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[硕士论文] 郭蔷
控制科学与工程 陕西科技大学 2017(学位年度)
摘要:传统广播因使用模拟信号的处理方式导致其扩展性不佳,频谱利用率不高。进而发展出数字化广播,它全部采用数字化的信息处理方式,具有抗噪声干扰性好、音质失真小、频谱利用率高、覆盖范围广以及高速移动接收性能好等优点。欧美等发达国家已逐步实现从模拟广播全面转化为数字广播的发展局面,我国也于2013年发布调频频段数字音频广播相关标准拟稿。
  本文根据数字音频广播系统的结构组成,以信道编码和调制子系统为研究对象,完成数据的编码与调制系统的方案设计。开展传输信道中各个编码模块功能实现以及采用正交频分复用技术实现编码数据调制的研究。
  本文主要内容如下:
  (1)数据信道编码与调制系统的方案设计
  通过学习编码和调制的理论知识,掌握信道编码各模块的功能。在此基础上,对数字广播的信道编码与调制进行系统设计。研究信道编码的实现算法及难点,结合实际情况,针对各项问题确定扰码、卷积编码、星座映射、交织和调制等模块的设计方案。其中使用OFDM技术实现编码数据的调制, OFDM技术能够将信道分为若干正交子信道来进行数据传输,这种正交性能够有效对抗信道间的干扰。
  (2)编码模块和调制模块的功能仿真及性能研究
  根据方案设计的各方面要求,使用MATLAB完成信道编码中扰码模块、卷积编码模块、交织模块和星座映射模块的功能仿真,并且验证了信道编码中纠错编码的设计方案能够提高抵抗突发错误干扰的能力。首先根据参数要求编写扰码模块M文件,实现扰码器功能,进而对信息序列进行加扰。其次编写在加入噪声信道中16QAM调制及解调的程序,实现其功能,得到解调接收信号的散点图和误比特率性能曲线图。在完成16QAM调制解调的基础之上加入卷积编码进行仿真,并使用软判决和硬判决两种解码方式。从仿真结果可以看出加入卷积编码作为纠错码以后,在同样的噪声信道中传输,包含卷积编码的传输误比特率低于不包含卷积编码的误比特率。其中使用硬判决译码方式的传输性能提高大约3dB,而使用软判决译码方式的传输性能比硬判决译码性能提高约2dB。完成卷积编码的功能仿真后再加入交织编码,以提高传输中对抗随机错误干扰的能力。采取编写自定义函数产生随机排列矢量的方式对数据进行交织编码。通过仿真分析得到加入交织编码比未加入交织编码的传输性能提高约2dB。可见纠错编码和交织编码结合使用时能够对数据进行可靠的传输,降低发生突发随机错误的可能性。最后根据方案要求,编写程序实现数据编码和OFDM系统的整体仿真。仿真验证结果表明扰码、卷积编码、交织算法和星座映射等模块的设计方案能够实现预期功能,并且性能良好。
  (3)信道编码与调制子系统的硬件实现
  在使用MATLAB对方案可行性进行验证仿真后,结合Altera公司的QuartusП运行环境,采用Verilog HDL硬件描述语言对信道编码与OFDM调制系统进程序编写。并加载到 Modelsim对所设计的系统模块进行功能仿真,仿真结果显示该设计已经实现预期功能。
[硕士论文] 俞文力
生物医学仪器 合肥工业大学 2017(学位年度)
摘要:在广播被手机、电视、网络等主流通信媒体日趋取代或替换的互联网时代,数字调幅广播(Digital Radio Mondiale,DRM)以其具有超远距离传送及系统实现简单等特点仍然具有一定的优势。本文着眼于DRM数字调幅广播系统的实现,并探索了将其应用于医学信号传输,这对于重大灾难现场救援具有一定意义。
  本文进行了以下几项有特色的研究工作:
  1、用软件方式实现DRM系统的音频传输功能,并对其进行了相关测试。
  设计了软件和硬件两个测试方案,对DRM系统的音频传输功能进行基础测试。
  2、利用DRM系统的传输信道,探索进行数据流信息的传输。
  以正弦信号为例,设计适合信道传输的数据格式,将数据送入DRM发射系统生成基带发射信号,再经由DRM接收系统接收处理,实现了正弦信号的正确传输。在此基础上通过设计数据的传输格式,进行了心电信号和医学图像的传输。
  3、探讨OFDM系统的同步问题,提出一种基于Golay互补序列对的定时同步算法。
  利用Golay互补序列对的相关特性,进行符号定时同步的研究。
  上述工作对国内广播的改造,数字调幅广播的实现,以及灾后救援工作的信息传输具有一定的应用价值。
[硕士论文] 闫皓辉
应用数学 西华大学 2017(学位年度)
摘要:随着国民经济和国防建设的飞速发展,无线电频谱资源已经成为稀缺的战略资源。调频广播(Frequency Modulation Broadcast)是无线电技术的重要应用,在丰富人们生活、保障交通安全、灾害搜救等方面起着重要作用。针对调频广播信号使用过程中出现的干扰以及非法使用等问题,本文提出了一种基于聚类分析的调频广播信号识别方法。
