扩频通信系统与常规的通信系统相比,具有很强的抗窄带干扰,抗多径干扰,抗人为干扰的能力,并具有信息隐蔽、多址保密通信等优点。在近年来得到了迅速的发展。本论文主要讨论和实现了基于FPGA的直接序列扩频信号的解扩解调处理。论文对该直扩通信系统和FPGA设计方法进行了相关研究,最后用Altera公司的最新的FPGA开发平台Quarus Ⅱ5.0实现了相关设计。 整个系统分为两个部分,发送部分和接收部分。发送部分主要有串并转换、差分卷积编码、PN码扩频、QPSK调制、成型滤波等模块。接收部分主要有前端抗干扰、数字下变频、解扩解调等模块。 论文首先介绍了扩频通信系统的特点以及相关技术的国内外发展现状,并介绍了本论文的研究思路和内容。 然后,论文分析了几种常用的窄带干扰抑制、载波同步及PN码同步算法,结合实际需要,设计了一种零中频DSSS解调解扩方案。给出了抗窄带干扰、PN码捕获及跟踪以及载波同步的算法分析,采用了基于数字外差调制的自适应陷波器来进行前端窄带干扰抑制处理,用基于自适应门限技术的滑动相关捕获和分时复用单相关器跟踪来改善PN码同步的性能,用基于硬判决的COSTAS(科斯塔斯)环来减少载波提取的算法复杂度,用改进型CORDIC算法实现NCO来方便的进行扩展。 接着,论文给出了系统总体设计和发送及接受子系统的各个功能模块的实现分析以及在Quartus Ⅱ5.0上的实现细节,给出了仿真结果。 然后论文介绍了整个系统的硬件电路设计和它在真实系统中连机调试所得到的测试结果,结果表明该系统具有性能稳定,灵活性好,生产调试容易,体积小,便于升级等特点并且达到课题各项指标的要求。 最后是对论文工作的一些总结和对今后工作的展望。
上传时间: 2013-07-04
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QPSK是一种线性窄带数字调制技术,具有频谱利用率高、频谱特性好、抗衰落性能强和可用非相干解调等特点。扩频通信是从军事通信中发展起来的一种高性能通信技术,具有抗干扰、抗多径能力强和保密性好等优点,在移动通信和卫星通信中得到广泛应用。所以将QPSK技术应用亍扩频通信具有重要的工程意义。 本文对QPSK调制的扩频系统的FPGA实现进行了研究。本文介绍了扩频通信的原理及发展现状,并对QPSK调制的原理进行了详细阐述。本文设计的扩频通信系统主要包括串并/并串转换、差分编/解码、DDS、扩频/解扩、QPSK调制/解调等模块,基于Altera公司的Quartus Ⅱ 4.1开发平台对以上各模块进行了设计和时序仿真.仿真结果证明:该系统能正确工作,完成了预定的目标。 本文设计的基于FPGA的扩频通信系统具有集成度高、可软件升级等优点,这为设计更高集成度和灵活性的通信系统提供了基础。
上传时间: 2013-06-19
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无线局域网是计算机网络技术和无线通信技术相结合的产物,是利用无线媒介传输信息的计算机网络。在无线通信信道中,由于多径时延不可避免地存在符号间干扰,正交频分复用(OFDM)作为一种可以有效对抗符号间干扰(ISI)和提高频谱利用率的高速传输技术,引起了广泛关注。在无线局域网(WLAN)系统中,OFDM调制技术已经被采用作为其物理层标准,并且公认为是下一代无线通信系统中的核心技术。基于IEEE802.11a的无线局域网标准的物理层采用了OFDM技术,能有效的对抗多径信道衰落,达到54Mbps的速度,而未来而的IEEE802.11n将达到100Mbps的高速。因此,研发以OFDM为核心的原型机研究非常有必要。 本文在深入理解OFDM技术的同时,结合相应的EDA工具对系统进行建模并基于IEEE802.11a物理层标准给出了一种OFDM基带发射机系统的FPGA实现方案。整个设计采用目前主流的自顶向下的设计方法,由总体设计至详细设计逐步细化。在系统功能模块的FPGA实现过程中,针对Xilinx一款160万门的Spartan-3E XCS1600E芯片,依照:IEEE802.11a帧格式,对发射机系统各个模块进行了详细设计和仿真: (1)训练序列生成模块,包括长,短训练序列; (2)信令模块,包括卷积编码,交织,BPSK调制映射; (3)数据模块,包括加扰,卷积编码,删余,交织,BPSK/QPSK/16QAM/64QAM调制映射; (4)OFDM处理部分,包括导频插入,加循环前缀,IFFT处理; (5)对整个发射处理部分联调,并给出仿真结果另外,还完成了接收机部分模块的FPGA设计,并给出了相应的顶层结构与仿真波形。最后提出了改进和进一步开发的方向。
上传时间: 2013-04-24
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传统的频率调制和相位调制两种数字调制方式都存在频谱利用率低、抗多径衰落能力差、功率谱衰减慢、带外辐射严重等不足。正交振幅调制(QAM)是一种相位和振幅联合控制的数字调制技术,它不仅可以得到更高的频谱效率,而且可...
