技术文挡及使用说明书编写
2014.01— 论文定稿， 准备答辩
一种GMSK发射设备关键射频指标的无线检测方法
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开发过程中可能会遇到的问题
设计GMSK载误波码的频率率升、相高位提取模块， 通位过和粗频调 率算，法然无粗后略通法的过跟细解踪调调原算发法射，载尽波量的精相确
的修正本地产生的载波相位，尽量降低本 地载波与原发射载波的相位与频率误差
研究进度计划
一种GMSK发射设备关键射频指标的无线检测方法
2013.01—2013.01
应用-电子战-电子干扰

目前的电子干扰系统往往都是在已知或者在事先假 设的几种信号样式下进行工作的，一旦目标信号特 征或通信方式发生变化，该系统就无能为力
跟踪跳频信号
软件化干扰发射机在一个通用扩展的硬件平台上， 采用软件实现各种干扰样式的形成以及干扰信号的 整个产生过程。开发式的硬件平台只涉及发射信号 的载频(外部)特征，发射信号的内部特征完全由不 同的软件来定义。载频特征一般来讲是相对固定的 ，而由软件定义的内部特征(干扰样式)可以升级换 代，以适应目标信号特征的千变万化。
▪ 工作的频段不同
▪ 调制方式不同
▪ 通信协议不同
▪ 数字信息的编码方式
▪ 加密方式不同等
SpeakEasy

应用-军事通信

❖ 联合战术无线电系统(JTRS)—波音、雷神MSRC
(1) 从波形有限的终端到多频段多模式多信道、可网络互联 的电台 (2)工作频谱为2~2000MHz可传输话音、数据和图象 (3)协同工作，并可与现有电台互连互通 (4)具有开放的体系结构 (5)硬件/软件模块化，便于
灵活性： 通过增加软件模块，实现新的功能，更新成本低
开放性： 通过软件升级，既可以与新体制电台通信，还可 与旧体制电台兼容，生命周期长。
Company name
主要内容
一种GMSK发射设备关键射频指标的无线检测方法
1.基本概念 2.发展现状 3.关键技术 4.应用
发展现状
1991年，美国军方制定的 “Speakeasy(易通话)计划” 该计划首次对软件无线电 技术进行了较系统全面的 研究，为软件无线电技术 的发展打下了基础。
星座图中最外面 位置矢量的大小
接收到的I\Q数据点 与参考信号I\Q数据 点的误差
一种GMSK发射设备关键射频指标的无线检测方法
拟采取的研究方案
Rho的计算步骤
一种GMSK发射设备关键射频指标的无线检测方法
❖ 在Rho计算模块中，首先分别计算每个采样点I/Q数据与参考数据的
误差矢量的平方：
；然后根据所测数据与参考数据的I/Q
❖ 电子战的主要特点：
频段宽(几乎覆盖整个无线频段)
待处理的信号的种类多
应用-电子战

❖ 软件无线电的概念虽然最早是从通信领域产生并迅 速发展起来的，而且目前的研究热点也在通信领域 ，但是软件无线电这种新概念、新思想及其逐步形 成的新理论、新技术在电子战中也有广阔的应用前 景。
❖ 中国TD-SCDMA制式：
▪ 智能天线、成形滤波、信道功率检测、扩频调 制与解调、编译码。。。
Company name
主要内容
一种GMSK发射设备关键射频指标的无线检测方法
1.基本概念 2.发展现状 3.关键技术 4.应用
关键技术

❖ 宽带/多频段天线技术
升级及新技术的引入 (6)波形、功能可编程 (7)可扩展至多种应用领域
(如移动\固定台站\机载\车载）
应用-电子战

❖ 软件无线电的概念虽然最早是从通信领域产生并迅 速发展起来的，而且目前的研究热点也在通信领域 ，但是软件无线电这种新概念、新思想及其逐步形 成的新理论、新技术在电子战中也有广阔的应用前 景。
❖ 电子战的主要特点：
频段宽(几乎覆盖整个无线频段)
待处理的信号的种类多
应用-电子战-电子侦察