  不同于广播信号语音识别(Auto Speech Recognize),本文方法在调频广播信号的频域上,通过中频测量获取调频广播信号的实测带宽、信号强度和频域波形等详细的信息,完成对中频测量数据的特征提取。使用基于密度的聚类分析思想进行调频广播信号识别,并且进一步用于“黑广播”的发现中。鉴于聚类分析算法本身优良性质,本文提供的实测实验结果表明基于密度的聚类分析方法比传统的图形匹配更适合应用于调频广播信号的识别。本文主要的研究工作如下:
  1、数据的预处理和特征提取:针对广播频段各个频点不同时刻频谱形状的差异,提取均值、方差、短时平均能量、归一化峰度、峭度、零中心归一化绝对值的标准差六个特征,缩减待识别数据维数,提高识别效率,减少计算量,尽可能集中表征中频测量数据显著类别差异。实测实验结果表明上述六个特征适用于对调频广播信号的识别。
  2、基于聚类分析的调频广播信号识别:首先对本文使用的基于密度的聚类分析方法进行了详细描述,结合本文待处理问题的特点,提出标准化欧式距离并用于基于密度的聚类分析方法中,通过实测实验验证了提出的改进方法可在频域上对静音、音乐和话音信号进行有效识别。
  3、“黑广播”发现:采集整点时刻的调频广播中频测量数据,提取上述六个特征,计算标准化欧氏距离,运用本文基于密度的聚类分析方法对数据进行聚类分析,分别确定合法调频广播及“黑广播”的聚类中心并用于信号识别,实验结果表明该方法可以有效地识别合法调频广播和“黑广播”。
[硕士论文] 刘越智
应用数学 西华大学 2017(学位年度)
摘要:遗传约简算法是粗糙集约简算法之一。约简以保持信息系统分类能力不变为前提,删除冗余属性,获得泛化能力更强的决策规则或分类规则。属性约简在避免“维数灾难”,提高算法运行效率等方面具有重要意义。
  非法广播俗称“黑广播”,会影响无线电秩序,甚至干扰航空频段的正常使用。宣传虚假、低俗广告的广播是常见“黑广播”之一。智能化监测是查找“黑广播”的有效措施之一。不进行整点报时,以语音为主是大多数“黑广播”的重要特征。
  本文核心内容如下:
  (1)提出了整点报时识别算法。经过预处理和特征提取,建立整点报时和不报时调频广播信号的隐马尔可夫模型,使用实测数据验证本文方法识别整点报时调频广播信号的有效性。结合常规监测指标构建查找“黑广播”信息系统。
  (2)提出了基于等价关系信息系统的变长度染色体遗传约简算法。以变长度染色体遗传算法为基本框架,基于简化二进制差别矩阵的行列重要度构造适应度函数。引入调整函数使进化过程自适应地进行交叉和变异操作,对个体选择性地进行遗传操作。该遗传约简算法适用于相容决策表和不相容决策表。本文对多个 UCI数据集进行属性约简,通过实验对比验证了本文算法的有效性和优越性。
  (3)提出了基于优势—等价关系信息系统的变长度染色体遗传约简算法。本文基于优势—等价关系信息系统的正域设计了适应度函数,实现了对条件属性值具有偏序关系,决策属性值是等价关系的决策表的属性约简。实验结果表明,本文算法与传统约简算法具有一致性。
  (4)对查找“黑广播”信息系统进行属性约简。应用本文提出的约简算法,获得了与监测经验相吻合,更实用、精简的判断条件。
[硕士论文] 朱冰心
信息安全 山东大学 2017(学位年度)
摘要:随着广播通信技术的不断发展,广播系统的安全问题愈发引人关注,广播加密逐渐成为密码学领域的研究热点。而安全模型是刻画密码方案安全性的重要工具,近十几年的研究进展显示,广播加密的安全模型主要有三种,分别是静态安全、半静态安全以及自适应安全。但是在现实生活中网络环境复杂多样,多用户、多挑战环境逐渐成为构建安全密码方案需要考虑的重要因素。如何将传统安全模型扩展到多挑战环境成为研究人员重点关注的方向。
  本文在传统广播加密安全模型的基础上提出两种更强的广播加密安全模型,即多挑战环境下半静态安全模型(MS安全)与多挑战环境下自适应安全模型(MA安全),并研究了广播加密方案在多挑战环境下与单挑战环境下安全性之间的关系,给出一个广义结论,即单挑战环境下自适应安全的广播加密在多挑战环境下可以达到自适应安全,但存在一个与加密询问次数相关的归约损失。为了构造多挑战环境下更紧的自适应安全的广播加密方案,本文研究了两种构造方法。第一种来源于Gentry和Waters方案的转换技术,即利用半静态安全的广播加密方案构造自适应安全的广播加密方案。我们发现此种技术同样适用于构造MA安全的广播加密方案,但存在来源于对称加密方案的安全归约损失。此外,该类构造方案的安全性依赖于较强的q类型假设,为了进一步移除该假设,我们的第二种方法是将Hofheinz-Koch-Striecks技术应用到Gentry-Waters的半静态安全的广播加密方案中,并给出了一个在合数阶上实例化的MA安全的广播加密方案。两种方法都可以将Gentry-Waters半静态的广播加密方案转化为多挑战环境下自适应安全的方案,且密文头部大小为常数。
[硕士论文] 邓红玉
信号与信息处理 哈尔滨理工大学 2017(学位年度)
摘要:在科学研究和工程实践的测试系统中,往往需要多路信号作为激励源,比如机械系统,水声探测系统等。传统的获得多通道信号的方法是使用多个信号发生器/任意波发生器,使用大量相同的模拟电路和数字电路的叠加。这种方法的体积大,硬件成本高,功耗大。另一方面,由于每个信号源都使用独立的时钟晶振,即使时钟晶振的绝对误差和温漂系数极小,由于时间的累积,各通道输出的激励经过长时间的工作之后,通道间的信号不匹配,程度加大。因此,多路激励系统需要解决两大关键技术,一是电路的小尺寸和低功耗,二是通道信号间的同步问题。
