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文檔簡(jiǎn)介
1、擴(kuò)頻通信(Spread Spectrum Communication)是現(xiàn)代通信技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向,具有強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)力和廣闊的市場(chǎng)前景。擴(kuò)頻通信具有抗干擾性強(qiáng)、碼分多址、截獲率低、保密性強(qiáng)等許多優(yōu)點(diǎn)。論文圍繞中頻數(shù)字化接收機(jī)完成數(shù)據(jù)解調(diào)展開(kāi),主要研究了數(shù)字下變頻、偽碼捕獲與跟蹤、比特同步、載波捕獲與跟蹤、數(shù)據(jù)解調(diào)等內(nèi)容,其中同步技術(shù)是直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù),同步性能的好壞直接關(guān)系到系統(tǒng)性能的優(yōu)劣。針對(duì)以上同步過(guò)程,本文給出了相應(yīng)的
2、算法,按照軟件無(wú)線電思想體系,結(jié)合數(shù)據(jù)傳輸特性與分析高動(dòng)態(tài)性的環(huán)境影響,提出了全數(shù)字中頻接收機(jī)方案,通過(guò)軟件仿真與硬件仿真驗(yàn)證了系統(tǒng)方案的可行性。
本文詳細(xì)闡述了直接序列擴(kuò)頻通信技術(shù)的基本原理及特點(diǎn),簡(jiǎn)述了針對(duì)擴(kuò)頻通信系統(tǒng)所采用的數(shù)字鎖相環(huán)、匹配濾波器等技術(shù),為系統(tǒng)的綜合設(shè)計(jì)提供了理論支持。通過(guò)研究帶通采樣定理并結(jié)合實(shí)際情況,把帶通采樣的頻譜搬移和數(shù)字正交下變頻相結(jié)合,完成了信號(hào)從中頻到基帶的轉(zhuǎn)換。針對(duì)本文所用的偽隨機(jī)序列
3、采用基本碼重復(fù)排列的情況,采用了基于相位差分的比特同步方法,實(shí)現(xiàn)比特同步。設(shè)計(jì)了基于匹配濾波器的偽碼捕獲方案,比傳統(tǒng)的基于滑動(dòng)相關(guān)法的偽碼捕獲大大縮短了時(shí)間,滿足了系統(tǒng)快捕的需要。根據(jù)大頻偏、高動(dòng)態(tài)環(huán)境的需要,設(shè)計(jì)了一種逐步縮小頻偏范圍的載波同步策略。在初始階段,通過(guò)時(shí)-頻二維搜索將載波頻偏縮小到動(dòng)態(tài)性能好的鎖頻環(huán)所能夠跟蹤的范圍內(nèi),并啟動(dòng)鎖頻環(huán),當(dāng)頻率偏差跟蹤到一定范圍內(nèi),再使用跟蹤精度高的鎖相環(huán)繼續(xù)跟蹤載波相位變化,完成載波同步,從
4、而正確解調(diào)數(shù)據(jù)。鎖頻環(huán)與鎖相環(huán)在提取相位時(shí),采用了基于CORDIC算法的復(fù)數(shù)相位提取算法,通過(guò)采用21級(jí)的流水線結(jié)構(gòu)方式在保證了較高的提取精度的情況下,有效的減少了電路的延時(shí)。
通過(guò)MATLAB仿真,分析了載波頻率偏差與相位偏差對(duì)系統(tǒng)性能的影響。利用Verilog HDL語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)了硬件編程,并通過(guò)ModelSim對(duì)接收機(jī)系統(tǒng)方案的整體性能進(jìn)行了仿真與分析,最后在硬件平臺(tái)上進(jìn)行了測(cè)試,測(cè)試結(jié)果表明系統(tǒng)方案運(yùn)行正常,能夠滿足系
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