上传时间: 2013-04-24
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近几年来,OFDM技术引起了人们的广泛注意,根据这项新技术,很多相关协议被提出来。其中WiMax代表空中接口满足IEEE802.16标准的宽带无线通信系统,IEEE标准在2004年定义了空中接口的物理层(PHY),即802.16d协议。该协议规定数据传输采用突发模式,调制方式采用OFDM技术,传输速率较高且实现方便、成本低廉,已经成为首先推广应用的商业化标准。本文对IEEE802.16d OFDM系统物理层进行了研究,并在XILINX公司的Virtexpro II芯片上实现了基带算法。 ⑴探讨了OFDM基本原理及其关键技术。根据IEEE802.16d OFDM系统的物理层发送端流程搭建了基带仿真链路,利用MATLAB/SIMULINK仿真了OFDM系统在有无循环前缀(CP)、多径数目不同等情况下的性能变化。由于同步算法和信道估计算法计算量都很大,为了找到适合采用FPGA实现的算法,分析了同步误差和不同信道估计算法对接收信号的影响,并结合计算量的大小提出了一种新的联合同步算法,以及得出了LS信道估计算法最适合802.16d系统的结论。 ⑵完成了基带发射机和接收机的FPGA硬件电路实现。为了使系统的时钟频率更高,采用了流水线的结构。设计中采用编写Verilog程序和使用IP核相结合的办法,实现了新的联合同步算法,并且通过简化结构,避免了信道估计算法中的繁琐除法。利用ISE9.2i和Modelsim6.Oc软件平台对程序进行设计、综合和仿真,并将仿真结果和MATLAB软件计算结果相对比。结果表明,采用16位数据总线可达到理想的精度。 ⑶采用串口通信的方式对基带系统进行了验证。通过串口通信从功能上表明该系统确实可行。
上传时间: 2013-04-24
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IEEE 802.11n无线局域网标准为了避免不必要的波束成型采用了循环移位机制,该机制对符号同步造成障碍,使得符号同步产生所谓的假多径问题。针对这个问题,本文提出了一种采用移位叠加的本地训练序列互相关的同步方法。通过对IEEE 802.11n无线局域网系统进行建模仿真,对新提出的方法和前人所提出的方法进行比较。最终验证该同步方法具有实用性,能够大幅度的提升同步的精度,使得符号同步的定位误差控制在2个采样点之内。
上传时间: 2013-10-29
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在扩频通信中,Rake接收是抵抗多径衰落的有效方法。本文首先介绍无线移动通信的信道特性,然后对Rake接收的基本原理和接收机结构进行详细描述,并对Rake接收性能进行了仿真比较。仿真结果表明,在多径信道条件下,Rake接收方式能很好的改善接收系统误码性能;采用GOLD序列扩频比m序列扩频方式时,Rake接收方法性能提高的更明显。
上传时间: 2013-11-16
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第一章 虚拟仪器及labview入门 1.1 虚拟仪器概述 1.2 labview是什么? 1.3 labview的运行机制 1.3.1 labview应用程序的构成 1.3.2 labview的操作模板 1.4 labview的初步操作 1.4.1 创建VI和调用子VI 1.4.2 程序调试技术 1.4.3 子VI的建立 1.5 图表(Chart)入门 第二章 程序结构 2.1 循环结构 2.1.1 While 循环 2.1.2 移位寄存器 2.1.3 For循环 2.2 分支结构:Case 2.3 顺序结构和公式节点 2.3.1 顺序结构 2.3.2 公式节点 第三章 数据类型:数组、簇和波形(Waveform) 3.1 数组和簇 3.2 数组的创建及自动索引 3.2.1 创建数组 3.2.2 数组控制对象、常数对象和显示对象 3.2.3 自动索引 3.3 数组功能函数 3.4 什么是多态化(Polymorphism)? 