  现在数字技术发展迅猛,特别是大容量、高速度的CPLD/FPGA的广泛使用。本文充分利用CPLD/FPGA的数字资源,对多通道的音频段正弦信号的发生方法进行研究,并对电路进行设计和仿真。
  首先研究了有存储资源的基于FPGA的多通道音频段正弦信号发生方法,FPGA内嵌RAM资源,可以将正弦波形表固化在FPGA中,利用SPWM波形变换原理,研究扩展通道的数量与FPGA资源的关系,并进行模拟电路设计。对8通道的SPWM逻辑信号进行仿真设计,并以三通道为例在音频的范围内实现正弦信号的发生。SPWM逻辑信号的仿真设计以及正弦信号的发生表明,该方法可以在音频范围内实现其多通道的信号发生,其频率可达到10kHz。线路简单,只需要一根信号输入线即可,充分利用了数字资源,占用FPGA内部的RAM资源,并且其通道数取决去FPGA内的RAM资源。此外,各个通道间的信号还可以实现隔离。
  接着研究了无存储资源的多通道音频段正弦信号的发生方法,利用开关乘法正弦发生原理来实现,分别基于CPLD对8通道和基于FPGA对56通道的控制电路进行仿真设计,然后,同样以三通道为例,在音频的范围内,对开关乘法正弦变换电路进行设计。该方法不在需要占用RAM资源,从而易于更好的扩展通道的个数,其线路数为2N+1,其中N为通道数。
[硕士论文] 唐宁
电子与通信工程 南昌大学 2016(学位年度)
摘要:广播,作为一种获取外界信息的媒介已被大众熟知。十九世纪中叶,电话的诞生为广播的创始打下了坚实的技术基础。之后,广播的发展之路迅速开拓起来,世界各地的广播电台陆续建立,这给人们的生活及工作带来的便捷是无可替代的。随着科学技术的不断发展,广播的形式也是日渐多样化:局域性受限的有线广播发展为收听范围广泛的无线广播;之前广播的设备为分立元器件,而如今发展为集成一体化的设备;之前的模拟信号广播发展为如今的数字信号广播;发射机元器件控制方式由原来的继电器逐一独立控制变化为现在的可编程时序逻辑控制器PLC;而今更智能、更快捷的网络方式广播也逐渐被人们所知,出现在人们的生活中。
  特别在近几年,我国的无线广播经过几代人的努力,主要设备已经完成了技术改造。无线广播的播音工作已经走上持续稳定的成熟发展道路。我们机房有3台DX-200型号的发射机,每个DX-200功率单元(PB)中音频系统由模拟输入板,A/D转换板、调制编码板组成。而这三块板卡及其备份板卡所需用量都不少,特别是每部发射机上都要使用到7块调制编码板。如果是6并机(DX-1200)的情况,最高使用量可达四十二块板卡之多,而DX所有板卡均为美国HARRIS公司生产的,每年备份板卡的需求数量相当大,如果全部从国外进口的话,首先是订货的周期很长,往往设备出现了故障但备份板卡却还没到货,从而影响传输发射的安全,其次是费用很高而且售后服务不能及时到位,于是我们承接了研发DX机部分板卡的任务。但是我机房的播音任务很重,没有足够的时间让这些板卡上机测试,我台历来就有着勇于自主创新的精神,因此又自主研发了DX音频系统测试平台,此平台模拟了发射机音频系统设计,让我们生产的板卡的性能在不上机的情况下就能得到测试。这个测试平台处理方式由三方面来完成:音频源处理、射频输入源处理以及所需的电源处理。
  我台自主研发的DX音频系统测试平台很大程度地节约了发射机的日常维护成本,同时又不会影响发射机的播音质量。而且备份板卡的测试从此不再受到播音时间的限制,从而提高了板卡国产化生产的效率。在该测试平台投入使用后,不再需要上机对备份板卡进行测试,这样避免了上机测试时插拔过程影响到其他部件,非常有效地保障了发射机的播音安全,同样保证发射机的各项电声指标能够达到行业的甲级水平,并且播音效果非常优良。
[硕士论文] 袁伏彪
计算机技术 河北农业大学 2016(学位年度)
摘要:“户户通”卫星直播电视服务是为贯彻中央领导指示精神,尽快解决广大农村地区群众长期无法收听收看广播电视的问题,经中宣部批准,由国家广播电影电视总局组织实施的直播卫星广播电视新服务。直播卫星“户户通”是以最低成本、最快速度、最有效方式,从根本上解决中国广大农村家家、户户、人人听广播、看电视的问题,有利于缩小城乡差距,加快推动城乡广播电视公共服务均等化,让农村群众共享中国改革开放成果。
  整个直播卫星“户户通”相关系统根据功能不同建立了多套独立系统。随着系统数量的增加,各系统之间的数据共享交互需要提供大量的接口,不仅耗费了人力物力,并且还不能保证数据传输的安全性以及通用性。
  论文通过深入调查、研究和分析整个直播卫星“户户通”相关系统数据交互存在的问题及目前的现状,以现有系统接口和技术为依托,为直播卫星“户户通”用户管理系统提供一个整合的接口交互平台,此系统应具有良好的开放性技术框架,系统内信息资料能够被其他应用软件系统利用,并相互协作、兼容,同时可根据客户的需求进行二次开发,具备很强的可定制性,所作的主要工作如下:
