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基于MSP430和FPGA的MODIS信号基带数字接收模块的设计与实现

更新时间：2020-02-19 12:11:59 大小：2M 上传用户：zhiyao6查看TA发布的资源 标签：msp430fpga数字接收模块 下载积分：3分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

TERRA和AQUA是美国EOS（地球观测系统）中两颗重要的卫星，MODIS（中分辨率成像光谱仪）是搭载在TERRA和AQUA上的一个重要的传感器。它是卫星上唯一将实时的地球观测数据通过X波段向全世界直接广播，并可以免费接收的星载仪器。MODIS数据产品对气象、农业、军事和对地观察等应用有重大意义。目前，国内厂家及科研机构对EOS接收系统还处于调研、技术储备和前期开发阶段，而国外进口的整套系统造价非常昂贵，因此自主开发MODIS数据的接收系统变得非常必要。针对于此，本文提出基于MSP430单片机和FPGA的MODIS信号基带数字接收的开发，通过基带的解调、解码等技术来恢复MODIS原始数据。

  本文的主要研究工作有以下几点：

  1、针对MODIS信号的数据格式和卫星发送端的处理过程，结合卫星通信系统的知识，提出了一种MODIS信号的接收方案。阐述了MODIS信号接收系统的结构组成，并重点研究基带数字接收模块的设计。

  2、阐述了数字基带接收技术中的模数转换、QPSK数字解调，R-S码，分组交织，卷积码编解码的原理，给出了整个基带数字接收模块的设计方案，并利用意法半导体公司的STV0299B数字解调解码芯片和Xilinx公司FPGA芯片XC3S2000研制了实时的基带接收的硬件电路。

  3、通过2IC总线技术实现MSP430F169单片机对STV0299B的控制，完成数字解调等功能。

  4、在FPGA中实现了帧同步、解交织器、R-S译码器等模块的设计，并且在R-S译码算法的设计中引入了流水线机制，提高了译码的效率。

  5、完成了MODIS信号基带数字接收模块的全部硬件设计和软件算法的设计，并实现与PC的连接，结合PC端的MATLAB软件环境形成一个测试平台系统。

  在方案中，通过对设计程序的FPGA软件仿真，验证了模块设计的正确性。结合PC端的测试平台，按照MODIS的数据格式和预处理方法进行模块的测试，根据MATLAB读取的数据和误码率分析，证明MODIS基带数字接收模块达到了设计要求。

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