本文關鍵詞：直擴通信系統(tǒng)偽碼捕獲的研究及其FPGA實現(xiàn)

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【摘要】：直接序列擴頻通信系統(tǒng)具有良好的的抗干擾、抗衰落性能以及保密性強和更高的頻譜利用率等優(yōu)勢,自出現(xiàn)以來就受到了極大的關注并被廣泛被應用于軍用通信、民用通信領域。因此,該系統(tǒng)具有廣闊的發(fā)展前景。直擴通信系統(tǒng)正常工作首先需要接收機能夠正確解擴,所以,接收機對系統(tǒng)使用的偽隨機碼的同步是擴頻系統(tǒng)工作的先決條件,而擴頻碼的同步技術也就是整個直擴通信系統(tǒng)的關鍵技術之一。本文首先分析研究了直擴系統(tǒng)的發(fā)展歷程、國內外研究現(xiàn)狀、未來發(fā)展趨勢。隨后,分析了直擴通信系統(tǒng)的理論基礎、給出了其數(shù)學模型、介紹了作為擴頻碼的偽隨機序列以及擴頻系統(tǒng)中的的同步技術。同步技術包括偽碼同步,載波同步,位同步等。而后,詳細分析了直擴通信系統(tǒng)偽碼捕獲的幾種方法并對他們做出了比較,通過對它們的性能的分析,得出了它們各自的優(yōu)缺點。仿真分析了實際應用中經(jīng)常存在的多普勒頻移對于捕獲的影響,并給出了解決方案,提出了一種改進的多普勒頻移搜索策略,可以降低約50%的多普勒頻移搜索計算量。最后,介紹了整個系統(tǒng)的調試環(huán)境,設計了直擴通信系統(tǒng)偽隨機碼捕獲的實現(xiàn)方案,闡述了各個模塊的處理流程和實現(xiàn)方式,并在QUARTUS II軟件平臺分別采用滑動相關法、數(shù)字匹配濾波器法、帶有頻域多普勒頻移補償?shù)腇FT快速捕獲法三種方法實現(xiàn)了直擴通信系統(tǒng)偽隨機碼的捕獲。采用內嵌的邏輯分析儀Signaltap II等工具驗證分析了各個模塊的正確性。
【關鍵詞】：直擴系統(tǒng) 偽隨機碼 同步捕獲 多普勒頻移 FPGA
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN914.42;TN791
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第1章 緒論7-11
• 1.1 課題研究背景及意義7-8
• 1.2 擴頻通信的發(fā)展歷程和研究現(xiàn)狀8-10
• 1.2.1 擴頻通信的發(fā)展歷程8
• 1.2.2 擴頻碼捕獲方法的研究現(xiàn)狀8-10
• 1.3 本文主要研究內容及組織結構10-11
• 第2章 擴頻通信的基礎理論11-22
• 2.1 擴頻通信的基本概念11-12
• 2.2 擴頻系統(tǒng)的兩個重要指標12-13
• 2.3 直接序列擴頻通信系統(tǒng)13-16
• 2.3.1 直擴系統(tǒng)的基本原理及模型13-14
• 2.3.2 直擴通信系統(tǒng)的數(shù)學模型14-16
• 2.4 偽隨機序列16-18
• 2.4.1 m序列17-18
• 2.4.2 Gold序列18
• 2.5 直擴系統(tǒng)的同步技術18-21
• 2.5.1 偽碼同步19-20
• 2.5.2 載波同步20
• 2.5.3 位同步20-21
• 2.6 本章小結21-22
• 第3章 擴頻碼捕獲算法的分析22-35
• 3.1 滑動相關捕獲法22-23
• 3.2 數(shù)字匹配濾波器捕獲法23-27
• 3.2.1 數(shù)字匹配濾波器法原理分析24-25
• 3.2.2 捕獲概率及虛警概率25-27
• 3.3 基于FFT的頻域快速捕獲法27-34
• 3.3.1 基于FFT的頻域捕獲法原理27-28
• 3.3.2 多普勒頻移對捕獲的影響28-31
• 3.3.3 數(shù)據(jù)預處理31-34
• 3.4 本章小結34-35
• 第4章 偽碼捕獲的FPGA設計與實現(xiàn)35-51
• 4.1 開發(fā)平臺和系統(tǒng)參數(shù)35
• 4.2 滑動相關法捕獲的設計及實現(xiàn)35-37
• 4.2.1 本地偽碼生成模塊36
• 4.2.2 偽碼剝離模塊36
• 4.2.3 累加清零模塊36
• 4.2.4 判決模塊36
• 4.2.5 整體設計36-37
• 4.3 數(shù)字匹配濾波器法捕獲的設計及實現(xiàn)37-42
• 4.3.1 系統(tǒng)設計方案37-39
• 4.3.2 m序列發(fā)生模塊39
• 4.3.3 匹配濾波器模塊39-41
• 4.3.4 資源消耗情況41-42
• 4.4 基于FFT的頻域快速捕獲法42-49
• 4.4.1 數(shù)字混頻模塊42-43
• 4.4.2 數(shù)據(jù)預處理模塊43-45
• 4.4.3 FFT及IFFT模塊45-46
• 4.4.4 復數(shù)乘法模塊46-47
• 4.4.5 峰值檢測及門限判決模塊47
• 4.4.6 多普勒頻移頻域補償模塊47-48
• 4.4.7 捕獲系統(tǒng)的整體設計及驗證48-49
• 4.5 本章小結49-51
• 結論51-52
• 參考文獻52-56
• 致謝56

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：899636