  完成了对网关系统的需求分析,包括系统的功能分析、系统的体系架构分析、基于以上分析进行了系统数据库、应用层两方面的详细设计。
  分析目前户户通项目中提供的多种接口形式,针对不同的接口提供不同的数据同步方式,基于此分析为每个模块设计不同的数据转换方式,用户管理模块、服务区域管理模块和位置锁定管理模块。
  考虑到目前户户通各个系统现状,为不同数据网关系统功能设计了Socket、Web Service和JDBC三种数据传输方式。基于服务层和接口层完成,采用Oracle数据库,记录各系统之间数据交互的信息,以及交互成功或失败的记录,同时对系统中的关键技术进行了阐述,完成了网关系统的设计与实现。
[硕士论文] 梁振兴
电子与通信工程 内蒙古大学 2016(学位年度)
摘要:近年来,人们对环境保护问题的重视程度日渐增强,电磁辐射所带来的污染问题日益严重,也越来越引起人们的重视。本文通过运用电磁场与电磁波的理论,计算了天线场地周围的电场强度。对天线发射场地、短波发射机房等发射单位电磁环境进行了实地的测量。经过实地测验和计算结果进行比对分析,对短波发射台站的电磁环境进行了探讨。
  经过计算和实地监测发现,监测点位与天线的距离增加,监测到的电场强度随之降低。从监测和软件模拟得出的数据来看,在距离天线较近的相邻监测点位,电场强度衰减迅速,随后电场强度减小速度趋于平稳。在短波发射机房,电场强度的分布同样随着监测点位与发射机的距离增大而减小。在发射台工作人员活动的范围内,台区的电场强度基本符合国家相关标准的规定,部分电场强度较高的点位均在发射机附近,这点应当引起必要的重视。对于发射台的工作人员的电磁防护应该从减少辐射源、降低接触时间、增加防辐射装备等方面考虑。
  本文以大功率短波发射台的电磁环境为研究对象,对包括天线场地以及发射机房等在内的台区的电磁场情况进行了理论的计算和实际的测量。对发射台电磁辐射的产生,波及范围,电场强度等问题做了较为全面的分析。通过理论研究,提出了减小影响的办法。对发射台站的工作与建设有较为积极地意义。
[硕士论文] 张珊珊
电子与通信工程 浙江工业大学 2016(学位年度)
摘要:当今社会,日益增多的大型突发事件给现有的通讯系统带来了巨大的考验,随着各种灾害诸如地震、台风暴雨、泥石流、恐怖事件的增多,政府及其相应职能机构的工作能力和办事效率也在逐步提高,职能部门反应迅速并且建立完善的应急广播通讯体系已经成为了必要的发展方向。随着三网融合政策的出台和农村信息化建设的日益推广,应急广播系统的应用逐渐推广开来。
  在部分农村地区,通讯手段不够全面,硬件基础设施不够完善,使得单纯依托网络的应急广播形式推广遇到一定的阻力,由于线路改造成本较高,不能实现全户覆盖。本文设计的应急广播系统是根据农村地区的实际环境,将物联网技术运用到应急通讯系统中,根据各地农村实际的数字电视网络和 IP网络情况配置部署方案,将应急广播落实到每家每户。本文的主要工作和成果如下:
  1、分析了论文的研究背景和选题意义,综述了国内外相关的研究情况,提出了论文的研究内容和结构。
  2、阐述了应急广播系统的整体结构,针对农村地区的实际情况,采用 B/S架构网络管理的设计和实现方式,有效利用现有的数字信号环境,提出一套基于 IP/HFC双网环境下的应急广播系统的方案。根据实际业务需求系统分为前端平台和终端设备两大部分。
  3、开发了前端播控平台软件系统,采用Java语言,集成SSH框架,业务功能模块划分为:播发管理模块、网络监管模块、身份认证模块、特色业务模块等。系统通过接入设备采集到的应急信息会生成指令数据和音频数据,进行封装加密后传输,介绍了消息指令的配置组成。
  4、研制了网络音频分控器(EBU)和智能音柱(EBT)两类终端设备,结合平台,对应市镇村三级架构设置,分类分级授权播发。终端设备可独立播发,方式灵活,安全可靠。
  5、应急广播系统主要的通讯协议以请求应答指令为主,采用TCP/IP和HTTP通讯协议,主要包括终端平台设备间的通讯协议,以及各服务器模块接口间的通讯协议。
  6、提出了系统中所采用的多种安全策略,主要包括:服务器和数据库的双重备份机制、UKey加密狗的使用、日志全纪录方式、监听延时播放功能、区域身份管理功能。
  7、该套系统已经在浙江省内多个区县(绍兴、衢州、宁波等地)部署使用,实用性强,获得各地广电部门的认可,下一步计划增加增值业务,进行全国范围内的推广。
[硕士论文] 许珂
计算机技术 电子科技大学 2016(学位年度)
摘要:广播加密提供了一种实现在非安全信道上将相同的消息安全地、同时地传输给多个不同的接收者用户的方法,在数字付费电视、电话会议、卫星通信以及调频收音机等领域有着非常的广泛的应用。在广播加密中,能否同时保证安全性和低负载是一个关键问题,同时,如何对传统的广播加密方案进行扩展,使其可以更好地应用到具体的现实场景,也是一个关键问题。因此,如何设计出更高性能的、更安全的、更能适应具体现实场景的广播加密方案已经逐渐地成为了一个需要解决的重要问题。
  针对以上提出的问题,本文以多线性映射理论为基础,构造了三种不同的广播加密方案。本文的工作主要包含以下三点:
