中頻數(shù)字化擴頻接收機的研究與實現(xiàn).pdf

1、擴頻通信（Spread Spectrum Communication）是現(xiàn)代通信技術(shù)發(fā)展的一個重要方向，具有強大的競爭力和廣闊的市場前景。擴頻通信具有抗干擾性強、碼分多址、截獲率低、保密性強等許多優(yōu)點。論文圍繞中頻數(shù)字化接收機完成數(shù)據(jù)解調(diào)展開，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。針對以上同步過程，本文給出了相應(yīng)的

2、算法，按照軟件無線電思想體系，結(jié)合數(shù)據(jù)傳輸特性與分析高動態(tài)性的環(huán)境影響，提出了全數(shù)字中頻接收機方案，通過軟件仿真與硬件仿真驗證了系統(tǒng)方案的可行性。
　　 本文詳細闡述了直接序列擴頻通信技術(shù)的基本原理及特點，簡述了針對擴頻通信系統(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)計提供了理論支持。通過研究帶通采樣定理并結(jié)合實際情況，把帶通采樣的頻譜搬移和數(shù)字正交下變頻相結(jié)合，完成了信號從中頻到基帶的轉(zhuǎn)換。針對本文所用的偽隨機序列

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，實現(xiàn)比特同步。設(shè)計了基于匹配濾波器的偽碼捕獲方案，比傳統(tǒng)的基于滑動相關(guān)法的偽碼捕獲大大縮短了時間，滿足了系統(tǒng)快捕的需要。根據(jù)大頻偏、高動態(tài)環(huán)境的需要，設(shè)計了一種逐步縮小頻偏范圍的載波同步策略。在初始階段，通過時-頻二維搜索將載波頻偏縮小到動態(tài)性能好的鎖頻環(huán)所能夠跟蹤的范圍內(nèi)，并啟動鎖頻環(huán)，當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，采用了基于CORDIC算法的復(fù)數(shù)相位提取算法，通過采用21級的流水線結(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。
　　 通過MATLAB仿真，分析了載波頻率偏差與相位偏差對系統(tǒng)性能的影響。利用Verilog HDL語言實現(xiàn)了硬件編程，并通過ModelSim對接收機系統(tǒng)方案的整體性能進行了仿真與分析，最后在硬件平臺上進行了測試，測試結(jié)果表明系統(tǒng)方案運行正常，能夠滿足系