目前的电子侦察系统往往都是在已知或者在事先假 设的几种信号样式下进行信号接收的，一旦目标信 号特征或通信方式发生变化，该系统就无能为力
解决途径 研究开发一种工作频段宽，波形适应能力强，可扩 展性好，既能适应通信信号，也能适应雷达信号， 还能适应导航和敌我识别信号的综合电子战系统是 现代信息战争的必然要求，软件无线电是解决这一 问题的最佳技术途径
解决美军不同兵种、不同 类型电台之间相互联通、 相互通信的问题，即开发 一种能实现联合作战的、 三军统一的多波段多模式 电台
一种GMSK发射设备关键射频指标的无线检测方法
发展现状
一种GMSK发射设备关键射频指标的无线检测方法
当前软件无线电实现的体系结构可分为三种:
❖ 射频低通采样数字化结构： ▪ 结构简洁，把模拟电路的数量减少到最低程度
一种GMSK发射设备关键射频指标的无线检测方法
俄军装备新型电子战系统 可压制预警机无人 机
主要研究内容
SDR中 GMSK的 调制技术
SDR架构 与系统组成
GMSK 信号的 Rho测量
GMSK 信号的 EVM测量
SDR中 GMSK的 解调技术
拟解决的关键问题
一种GMSK发射设备关键射频指标的无线检测方法
EVM的计算步骤
一种GMSK发射设备关键射频指标的无线检测方法
❖ 在EVM计算模块中，分别计算误差矢量E(t)=Z(t)-R(t)与R(t)的均 方根值，然后计算实际GMSK发射设备的EVM值。
GMSK信号判定
一种GMSK发射设备关键射频指标的无线检测方法
GMSK相干解调
一种GMSK发射设备关键射频指标的无线检测方法
拟采取的研究方案
一种GMSK发射设备关键射频指标的无线检测方法
❖
因为当每个符号变化时EVM也在不断地变化，所以EVM的实际
计算方法为：一定时间内误差矢量信号平均功率的均方根值与理想信
号平均功率的均方根值之比，并以百分比的形式表示。
EVM值越大，说明信号受干扰越大;反之则干扰小，信号误差小。
拟采取的研究方案
软件无线电
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主要内容
一种GMSK发射设备关键射频指标的无线检测方法
1.基本概念 2.发展现状 3.关键技术 4.应用
基本概念

❖ 软件无线电的基本思想是以一个通用、标准、模块化的硬 件平台为依托，通过软件编程来实现无线电台的各种功能
❖ 减少模拟环节，把数字化处理（A/D和D/A变换）尽量靠 近天线。软件无线电强调体系结构的开放性和全面可编程 性，通过软件更新改变硬件配置结构，实现新的功能。
拟采取的研究方案
一种GMSK发射设备关键射频指标的无线检测方法
EVM的定义及计算步骤
误差向量幅度EVM：是Error Vector Magnitude的缩写，表征 的是在一个给定的时刻，理想无误差基准信号与实际发射信号的 向量差。
EVM反映了发射机发射信号的调制质量，是衡量发射机性能 的一项重要指标。
▪ 天线要能覆盖2MHz～2000MHz频率范围。能 用序控制的方法对功能及参数进行设置。
❖宽频A/D D/A转换
▪ 把A/D D/A尽可能地向天线端推移，由于频率 变化范围较大，对采样频率、位数及动态范围 也提出了较高的要求
❖ 信号处理部分
▪ 主要由DSP、FPGA、存储器、I/O接口组成。 DSP是软件无线电的核心部件，但单个DSP的 处理速度也是现阶段一个主要的瓶颈。
❖ 射频带通采样数字化结构 ▪ A/D前采用了带宽相对较窄的电调滤波器，然 后根据所需的处理带宽进行带通采样。
❖ 宽带中频带通采样数字化结构 ▪ 混频
发展现状

❖法国SERCEL 428XL产品:
▪ 标准设备<->数据中继
❖欧盟ACTS FIRST项目：
▪ 自动检测接收信号，接入不同的网络；任意改 变信道接入方式或调制方式，利用不同软件即 可适应不同标准，构成多模手机和多功能基站
主要内容
一种GMSK发射设备关键射频指标的无线检测方法
1.基本概念 2.发展现状 3.关键技术 4.应用
应用-军事通信

❖ 由于无线通信具有设备简单、便于携带、易于操 作、架设方便等特点，在军事通信领域是不可缺 的重要通信手段。然而，军用电台是根据某种特 定的用途而设计的，功能单一，有些电台的基本 结构相似，而信号特征差异很大。
GMSK延时解调
一种GMSK发射设备关键射频指标的无线检测方法
GMSK调制
一种GMSK发射设备关键射频指标的无线检测方法
拟采取的研究方案
一种GMSK发射设备关键射频指标的无线检一个描述波形质量的度量参数，它是待测信号与 参考信号的相关功率对总功率的比值。实际应用中，波形质量因 数Rho表征的是统计平均值，其计算公式如下：
EVM测量 与计算
GMSK 调制解调
重点待 解决问题
Rho测量 与计算
拟采取的研究方案
系统硬件平台
一种GMSK发射设备关键射频指标的无线检测方法
DSP的主要工作
一种GMSK发射设备关键射频指标的无线检测方法
❖ 下采样 ❖ GMSK解调 ❖ 数字滤波 ❖ GMSK调制（信号重构） ❖ 各种检测算法
查找相关资料，深刻理解SDR理 论基础和软件无线电的系统结构
2013.02—2013.03
深刻理解GMSK的调制解调技术， 并对其中一部分进行MATLAB仿真
2013.04—2013.08
各功能单元算法研究与软件编写
2013.09—2013.11
系统测试与代码修正、优化
2013.11—2013.12
基本概念

❖ 可编程接收器主要完成变频、滤波、放大等任务
❖ DSP主要完成信号的调制解调，编码解码等任务
❖ 为了减轻DSP的处理压力，通常对A/D转换器传来的数字 信号进行数字下变频器(DDC)处理来降低数据流速率