  (1)提出了一种满足明文可意识性安全的广播加密方案。由于广播加密方案的主要性能指标是在于密钥存储量、通信开销和计算量,因此,近年来,广播加密的研究内容主要集中在如何减小广播密文长度、公钥和私钥大小、以及计算复杂度上,即低负载。而现有的广播加密方案虽然可以保证低负载,但并不能同时保证适应性选择密文攻击安全。而广播加密的安全性是一个非常关键的问题,因此本文设计出一种能在随机预言模型下达到明文可意识性安全的广播加密方案,同时该方案能保证私钥和密文长度为常数,是一种既安全又高效的广播加密方案。
  (2)提出了基于身份的带个性化信息的广播加密方案。本方案在Ohtake方案的基础上,采用多线性映射理论,减小了公钥长度,提出了基于身份的带个性化信息的广播加密方案。该方案不仅能保证广播中心发送广播消息,还可以保证广播中心向广播集合中的任一用户传送私人消息,即个性化信息。该方案满足了广播消息和个性化消息的同时传输。该方案可以有效地运用到条件接收系统,即如今开展付费电视的核心系统中。
  (3)提出了一种根据多线性映射理论构造的基于身份的广播加密方案。由于基于身份的密码体制大大的减少了证书管理机构的管理开销和公钥证书合法性验证的计算量和通信带宽。该方案能够在随机预言模型下达到明文可意识性安全,并且保证私钥长度和密文长度均为常数。因此,该方案能够保证广播消息的发送和接收的安全性和高效性,是一种更高效、更安全的广播加密方案。
[硕士论文] 徐冕
控制工程 电子科技大学 2016(学位年度)
摘要:伴随着互联网时代的到来,新媒体技术迅猛发展,如今出现了一个新的媒体概念—富媒体(Rich Media)。富媒体有别于传统媒体,它将文字、图片、音频等多种媒体形式相结合,提供多方位、多形态的用户体验。本文研究的电台富媒体IP广播是指利用互联网IP技术将富媒体广播消息传输到可视化接收终端的一种新型广播模式。
  电台富媒体 IP广播系统分为两个子系统,电台富媒体广播的前端子系统和终端子系统。论文分别对两个子系统的软件部分进行了设计和实现,主要工作内容如下:
  1、前端子系统的设计与实现。前端子系统按照功能划分为:素材管理、节目编排、广播消息发送、后台管理。素材管理负责获取互联网或本地的音频、图片、文字、等富媒体素材,经过MD5文件校验后上传到素材服务器,而本地用户通过连接素材服务器,可以完成素材的审核和预览。节目编排则是将素材填充至节目内容中并对广播节目进行编排。根据电台富媒体广播消息格式规范和MPEG-2系统层TS规范,将待发送的广播消息的进行封装并打包成TS文件存放在本地,利用 UDP组播技术将 TS文件数据发送到特定的组播端口,从而完成广播消息的发送。后台管理主要为整个前端子系统提供系统参数的设置,用户权限的管理,日志查询等功能性服务。
  2、终端子系统的设计与实现。首先加入特定的组播端口接收消息并以缓存的形式存放,于此同时,根据相关协议规范对接收到的广播消息进行解析并完成其完整性和协议符合性校验。随后,将缓存完成的数据保存到本地中作为广播消息回看的数据。最终,将广播消息数据整合并在PC端呈现。
  验证结果表明,系统实现了图形化界面,操作较为简单,运行稳定,性能良好,能够满足电台富媒体广播消息的业务需求。
[硕士论文] 陈顺斌
机械工程 电子科技大学 2016(学位年度)
摘要:应急广播是国家突发公共事件应急体系建设和防灾减灾体系建设的重要内容,是政府应对突发事件应急信息发布的权威渠道和重要手段,是城乡基本公共服务的重要内容。应急广播系统建设是各级政府的职责。
  借助于应急广播系统独特的社会公共服务功能,在突发公共事件来临时,公民的生命和财产安全可以得到更好的保护和保障,健康、稳定的社会秩序也才能得以维持。我国目前还没有建立起应急广播体系,根据我国《十二五时期文化改革发展规划纲要》的要求,应急广播设备的开发已经刻不容缓。
  本课题针对野外型应急广播设备智能终端的结构形式开展研究和设计工作,本文设计的野外型应急广播智能终端能够适应各种复杂的野外环境,在沿海、高原、沙漠等恶劣环境下,能够保证接收远程强制唤醒指令,并进行应急广播。具备防尘、防晒、防腐蚀、防水、防虫等多防设计,可以根据环境需要选择抱杆、挂墙、落地等多种安装方式。内部功能模块均采用了可热插拔的组件结构形式,安装和维修方便,可有效的降低施工维护成本。
  本文根据野外型应急广播的总体要求展开应急广播终端的设计,主要工作包含以下几个方面:
  (1)根据应急广播系统终端部署方案及四川省应急广播系统技术方案,提出野外型应急广播智能终端的结构组成、系统布局设计方案和整机结构设计方案。
  (2)对野外型应急广播智能终端的内部功能组件运用PROE进行三维建模设计。
  (3)分析野外型外箱结构的设计要求,对外箱结构运用PROE进行三维建模设计,对其主要承重安装部位(挂接位置)进行强度验算,确保满足强度要求。
  (4)对整机结构进行仿真组装检验,编写零件加工工艺要求文件,对全套零件进行了加工试制,组装完成原理样机。对原理样机的一些结构性能进行了相关的试验验证,结果表明满足总体设计要求。
