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: 2013-05-23
上传用户:磊子226
EDA卷积码编解码器实现技术针对某扩频通信系统数据纠错编码的需要, 构造并分析了(2 , 1 , 6) 卷积码编解码器的基本工作原理, 提出了基于MAX +
上传时间: 2013-07-18
上传用户:ynwbosss
最新的研究进展是OFDM的出现,并且在2000年出现了第一个采用此技术的无线标准(HYPERLAN-Ⅱ)。由于它与TDMA及CDMA相比能处理更高数据速率,因此可以预想在第四代系统中也将使用此技术。 宽带应用和高速率数据传输是OFDM调制/多址技术通信系统的重要特征之一。作者通过参与国家863计划项目“OFDM通信系统”一年以来的研发工作,对OFDM通信系统及相关技术有了深入的理解,积累了大量实际经验,并在相关工作中取得了部分研究成果。 另一方面,关于宽带自适应均衡技术的研究在近年来也引起了广泛的关注。它是补偿信道畸变的重要的技术之一。作者通过参与该项目FPGA部分的开发与调试工作,基于单片FPGA实现了均衡部分;此外,作者在频域自适应均衡算法方面也取得了一些理论成果。 本文的主体部分就是根据上述工作的内容展开的。 首先介绍了本课题相关技术的发展情况,主要包括:OFDM系统的技术原理、技术优势、历史和现状,均衡技术的特点和发展等。末尾叙述了本课题的来源和研究意义,并简介了作者的主要工作和贡献。确定将WSSUS分布和瑞利衰落作为本文研究的信道模型。主要分析了常用的时域均衡器,均是单载波非扩频数字调制中常用到的均衡器和均衡算法,为接下来的进一步研究作理论参考。 接着,论述了均衡必须用到的信道估计技术。重点就该方案的核心算法(频域均衡算法)进行了数学上进行了较深入的研究,建立系统模型,并据此推导了三种频域均衡的算法:频域消除HICI,Gauss-Seidel迭代算法,频域线性内插。采用WSSUS信道模型进行了计算机仿真,得出了采用这些均衡算法在不同条件下的性能曲线。并且系统地、有重点地对该方案的原理和实质进行了较深入的讨论。归纳比较了各种算法的算法复杂度和能达到的性能,并且结合信道纠错编解码进行了细致的分析。进一步尝试设计了无线局域网OFDM系统的设计,采用典型的欧洲Hyperlan2系统为例,把研究成果引入到实际的整个系统中来看。结合具体的系统指出了该均衡算法在抗衰落和相位偏移方面的应用。 最后,描述了利用Xilinx的xc2v3000-4FG676型号芯片针对OFDM系统实现频域自适应均衡的方法,主要给出了设计方法、时序仿真结果和处理速度估值等;并结合最新的FPGA发展动态和特点,对基于FPGA实现其他均衡算法的升级空间进行了讨论。 本文的结束语中,对作者在本文中所作贡献进行了总结,并指出了仍有待深入研究的几个问题。
上传时间: 2013-04-24
上传用户:
本文首先在介绍多用户检测技术的原理以及系统模型的基础上,对比分析了几种多用户检测算法的性能,给出了算法选择的依据。为了同时克服多址干扰和多径干扰,给出了融合多用户检测与分集合并技术的接收机结构。 接着,针对WCDMA反向链路信道结构,介绍了扩频使用的OVSF码和扰码,分析了扰码的延时自相关特性和互相关特性,指出了存在多址干扰和多径干扰的根源。在此基础上,给出了解相关检测器的数学公式推导和结构框图,并仿真研究了用户数、扩频比、信道估计精度等参数对系统性能的影响。 常规的干扰抵消是基于chip级上的抵消,需要对用户信号重构,因此具有较高的复杂度。在解相关检测器的基础上,衍生出符号级上的干扰抵消。通过仿真,给出了算法中涉及的干扰抑制控制权值、干扰抵消级数等参数的最佳取值,并进行了算法性能比较。仿真结果验证了该算法的有效性。 最后,介绍了WCDMA系统移动台解复用技术的硬件实现,在FPGA平台上分别实现了与基站和安捷伦8960仪表的互联互通。
