短波通信系统中数字化业务处理单元及其上位机软件

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短波通信不受网络枢纽和有源中继体制制约，其抗毁能力与自主通信能力是大部分无线通信方式都无法媲美的。短波通信设备的方便灵活、价格低廉、抗毁性强和通信距离远等固有特点，是支撑短波通信战略地位的重要因素。近几年来，随着短波通信技术的不断发展，用户对短波通信业务的需求也在不断增加。
　　首先，本文介绍了短波通信系统中的数字化业务处理单元的设计与实现。数字化业务处理单元是以“双DSP+FPGA”为核心的信号处理系统。该单元除了完成Modem信号处理功能外，还负责数据链路层的控制。系统通过Modem与上位机之间的UART异步串口通信来完成上层控制。本文简要介绍了系统的硬件平台以及初始化配置，重点介绍了串口、定时器等模块的配置，然后给出了上层业务的处理流程。
　　其次，重点讨论了通信系统中两种数字化通信业务的设计与实现。首先是基于BPM同步的新型快速建链业务。本文对实验室原有的基于GPS时间信息作为外部同步源的同步系统进行了改进，在原系统的硬件基础上给出了一种新型短波授时同步方案。在以TMS320C6713为核心的平台上，利用TRC-80电台实现了对陕西天文台BPM短波授时台的授时信号的接收识别，提取出秒脉冲信号，并完成本地校时。文中分析仿真了基于BPM信号的同步方案，给出了具体实现步骤和实际测试的结果，然后设计实现了基于BPM授时同步的新型快速建链系统。由于战争爆发时卫星易被摧毁，基于GPS的短波通信系统顽健性差，该方案增强了短波通信系统的顽健性。接下来，本文介绍了声码话通信业务模块的设计与实现。声码话是短波通信系统提供的一种重要通信业务，本文从硬件设计与软件实现两方面进行了介绍，并给出了测试结果。
　　最后，介绍了与数字化业务处理单元配合的上位机软件的设计与实现。上位机软件设计包括业务功能设计、协议设计、界面设计、软件编写、模块调试及系统测试等工作。文中着重介绍了软件的架构、功能设计以及与Modem的交互协议等。实现过程中，详细说明了多线程、委托等重难点技术。通过该上位机软件，用户可控制通信系统实现2G异步建链、3G同步快速建链、高速数据传输、流媒体和最低限度通信等业务。另外，按照用户需求，上位机软件还实现了会话传输、文件传输、波形测试等通信功能。

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作者
刘维;
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作者单位

西安电子科技大学;

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授予单位西安电子科技大学;
学科电子与信息工程
授予学位硕士
导师姓名杜栓义,谭文生;
年度 2017
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类 TN925.91;TN914.332;
关键词
短波通信系统; 数字化业务处理; BPM信号; 短波授时同步; 声码器; 上位机软件;

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