[博士论文] 王俊椋
电路与系统 东南大学 2016(学位年度)
摘要:广播与通信的数字化一直以来都是无线通信技术发展的重要方向。近年来出现了许多数字广播标准,如DRM(Digital Radio Mondiale)和DAB(Digital Audio Broadcasting)。本文主要对数字广播接收机芯片中的频率综合器进行分析研究,基于SMIC0.18μmCMOS工艺设计完成了适用于数字广播系统的锁相环频率综合器模块,并进行了流片验证,最终与接收芯片进行了系统级测试与验证。
  本文主要研究内容创新点为:
  1.对目前主流的锁相环结构进行了分析与设计,根据数字广播中频率综合器的设计指标,选择了整数分频电荷泵锁相环结构,进行了模块参数制定与优化,对各模块指标进行了分配并进行了行为级的仿真。
  2.对LC调谐的压控振荡器(LC-VCO)进行了研究与设计。基于LTI模型与LPVT模型对相位噪声的产生机理与优化手段进行深入研究与分析,提出通过插入漏极电阻进行相位噪声优化的方法,并进行相关的定量分析;针对所需频段,对谐振腔电容及电感的数值比例进行定量计算与仿真,优化了无源器件的结构与参数。针对所设计的LC-VCO调谐范围与控制模式,设计并实现了基于查找表的自动频率校准模块。电路采用中芯国际SMIC0.18μm RF-CMOS工艺实现,对芯片进行键合测试。测试结果表明:设计的LC-VCO达到设计指标,并且具有优越的相位噪声特性,自动频率校准模块能够完成校准功能。
  3.对锁相环反馈分频器进行了研究与设计。针对数字广播系统的特殊性,反馈分频器具有分频比大、分频范围宽等特点。针对系统要求,本文设计了适用于宽带VCO输出信号的电流模逻辑(CML)结构双模预分频器,并对其噪声抖动性能进行分析与研究;针对PS计数器模块,本文设计了适用于毛刺抑制的触发器结构。电路采用中芯国际SMIC0.18μm RF-CMOS工艺实现,对芯片进行键合测试。测试结果表明:所设计的电路能够在宽频带输入情况下完成分频功能。
  4.对鉴频鉴相器与电荷泵进行了研究与设计。本文采用无死区PFD结构,采用差分信号控制电荷泵电流的充放电;通过分析电荷泵的非理想特性对输出杂散的影响,提出了双误差放大器电荷泵结构,优化其电流失配性能。电路采用中芯国际SMIC0.18μm RF-CMOS工艺实现,对芯片进行键合测试。测试结果表明:所设计的鉴频鉴相器逻辑正确且无死区,所设计的电荷泵结构改善了输出电流失配特性。
  5.对输出正交分频器进行了研究与设计。基于本振方波叠加原理,对谐波混频与谐波抑制原理进行分析与研究,设计了适用于谐波抑制混频器的正交分频器模块,该模块针对低频本振能提供8路正交信号,以构成谐波抑制混频器所需的伪正弦信号。针对L波段高频本振,则产生4路25%占空比的信号,以提高混频器的转换增益。电路采用中芯国际SMIC0.18μm RF-CMOS工艺实现,对芯片进行键合测试。测试结果表明:正交分频器能够正确输出所需正交信号,并且配合谐波抑制混频器能够改善对三次与五次谐波的抑制特性。
  6.对所设计的锁相环进行了芯片集成,实现了完整的锁相环功能,并且配合射频通道模块进行了整体接收机芯片的集成,最终实现了完整的数字广播接收系统,并给出了相关测试结果。在实验室环境下,成功实现了数字音频信号的无线传输与接收。
[硕士论文] 肖豹
电子与通信工程 华中科技大学 2016(学位年度)
摘要:当前,中波广播发射台的管理制度较为落后,但是广电播出部门对于安全播出的要求很高,现有的制度已渐渐无法满足安全播出的需求。基于这个背景下提出了一个中波台智能管控平台的解决方案,由于中波台智能管控平台要与设备之间产生巨量数据交换和传输,因此对本系统能否高效处理其产生的大量数据是影响该系统是否能够实用化的一个核心因素。本文将主要以解决系统的数据查询、存储为目的,从系统所要存的数据量入手,分析查询数据效率和存储数据效率的问题及解决方案。
  本文首先阐述了中波台智能管控平台系统数据库的研究背景与研究意义,通过对中波台智能管控平台的功能、系统性能指标、所采用的关键技术以及开发平台等问题进行了详细讨论。在系统的功能实现都完成的情况下,要达到整个系统的稳定性还需要保证数据存储的可靠性和数据查询的高效性。为了确保系统能够满足业务要求,将整个系统的功能设计为六大模块,分别是台站管理功能、用户管理功能、维修保障功能、信息发布功能、系统配置功能以及统计报表功能。各模块中数据表的设计完全依据于中波转播台具体业务中所需要的实际数据而来,且在尽可能满足实际业务中的各种数据的情况下优化数据表结构,减少数据量。
  通过本文的研究,最终完成了中波台智能管控平台,它能够大大提高中波台工作人员的工作效率和降低工作压力,具有较高的实用价值。
[硕士论文] 田毅
信息与通信工程 汕头大学 2016(学位年度)
摘要:传统的楼宇对讲终端机虽然具备实时、可靠复核报警的功能,但存在一定的误报率。对于一个大型住宅小区而言,较高的误报率不利于险情及时处理。同时,改善探测器(感应器)的精度会极大的提升生产成本。本文设计的多功能楼宇对讲终端机(简称MFBI-Terminal),克服了传统楼宇对讲系统对前端探测器(感应器)精度要求过高的缺陷,在不增加企业额外成本的基础上,有效的降低了误报率。