上传时间: 2013-07-29
上传用户:jiangxin1234
随着我国经济的高速发展,各类建设工程越来越多,这导致了国家对工程机械的需求越来越大,要求也越来越高。在机械和液压技术已发展成熟的今天,信息化和智能化成了工程机械进行产品性能提升的新的突破口。而无线遥控技术是信息化的一个重要方面。 鉴于工程机械设备对无线遥控设备的需求,本文研制了用于工程机械的无线遥控器。因为工程机械对遥控通信的可靠性、抗干扰性和通信距离都有比较高的要求,所以本文没有选择红外、蓝牙等技术作为通信手段,而是选用高性能的射频芯片ADF7020来搭建射频模块。在控制器方面,考虑到通信过程中需要进行非常复杂的编解码运算,所以本文选用了运算速率较快的32位ARM核微控制器LPC2119。 论文首先在对上述两块主芯片进行深入研究的基础上介绍了它们的功能特点和参数性能,与此同时还介绍了嵌入式系统开发的相关知识。接着基于这两块芯片对遥控器的实施方案进行了设计,包括硬件系统和软件系统两方面的内容,这构成了论文的主体内容之一。然后论文详细深入的研究和讨论了对遥控器通信性能起关键作用的差错控制系统。研究内容包括循环码、CRC码、RS码和交织技术等一系列的信道编码理论,并且给出了各种编解码的实现方法。基于这些理论,论文设计了一种CRC码、RS码以及交织技术相结合的差错控制方法并将其应用在遥控器中,实际测试证明该方法从很大程度上提升了遥控器的通信性能。此外,还实现了遥控器的跳频功能,可以有效的抵抗同频干扰。论文的最后简要介绍了系统开发调试环境以及仿真工具,并总结了软件实现过程中对一些关键问题的处理办法。
上传时间: 2013-05-18
上传用户:yyyyyyyyyy
扩频通信是一种性能优异的通信方式,自其诞生之日起就受到了业内人士的广泛关注。本文以DS/SS接收机为基础,围绕相关的理论和技术,开展了载波跟踪技术FPGA实现的研究。 论文首先综述了课题的来源、背景和意义,阐述了DS/SS接收系统前端处理模块和信号处理模块的结构,指出了本课题的关键技术。与此同时,作者在参考了大量国内外有关文献的基础上,深入研究了四相鉴频、自动频率跟踪鉴频以及反正切鉴相等载波跟踪鉴频、鉴相算法,并根据这些理论设计了FLL与PLL相结合的载波跟踪策略,完成了CPAFC和Costas环路仿真和性能分析。 其次,论文对载波跟踪环路的硬件电路进行了设计,其中包括基带信号处理的混频、相关和积分清洗模块,误差量的提取和控制模块,以及本地载波的产生模块等,并在Altera公司的Stratix系列芯片----EP1S808956C6上对每个组成模块进行了功能和时序上的仿真与实现,之后对系统各模块进行了集成,解决了系统实现的同步问题。 最后,论文对系统作了实验总结与分析,包括板级验证总结与分析、接收机载波跟踪性能分析,以及对载波同步技术的总结和展望。
上传时间: 2013-04-24
上传用户:qazwsxedc
扩展频谱通信技术,它的突出优点是保密性好,抗干扰性强.随着通信系统与现代计算机软、硬件技术与微电子技术发展,越来越多的通信系统构建于这种技术之上.在实际扩频通信系统工程中,用得比较普遍的是直扩方式和跳频方式,它们的不同在于直扩是采取隐藏的方式对抗干扰,而跳频采取躲避的方式. 西方国家早在20世纪50年代就开始对跳频通信进行研究,在上个世纪末的几次局部战争中,跳频电台得到了普遍的应用.跳频通信的发展促进了其对抗技术的发展,目前,世界主要几个军事先进的国家,已经研究出高性能的跳频通信对抗设备,国内这方面的发展相对国外差距比较大. 未来战争是科学技术的斗争,研究跳频通信对抗势在必行.