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软件无线电技术作为无线通信的未来发展趋势,得到越来越广泛的关注。SCA是一种通用通信系统的设计规范,其设计思想符合软件无线电的软硬件分离思想,因此在软件无线电设计中得到很大的应用。其中SCA的波形开发和验证是基于SCA规范设计流程的重要组成部分。本文的项目来源就是基于SCA规范的跳频波形开发,目标是在两台SCA平台上实现200跳/s的模拟语音跳频通信。跳频波形开发分为算法功能设计和基于SCA规范的封装设计。在跳频算法功能设计环节中,如何快速、准确的实现收发双方的时间同步是实现跳频通信的关键。本文主要对模拟跳频通信中的同步模块进行仿真并且用C++代码编写实现了符合SCA规范的同步组件的功能封装。首先,针对时间粗同步,采用的方法主要有串行捕获法、并行捕获法和等待捕获法三种。先是对这三种方法的原理进行阐述,再分别对三种不同捕获方法的捕获时间和捕获概率、虚警概率和漏警概率进行公式上的推导,最后给出了这三种不同方法的仿真实现流程和仿真结果,并对仿真结果进行了分析,最后根据项目指标需求,选择了等待捕获法。其次,针对时间精同步,采用的方法主要有双相关器的超前-滞后非相干跟踪环以及单相关器的跟踪环,先是分别对这两种跟踪算法进行原理阐述,再给出了超前-滞后非相干跟踪环原理公式的推导过程。最后,把时间粗同步和时间精同步的两部分结合起来,采用粗同步中的等待捕获算法和精同步中的超前-滞后非相干跟踪环,进行联合仿真,仿真结果表明,跟踪环在6跳的时间内就能获得稳定输出。再次,对同步功能进行了组件划分和设计。先是对组件端口进行了设计,然后根据同步的功能把组件划分为捕获组件和跟踪组件,并对每一个组件进行了UML模型设计,对组件的接口函数参数和函数原型进行了详细定义,给出了函数的实现流程。最后,对捕获组件和跟踪组件功能进行测试和分析。先是编写了信号源组件和接收信号组件,分别与捕获组件和跟踪组件的输入输出端口相连。通过控制程序来连接这几个组件,并启动组件的数据处理线程,完成组件间数据传输。并把数据处理结果保存到文件中,利用MATLAB导入文件来进行统计,对捕获时间、捕获概率、虚警概率以及跟踪后的中频信号输出等指标进行测试,测试结果符合项目需求。本文的跳频时间同步研究为基于SCA规范的跳频波形开发提供了理论依据,开发的捕获和跟踪组件功能正常,可以作为独立组件供第三方使用。