  论文主要完成了MFBI-Terminal的整体设计方案,并针对报警功能缺陷,提出并实现了改进方法。此外还给出了All Winner A20平台下基于Linux系统的智能楼宇对讲终端机软、硬件的设计方案,同时进一步实现了相应的软硬件系统功能。
  MFBI-Terminal的主要改进是:其防盗报警部分采用了帧间差分法对移动目标进行检测,对系统拍摄到的视频图像做帧差运算,核实目标入侵;其火灾报警部分则采用了基于颜色的Otsu阈值分割算法对图像进行类似火焰区域的分割提取,并通过面积和尖角判断确定火焰,进而核实报警信息。为验证改进方法的可行性,还在vs2010上做了检测方法的实验仿真并在MFBI-Terminal上实现了相应的功能。
  此外,本文以主板的电路核心部分作为重点,实现了MFBI-Terminal的硬件主板、模拟报防板的电路原理图以及PCB(Printed Circuit Board)板高速布线的设计方案。利用相关软件做了信号完整性仿真及主电源、差分线附近电磁分布仿真,根据仿真结果采取了在不同的逻辑电平接口处选择适当的电阻网络和负载关联,在易干扰源附近增加去耦电阻等必要手段,有效抑制了阻抗匹配、电磁干扰等问题,建立并完成了具体的布线过程。
  MFBI-Terminal的软件部分则重点研发并设计了基于UDP/IP的楼宇对讲系统的音视频通信方案以及基于TCP/IP的报警图片通信方案。实现了可视对讲、信息管理、安防报警等软件功能程序,完成了相关硬件的驱动编译及u-boot移植等内容。还实现了Qt环境下完整的改进型智能楼宇对讲系统的软件编译及调试工作。最后还对MFBI-Terminal的软硬件做了严格的功能性测试,测试表明该设备具有良好的功能性和稳定性,并且MFBI-Terminal作为一款安防产品已经应用于中高档小区管理系统中,市场反馈结果表明MFBI-Terminal的功能丰富,具备很好的市场应用前景。
[硕士论文] 王红卫
电子与通信工程 郑州大学 2016(学位年度)
摘要:下一代无线广播(NGB-W)系统中,根据不同无线广播系统在容量、时延等性能方面的不同需求,灵活配置不同类型数字多媒体无线广播帧的粒度以及重复频度。考虑到不同类型的数字多媒体无线广播有不同的需求要求,设计支持单载频和多载频的传输方案。为了获得频率分集增益和统计复用增益,同时提高广播信号的传输可靠性,无线广播系统承载的数据支持跳频传输模式,设计方案需要考虑广播跳频间隔问题。数字多媒体无线广播系统在频谱资源分配过程中,从信令开销的角度,在帧配置方案设计中设置了最小帧长,要求每个数字多媒体无线广播在一个传输载频上分配的资源块或者帧配置的物理帧长度不能小于广播自身设置的最小帧长,否则无法承载广播频道信息。
  数字多媒体无线广播在多载频传输时至少包含主载频,主载频用来初始扫描换台,所以包含广播的所有物理帧类型。设计广播在主载频上的帧配置的超帧结构,广播在主载频上的帧配置必须满足此结构。设计广播在辅载频上的资源分配引入修正的行家算法对广播资源分配不安全的结果进行调整。同时,针对广播资源分配的结果在辅载频上的传输顺序,也设计了新的方案。本文主要研究NGB-W系统中多种数字多媒体无线广播的资源分配和传输问题,针对广播各种参数配置设计方案,并将方案实现。
  论文的主要研究内容及创新成果如下:
  (1)NGB-W系统中主载频上的NGB-W物理帧帧配置方案,详细介绍数字多媒体无线广播在主载频上的NGB-W物理帧满足超帧结构的帧配置过程;
  (2)辅载频上数字多媒体无线广播的资源分配模型和传输方案建模过程。介绍模型的建立,介绍银行家算法,多载频资源分配问题如何应用银行家算法。考虑广播时间交叠问题,设计广播资源在辅载频上传输方案的过程。详细说明辅载频上数字多媒体无线广播的资源分配和资源传输方案的实现过程。
[硕士论文] 谷成雨
电子与通信工程 安徽大学 2016(学位年度)
摘要:广播发射机在广播系统中占有很重要的位置,是广播系统关键的发射设备。随着科学技术日新月异的发展,广播发射机有着向数字化、频率调制、智能化、大功率等方向发展。
  本论文是基于“村村通”工程项目而研制的有着高度集成化的智能调频广播发射机,是一种以无线发射的方式来传输音频信号的发射设备。它具有无需立杆架线、覆盖范围广、无限扩容、安装维护方便、成本低、音质优美清晰等特点。智能化改变了以前的机械式、生硬化、繁琐复杂等操控方式。智能化调频广播发射机的设计主要包括电源电路的设计、智能控制电路的设计、调频发射电路的设计以及RF PA(射频功率放大器)电路的设计。其中电源电路系统是采用比较成熟的集成稳压芯片;智能控制电路是以MCU(微控制器)STC12C5A60S2为核心;调频发射电路是以无线音频发射芯片BH1414K为核心;RFPA电路是采用缓冲级、前级放大、中间放大级、末级功率放大四级连放的设计,其缓冲级核心器件为硅超高频低噪声功率管2SC3356;前级放大核心器件是专门为甚高频或超高频射频放大器电路应用而设计的MOS FET(金属-氧化物半导体场效应晶体管)型晶体管RD01MUS1;中间级放大核心器件是专门为甚高频射频放大器电路应用而设计的MOS FET型晶体管RD06HVF1;末级放大核心器件是专门为商业或军事宽带应用而设计的MOS FET型晶体管MRF173;其高功率、高增益以及高宽带的特性,非常适合应用在固态调频广播发射机或电视频道的频带。本论文研制的智能化调频广播发射机输出阻抗为50Ω,输出功率为50W,其通信距离达到10公里。