基于这种目的,本文研究和设计了跳频检测的FPGA实现,利用基于时频分析的处理方法,完成了跳频信号检测的FPGA实现,通过测试,表明系统达到了设计要求,可以满足实际的需要.主要内容包括: 1.概述了跳频检测接收研究的发展动态,阐述了扩展频谱通信及短时傅立叶变换的原理. 2.分析了基于快速傅立叶变换(FFT)处理跳频信号,检测跳频的可行性,利用FFT检测频谱的原理,合理使用频谱采样策略,做到了增加频谱利用率,提高了检测概率和分析信噪比;利用抽取内插技术完成数据速率的转换,使其满足后续信号的处理要求;利用同相和正交的DDC实现结构,完成对跳频信号的解跳. 3.设计完成了跳频信号检测与接收系统的FPGA实现,其主要包括:数据速率变换的实现,FIR低通滤波器的实现,快速傅立叶变换(FFT)的实现,下变频的实现等.在滤波器的实现中,提出了两种设计方法:基于常系数乘法器和分布式算法滤波器,分析了上述两种方法的优缺点,选择用分布式算法实现设计中的低通滤波器;在快速傅立叶变换实现中,分析了基2和基4的算法结构,并分别实现了基2和基4的算法,满足了不同场合对处理器的要求.在下变频的设计中,使用滤波器的多相结构完成抽取的实现,并使用低通滤波器使信号带宽满足指标的要求.此外,设计中还包括双端口RAM的实现,比较模块的实现、数据缓存模块和串并转换模块的实现. 4.介绍了实现系统的硬件平台.
上传时间: 2013-04-24
上传用户:zttztt2005
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
上传用户:yd19890720
本文从工程设计和应用出发,根据某机载设备直接序列扩频(DS-SS)接收机声表面波可编程抽头延迟线(SAW.P.TDL)中频相关解扩电路的指标要求,提出了基于FPGA器件的中频数字相关解扩器的替代设计方案,通过理论分析、软件仿真、数学计算、电路设计等方法和手段,研制出了满足使用环境要求的工程化的中频数字相关器,经过主要性能参数的测试和环境温度验证试验,并在整机上进行了试验和试用,结果表明电路性能指标达到了设计要求。对工程应用中的部分问题进行了初步研究和分析,其中较详细地分析了SAW卷积器、SAW.P.TDL以及中频数字相关器在BPSK直扩信号相关解扩时的频率响应特性。 论文的主要工作在于: (1)根据某机载设备扩频接收机基于SAW.P.TDL的中频解扩电路要求,进行理论分析、电路设计、软件编程,研制基于FPGA器件的中频数字相关器,要求可在扩频接收机中原位替代原SAW相关解扩电路; (2)对中频数字相关器的主要性能参数进行测试,进行了必要的高低温等环境试验,确定电路是否达到设计指标和是否满足高低温等环境条件要求; (3)将基于FPGA的中频数字相关器装入扩频接收机,与原SAW.P.TDL中频解扩电路置换,确定与接收机的电磁兼容性、与中放电路的匹配和适应性,测试整个扩频接收机的灵敏度、动态范围、解码概率等指标是否满足接收机模块技术规范要求; (4)将改进后的扩频接收机装入某机载设备,测试与接收机相关的性能参数,整机进行高低温等主要环境试验,确定电路变化后的整机设备各项指标是否满足其技术规范要求; (5)通过对基于FPGA的中频数字相关器与SAW.P.TDL的主要性能参数进行对比测试和分析,特别是电路对频率偏移响应特性的对比分析,从而得出初步的结论。
上传时间: 2013-06-22
上传用户:徐孺
· 摘要: MATLAB是一种建立在向量、数组、矩阵基础上,面向科学和工程计算的高级语言,为科学研究和工程计算提供了一个方便有效的工具.该文简要介绍了B样条和B样条小波的构成,并利用MATLAB语言编写了绘制任意阶B样条和B样条小波图形的程序.
上传时间: 2013-04-24
上传用户:sqq