3.5 簇 3.5.1 创建簇控制和显示 3.5.2 使用簇与子VI传递数据 3.5.3 用名称捆绑与分解簇 3.5.4 数组和簇的互换 3.6 波形(Waveform)类型 第四章 图形显示 4.1 概述 4.2 Graph控件 4.3 Chart的独有控件 4.4 XY图形控件(XY Graph) 4.5 强度图形控件(Intensity Graph) 4.6 数字波形图控件(Digital Waveform Graph) 4.7 3D图形显示控件(3D Graph) 第五章 字符串和文件I/ 5.1 字符串 5.2 文件的输入/输出(I/O) 5.2.1 文件 I/O 功能函数 5.2.2 将数据写入电子表格文 5.3 数据记录文件(datalog file) 第六章 数据采集 6.1 概述 6.1.1 采样定理与抗混叠滤波器 6.1.2 数据采集系统的构成 6.1.3 模入信号类型与连接方式 6.1.4 信号调理 6.1.5 数据采集问题的复杂程度评估 6.2 缓冲与触发 6.2.1 缓冲(Buffers) 6.2.2 触发(Triggering) 6.3 模拟I/O(Analog I/O) 6.3.1 基本概念 6.3.2 简单 Analog I/O 6.3.3 中级Analog I/O 6.4 数字I/O(Digital I/O) 6.5 采样注意事项 6.5.1 采样频率的选择 6.5.2 6.5.3 多任务环境 6.6 附:PCI-MIO-16E-4数据采集卡简介 第七章 信号分析与处理 7.1 概述 7.2 信号的产生 7.3 标准频率 7.4 数字信号处理 7.4.1 FFT变换 7.4.2 窗函数 7.4.3 频谱分析 7.4.4 数字滤波 7.4.5 曲线拟合 第八章 labview程序设计技巧 8.1 局部变量和全局变量 8.2 属性节点 8.3 VI选项设置 第九章 测量专题 9.1 概述 9.1.1 模入信号类型与连接方式 9.1.2 信号调理 9.2 电压测量 9.3 频率测量 9.4 相位测量 9.5 功率测量 9.6 阻抗测量 9.7 示波器 9.8 波形记录与回放 9.9 元件伏安特性的自动测试 9.10 扫频仪 9.11 函数发生器 9.12 实验数据处理 9.13 频域分析 9.14 时域分析 第十章 网络与通讯 第十一章 仪器控制
上传时间: 2013-11-06
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提出了一种通过对信号的过采样方法,改善频偏估计;通过对同步信号的修改,在不影响定时同步性能的前提下,简化整个系统;通过对AWGN信道和多径衰落信道下的实验仿真结果的分析,可以看出此改进方法能够满足3GPP-LTE系统对小区搜索性能指标。
上传时间: 2013-12-11
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文中在pre-FFT定时同步算法的基础上提出一个新的定时同步算法及其改进算法,该算法利用规则集对相关函数和导函数优化的方法得以进一步减小估计方差,本文在给出其推导过程的基础上给出了仿真结果,并与相关算法进行比较,结果表明新算法的定时估计精度较高且具有一定的鲁棒性。
上传时间: 2013-10-29
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