[硕士论文] 盛旭嫣
电子与通信工程 东南大学 2016(学位年度)
摘要:传统调幅(Amplitude Modulation,AM)广播音质差、业务单一和易被干扰,其数字化具有重要的理论意义和应用前景。由于多元位置相移键控(M-ary Position Phase ShiftKeying,MPPSK)调制本身含有载波分量,因此采用加载了数字信息的MPPSK已调信号取代正弦载波,接受模拟音频信号对其进行传统的双边带调幅(Double Side-Band Amplitude Modulation,DSB-AM),便得到一种MPPSK/DSB-AM复合调制广播体制,可向下兼容现有的发射频谱、广播台网和AM收音机,实现带内同频的模数混合广播。为了约束其发射频谱满足美国联邦通信委员会(Federal Communications Commission,FCC)的掩模需求,会导致数字信号解调性能急剧下降,对此本文主要从系统参数、发射频谱和解调性能三方面对MPPSK/DSB-AM复合调制广播系统进行优化。
  首先,阐述了MPPSK调制和全跳变MPPSK调制的原理、功率谱特性和相干解调方案,分析了调制参数M、K、N值对功率谱的影响,给出了相关系数判决方案和改进的相关最值-位置判决方案及其性能对比。
  其次,给出了MPPSK/DSB-AM复合调制广播系统的设计方案:通过加大MPPSK调制的K值来补偿因FCC掩模对发射频谱的限制而导致MPPSK信号解调性能的恶化;通过使用卡圆法平滑MPPSK调制相位跳变压低功率谱旁瓣;通过添加双带阻滤波器对发射频谱“开槽”改善音频信号的解调音质。
  然后,引入扩频技术和信道编码提升MPPSK信号的传输性能:使用Gold序列进行扩频和解扩,分析对比硬解扩和软解扩方案;分析对比里所码(Reed Solomon,RS)、卷积码、级联码、Turbo码和低密度奇偶校验码(Low Density Parity Check Code,LDPC)等信道编码对系统性能的影响,并根据贝叶斯公式得出的概率信息表格作为信道解码的软信息进行软判决译码,进一步提升数字信号的解调性能。
  最后,将深度学习中的深度神经网络(Deep Neural Network,DNN)模型用于该系统的MPPSK信号解调:将训练数据作为判决依据对接收波形进行判决,进一步精选了合适的DNN层级和量级,并使用动量法改进了相应的DNN反向传播算法(Back-propagation algorithm,BP)。仿真表明在信噪比较高时性能可明显改善,但在信噪比较低时性能仍有待改进。
[硕士论文] 施昱阳
信息与通信工程;信号与信息处理 东南大学 2016(学位年度)
摘要:在传输媒介多样化的今天,数字化通信已经成为一种必然趋势。而模拟广播作为一种传统的信息传输方式,因为其特殊的使用环境和需求,数字化的演变过程十分缓慢。考虑到目前我国有很大一部分调幅(AM)广播的听众,并且还现存大量的模拟广播设备,因此,实现一种能够兼容现行模拟系统的数字化广播体制将具有重大意义。
  本文旨在实现一种复合调制广播体制,可在保留原模拟调幅(AM)信息的前提下同时实现数字化传输。具体实现方式为用超窄带调制信号取代双边带调幅(DSB-AM)体制中的正弦载波,然后用模拟音频信号对该恒包络的数字信号载波进行调幅。对这种特殊的复合调制信号的解调分为数字解调和模拟解调两部分:模拟音频解调直接使用现行收音机中的包络检波方式;而数字信号解调则有相干和冲击滤波两种方式。
  本文首先介绍了二进制的EBPSK调制方式的基本原理,并延伸出了其多元键控的拓展——MPPSK调制方式;给出了EBPSK和MPPSK的相干和非相干解调方式,详细介绍了非相干解调的核心模块——冲击滤波器;根据调幅广播特性以及发射掩模要求确定了使用MPPSK作为数字调制方式,并给出了几组合适的调制参数。
  接下来完整论述了MPPSK/DSB-AM复合调制解调系统的原理与实现。复合调制发射端包括系统框架,模拟信号与数字信号功率的分配,为满足发射掩模的成型滤波器以及为降低数字信号对音频信号的影响而采取的一系列措施;接收端包括音频信号的恢复,数字信号的相干与非相干解调以及判决中的实时位同步问题。在特定的参数下做出了系统的仿真,并给出了在SDR平台上的硬件实现。
  最后还给出了数字广播的另外两种实现方式,都是通过频分复用的方法实现模拟音频与数字信号的同时传输,都是在保留原有模拟DSB-AM广播体制不变前提下给出的改进,适用于更特定的应用场景。
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