中頻數(shù)字化擴頻解擴研究與設計.pdf

1、擴頻通信系統(tǒng)是將基帶信號的頻譜擴展后再進行傳輸?shù)囊环N通信系統(tǒng)，它具有良好的抗干擾和保密性能，在航天和國防領域有廣泛的應用前景。直接序列擴頻是常用的擴頻方法，本論文的研究目標是設計出用于新一代國防航天飛行器通信系統(tǒng)的中頻解擴數(shù)字接收設備。
　　中頻解擴解調(diào)技術(shù)是直接序列擴頻系統(tǒng)的核心技術(shù)，其關鍵是兩個同步:偽碼同步和載波同步。產(chǎn)生一個同接收信號中偽碼同步的本地擴頻序列是直接序列擴頻信號接收機的重要任務之一，同步過程由捕獲和跟蹤兩個階

2、段構(gòu)成。前者使偽碼相位差保持在一個偽碼相位以內(nèi)，后者則通過跟蹤環(huán)路對偽碼相位進行進一步跟蹤。在研究和對比了多種擴頻序列、捕獲跟蹤方法和自適應門限算法性能的基礎上，綜合考慮捕獲時間和系統(tǒng)復雜程度，并根據(jù)理論分析和模擬仿真的結(jié)果，選擇其中最為合適的方案進行系統(tǒng)設計。使本地振蕩器頻率和相位與接收信號的載波保持一致是直接序列擴頻信號接收機的另一項重要任務，載波同步通常采用鎖相環(huán)路實現(xiàn)，采用數(shù)字解調(diào)方案能夠降低系統(tǒng)調(diào)試難度，提高系統(tǒng)的可靠性。本文

3、通過研究帶通采樣定律和數(shù)字Costas環(huán)，確定了系統(tǒng)的各項參數(shù)，建立了完整的載波跟蹤系統(tǒng)。
　　在最終的設計中，系統(tǒng)采用GOLD序列作為擴頻序列，多通道滑動相關捕獲法進行偽碼捕獲，用瞬時標定功率的方法確定自適應門限。偽碼捕獲后，利用延遲鎖定環(huán)進行偽碼跟蹤，數(shù)字Costas環(huán)進行載波跟蹤和BPSK解調(diào)。根據(jù)系統(tǒng)方案完成了軟件設計，并采用單片F(xiàn)PGA實現(xiàn)了系統(tǒng)主要功能。該平臺主要包括A/D轉(zhuǎn)換電路、FPGA系統(tǒng)、RS422接口電路、電