基于FPGA的多进制扩频系统的设计与实现

传统扩频的扩频增益和抗干扰性是以增加频谱为代价的,而无人机对链路既有带宽又有抗干扰性的要求。针对这一矛盾,介绍一种多进制正交扩频通信的数字化设计方案,阐述了多进制扩频通信的扩频和解扩原理,重点讲解多进制扩频通信解扩关键部分的数字化实现,包括扩频序列的选取、解扩的采样量化、同步捕获电路以及数字匹配滤波器的数字化实现。基于所述方案的FPGA实现已经在实际应用中得到了验证。     

扩频通信中PN码序列的捕获

扩频信号的捕获与跟踪是扩频接收机进行定位解扩的基础,文中基于FPGA进行了扩频信号捕获与跟踪的设计实现。分析了该方案的匹配滤波器、载波跟踪环、码跟踪环的设计与实现方法。并通过BPSK调制,使用非相干扩频通信的PN码并行捕获算法实现信号的捕获。     

中频数字化直接序列扩频接收机的实现

给出了统一信道直接序列扩频通信系统的中频数字化接收机的实现方案。采用该方案所实现的直接序列扩频通信系统的载波与伪随机码的捕获分别采用了FFT辅助捕获技术,载波的跟踪采用了数字CPAFC环路牵引,数字COST-AS环路精确跟踪技术,伪码跟踪采用的是数字DLL环路实现。系统中I通道采用可编程GOLD扩频,Q通道采用截断m序列直扩,并置截断m序列与GOLD码具有相同速率、倍周期的关系,以简化系统伪码的同步电路设计。最后,讨论了该系统应用于扩频测距时,测量数据的"置中值"处理方法。     

一种高速数据抗干扰传输的实现方法

提出了一种利用正交多码扩频技术实现地空、空空或空舰进行高速数据传输的实现方法。分析了m序列、M序列、Gold码作为正交多码扩频的性能,并对正交多码扩频、多进制正交码扩频及多载波直扩扩频技术3种类型进行了比较。在传输带宽一定的情况下,正交多码扩频的频带利用率最高,是实现高速数据抗干扰传输的较理想的方法。     

扩频通信接收机关键技术的FPGA实现

扩频伪码的捕获与跟踪是扩频通信接收机的关键技术,其实现十分复杂并且需要大量的软/硬件资源。为了实现接收机的小型化、降低功耗、提高系统的性能和可靠性,提出了采用FPCA实现扩频伪码的捕获与跟踪及其他关键技术,在FPCA上集成数字下变频、载波振荡器、匹配滤波器、伪码发生器、载波跟踪环、伪码跟踪环和解扩共7个模块。详细讨论了各模块的设计方案,并对扩频伪码的捕获进行了仿真,仿真结果证明了设计方案是正确的。     

短波极低信噪比条件下的数据传输技术

文中给出了一种在极低信噪比条件下实现短波数据传输的技术方案。该方案采用DS-BPSK体制,利用滑动相关FFT技术实现极低信噪比、大频差条件下的同步捕获,针对短波信道多普勒漂移的不稳定性,用相关FFT解扩方式实现扩频码的多进制判决。该方案已用DSP得到实现。     

基于混沌参数调制的多进制数字通信系统的性能比较

基于混沌参数调制方式,设计和实现了一种多进制的数字扩频通信方案-CPSM(Chaotic parameter spreading modulation),研究了用不同的混沌系统作为载波信号并在不同的扩频因子条件下,二进制和四进制数字扩频通信系统的性能,并分析了影响系统性能的因素.仿真结果表明加大扩频因子有助于提高这些系统的性能,同时也发现Chua系统的信号更适合于多进制数字通信.此外,这些系统具有较好的抗干扰能力,且易于实现.     

短码引导实现长码同步的快速捕获方法

在飞行器的码分多址通信和测控扩频统一系统中,长序列伪码的快速捕获是一个不可避免的问题,且具有较大的特殊性。本文提出了一种基于倍速率/倍周期关系短码引导实现长码快速同步捕获的原理,并详细讨论了由此演化而来的倍速率/同周期快捕引导方法,分析了长码捕获时间同短码序列长度、跟踪误差的关系,指出了获得最小的长码平均捕获时间的设计方法。     

适用于短码捕获的匹配滤波器的实现结构

扩频码（伪随机码,PN码）捕获是扩频通信中扩频码同步的一个重要环节,基于匹配滤波器的捕获方法具有捕获时间短的优势,比较适合短码的捕获和实时通信的场合。为解决数字匹配滤波器资源占用多的问题,根据扩频码取值的双极性特性,针对数据过采样的应用场合,提出了一种基于FPGA实现的数字匹配滤波器的结构。该结构为两级滤波器形式,无乘...     

短码引导实现长码同步的快速捕获方法

在飞行器的码分多址通信和测控扩频统一系统中，长序列伪码的快速捕获是一个不可避免的问题，且具有较大的特殊性，本文提出了一种基于倍速率／倍周期关系短码引导 实现长懒快步捕获的原理，并详细讨论了由此演化而来的倍速率／同周期快捕引导方法，分析了长码捕获时间同短码序列长度、跟踪误差的关系，提出了获得最小的长码平均捕获时间的设计方法。