽的分析。
上传时间： 2022-06-20
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在现代无线通信系统中，射频终端的功率放大器的性能指标影响着整个通信系统的好坏，它的线性特性和功率转换效率等的研究正成为研究热点。在此背景下，研究设计出了一个工作在800MHz，用于移动设备终端的功率放大器。研究中，我们采用ADS进行了性能仿真，得到了该放大器的性能指标。针对制板时的电路原理图和布线，分析了板图布局的电磁兼容特性，并给出了仿真结果。最后采用Protel根据电路原理图设计了板图。本文的主要贡献如下：1、介绍了射频功率放大器的基本技术，包括分类、性能指标、演进和设计要求等。研究了当前如何改进放大器的线性性能的主要技术，如功率回退法、前馈技术、反馈技术及预失真技术等。同时研究了功率放大器的功率转换效率特性和提高效率的一些措施。2、研究设计了一个工作在800MHz用于移动终端的功率放大器。完成了从系统到电路的匹配和优化的全过程，并进行了性能仿真。3、采用功率回退线性化技术，进一步优化该放大器的性能指标，包括输出功率、增益、三阶交调、1dB增益压缩点、效率、频谱特性等性能参数。仿真结果表明，放大器的性能得到了进一步的提升。
标签： 射频功率放大器
上传时间： 2022-06-20
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《射频通信电路设计》学习笔记（一）1.1射频概念1864-1873年，英国物理学家麦克斯书通过电磁学的研究，提出了著名的Maxwell方程组，并在理论上预言了电磁波的存在。1887-1891年，德国物理学家赫兹通过电磁学实验首次证实了电磁波的存在901年，马可尼利用电磁波实现了横跨大西洋的无线通f1.2射频通信电路应用简介在电子通信系统中，只有使用更高的载波频率，才能获得更大的带宽。按照10%的带宽计算，有线电视系统中使用100MHz的载波可以获得10MHz的带宽1.3射频电路设计的特点1.3.1分布参数集总参数元件：指一个独立的局域性元件，能够在一定的频率范围内提供特定的电路性能。在低频电路设计中，可以把元件看作集总参数元件，认为元件的特性仅由二传手自身决定，元件的电磁场部集中在元件内部。如电容、电阻、电感等；一个电容的容抗是由电容自身的特性决定不会受周围元件的影响，如果把其他元件靠近这个电容器，其容抗不会随之产业化。分布参数元件：指一个元件的特性延伸扩展到一定的空间范围内，不再局限于元件自身。由于分布参数元件的电磁场分布在附近空间中，其特性要受周围环境的影响。同一个元件，在低频电路设计中可以看作是集总参数元件，但是在射频电路设计中可能需要作为分布参数元件进行处理。例如，一定长度的一段传输线，在低频电路中可以看作集总参数元件；在射频电路中，就必须看作分布参数元件。分布电容（Cp）：指在元件自身封装、元件之间、元件到接地平面和线路板布线间形成非期t电容。分布电容与元件眯并联关系。分布电感（LD）：指元件引脚、连线、线路板布线等形成的非期望电感。分布电感通常与元件为串联关系。
上传时间： 2022-06-21
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5G，第五代移动通信技术，也是4G之后的延伸，目前正在研究中。目前还没有任何电信公司或标准订定组织（像3GPP，WiMAX论坛及ITU-R）的公开规格或官方文件有提到5G。按照业内初步估计，包括5G在内的未来无线移动网络业务能力的提升将在3个维度上同时进行：1）通过引入新的无线传输技术将资源利用率在4G的基础上提高10倍以上；2）通过引入新的体系结构（如超密集小区结构等）和更加深度的智能化能力将整个系统的吞吐率提高25倍左右；3）进一步挖掘新的频率资源（如高频段、毫米波与可见光等），使未来无线移动通信的频率资源扩展4倍左右.5G有以下特点：1）5G研究在推进技术变革的同时将更加注重用户体验，网络平均吞吐速率、传输时延以及对虚拟现实、3D、交互式游戏等新兴移动业务的支撑能力等将成为衡量5G系统性能的关键指标.2）与传统的移动通信系统理念不同，5G系统研究将不仅仅把点到点的物理层传输与信道编译码等经典技术作为核心目标，而是从更为广泛的多点、多用户、多天线、多小区协作组网作为突破的重点，力求在体系构架上寻求系统性能的大幅度提高.3）室内移动通信业务已占据应用的主导地位，5G室内无线覆盖性能及业务支撑能力将作为系统优先设计目标，从而改变传统移动通信系统“以大范围覆盖为主、兼顾室内"的设计理念.4）高频段频谱资源将更多地应用于5G移动通信系统，但由于受到高频段无线电波穿透能力的限制，无线与有线的融合、光载无线组网等技术将被更为普遍地应用.5）可“软”配置的5G无线网络将成为未来的重要研究方向，运营商可根据业务流量的动态变化实时调整网络资源，有效地降低网络运营的成本和能源的消耗.
上传时间： 2022-06-21
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