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基于FPGA的DBS实现的开题报告
一、研究背景
现代通信技术的快速发展，使得卫星通信应用越来越广泛。在卫星通信中，双工传输是非常重要的环节，它可以实现数据的上传和下载。而卫星通信中的双工传输一般采用频分双工（FDD）或者时分双工（TDD）的方式，这些方式都需要占用双倍的频谱资源或者时间资源，因此局限了通信系统的发展。
一种新型的双工传输方式——动态波束切换（DynamicBeamSwitching，DBS）近年来被广泛关注和研究。在DBS技术中，卫星可以按照需要在不同的波束之间实现快速的切换，从而实现频谱资源和时间资源的共享，从而提高卫星通信的效率。
在DBS技术中，每个波束都对应着一个天线，天线的切换会使信号的传输路径发生改变，为了实现DBS技术，需要对缓存和处理新波束接收到的数据进行实时的调度和切换，并且需要对数据进行实时处理。传统的卫星通信系统中，这些处理一般是通过硬件设计和软件设计等方式实现的，然而这些实现方式上有很大的局限性。
二、研究内容
基于FPGA技术，本课题将设计并实现一种基于DBS技术的卫星通信系统。具体研究内容包括：
1.设计卫星端可以进行日常通信的基本通信模块，包括数据生成器、数据接收器、增益控制器、载波相关指示器等。这些模块将直接影响卫星通信系统的通信效果。
2.设计基于DBS技术的卫星通信模块，包括天线控制模块、波束切换模块等。这些模块将实现DBS技术的核心部分，是整个系统的关键。
3.对卫星端的实时数据处理模块进行设计和实现，包括数据处理器、编码解码器等。这些模块将对数据进行实时处理，提高通信效率。
4.对卫星通信系统的电路进行测试和调试，提高系统的稳定性和效率。
三、研究意义
1.基于FPGA技术的实时处理模块，可以实现卫星通信系统数据的实时处理，提高通信效率；
2.基于DBS技术的卫星通信模块，可以实现频谱资源和时间资源的共享，提高卫星通信效率；
3.该卫星通信系统在实现DBS技术的同时，还具有很好的灵活性和可扩展性，可以满足不同应用场景的需求。
四、研究方法
本研究采用以下方法：
1.使用FPGA技术进行电路设计和实现，提高电路的可扩展性和可靠性；
2.使用Verilog语言进行电路设计，并使用ModelSim进行仿真和调试；
3.使用Vivado进行设计工具，进行电路实现、综合、布局和时序分析等；
4.验证系统的正确性和性能，包括卫星通信的频谱和时间资源利用率、数据传输速率等。
五、预期成果
本研究的预期成果包括：
1.实现基于FPGA技术的DBS卫星通信系统，实现频谱和时间资源的共享，提高通信效率；
2.实现卫星通信系统的实时处理模块，提高数据的传输效率；
3.设计并实现卫星通信系统的核心模块，包括天线控制模块、波束切换模块等；
4.对系统进行测试和性能评估，验证系统的正确性和性能。
六、进度安排
1.前期需要进行文献调研和综述，熟悉DBS技术和FPGA设计原理。
2.设计卫星端基本通信模块，并编写Verilog代码。时间：2周。
3.设计基于DBS技术的卫星通信模块，并编写Verilog代码。时间：4周。
4.设计并实现卫星通信系统的实时处理模块，进行仿真和调试。时间：4周。
5.对卫星通信系统进行调试和优化，完成测试和性能评估。时间：4周。
七、参考文献
[1]朱继荣,高军,代康华.基于FPGA的卫星通信系统数据生成器设计[J].航天发射技术,2021,34(2):209-214.
[2]翁益湘,湛国鑫,游翔东.基于FPGA的卫星通信中数据传输实时处理设计与实现[J].通信技术,2020(S2):173.