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FPGA中频全数字直扩MSK调制解调器硬件电路设计(4)

时间:2022-03-17 22:00来源:毕业论文
(1)直扩通信系统利用扩频编码之间的相关特性,在接收端用相关技术从多径信号中分离出有用的信号,因而对多径干扰不敏感,抗干扰能力较强。 (

(1)直扩通信系统利用扩频编码之间的相关特性,在接收端用相关技术从多径信号中分离出有用的信号,因而对多径干扰不敏感,抗干扰能力较强。

(2)扩频后信号的频谱结构主要取决于扩频码,而非原始信号[17]。因此扩频后信号的带宽也主要由扩频码决定,远大于原始信号的带宽。扩频后信号的带宽被展宽,谱密度很低,具有良好的保密性能,广泛应用在保密通信领域。此外,扩频后的信号功率谱密度低,有利于空间通信。

(3)直扩通信系统速率高,可达2M,8M,11M,网络性能好。

(4)利用扩频中的码分多址(Code Division Multiple Access,CDMA)技术,可以重复利用频谱资源,实现了多址通信,缓解了频谱资源紧张的问题。此外,码分多址还便于解决随时增加新用户的问题。

2。2  直扩MSK调制原理

2。2。1  伪随机编码理论 

在直扩通信系统中将对信息码进行扩展频谱所采用的码序列称为扩频码序列(PN码),PN码的选择会直接影响扩频系统的性能。理论上,理想的扩频码应是一种类似噪声的随机信号,但实际上是无法重复产生真正的随机信号和噪声的,因此在工程中通过人为产生一种周期性的脉冲信号来逼近随机噪声的特性,这类信号称为伪随机信号。

广义伪随机码的自相关特征函数如下:文献综述

        (2。2。1)

最常用的伪随机码是m序列和Gold序列。

m序列是狭义上的伪随机码,一般通过多级的移位寄存器线性反馈产生。采用级移位寄存器,固定初始值,可以产生一个周期为的序列,这个序列就是序列。级线性移位寄存器的结构如图2。2。1所示[4]。

图2。2。1  r级线性移位寄存器结构

也可以将上述移位寄存器结构用式(2。1。5)表示:

       (2。2。2)

m序列虽然性能优良、结构简单,但同一长度的m序列数目极其有限,序列之间的互相关性差。 Gold序列克服了m序列的上述问题,数目多且产生结构简单,因此该序列也得到了广泛的应用。

如图2。2。2所示,两个m序列发生器由同一时钟驱动产生优选对序列,再对这两个序列进行模二加运算,从而产生Gold序列。 

图2。2。2  Gold序列发生器框图

如果两个序列的互相关函数的绝对值有界,且满足:

               (2。2。3)                                                     

则称这一对m序列为优选对。通过给每个移位寄存器设置不同的初始装载值,即对两个m序列设置不同的相对位移,就可以得到一个新的Gold序列。那么个符号的相对位移可以产生个Gold序列,加上两个原始的m序列,一共有个Gold序列,其数量远远超过了m序列中可作为码地址使用的地址码数量,因此Gold序列在多地址技术中得到了广泛的应用。

2。2。2  直扩MSK信号产生原理   来`自+优-尔^论:文,网www.youerw.com +QQ752018766-

将MSK信号看作一种严格正交的2FSK信号,可以表示为:

                         (2。2。4)

其中,为MSK信号的等效基带表示形式;为载波频率。接下来讨论MSK信号的等效基带表示形式[18]。

                 (2。2。5)   

其中, 为MSK调制的脉冲相位响应函数;是载波初相;调制器的预调滤波器冲激响应通常为宽度为一个码元宽度、幅度为的矩形脉冲,因此可以表示为: FPGA中频全数字直扩MSK调制解调器硬件电路设计(4):http://www.youerw.com/tongxin/lunwen_91174.html

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