本文關(guān)鍵詞：基于軟件無線電的直擴接收機研究與實現(xiàn)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：擴頻通信因為具有通信保密、信息隱蔽和抗干擾能力強等優(yōu)勢,所以受到廣泛關(guān)注,又是3G、4G通信的關(guān)鍵技術(shù),成為發(fā)展熱點。FPGA具有速度快、邏輯單元豐富、集成度高及可配置性靈活等諸多優(yōu)點,在目前硬件設(shè)計中倍受青睞,非常適合作為利用軟件無線電思想實現(xiàn)無線通信功能的載體。論文主要以Altera公司的FPGA為硬件載體,設(shè)計了基于軟件無線電思想的直擴接收機。論文首先介紹了擴頻通信及軟件無線電的理論基礎(chǔ)和工作原理;其次對直擴接收機中的各模塊進(jìn)行了詳細(xì)的理論研究并確定采用的算法,主要解決接收機的同步問題,然后在Matlab中對各部分算法方案進(jìn)行了仿真,證實了方案的正確性,為下一步的實現(xiàn)奠定了基礎(chǔ);最后利用Verilog硬件描述語言在開發(fā)平臺QuartusⅡ12.0中對直擴接收機各模塊進(jìn)行實現(xiàn),給出RTL級電路圖和模塊圖,并通過Modelsim進(jìn)行功能仿真實現(xiàn)了預(yù)期功能,證實其可行性和正確性。論文主要實現(xiàn)了以下幾個模塊:偽碼產(chǎn)生模塊、數(shù)字下變頻模塊、偽碼捕獲模塊、偽碼跟蹤模塊和載波同步模塊。偽碼采用碼長為1023的m序列,其自相關(guān)和互相關(guān)特性優(yōu)良而且易于復(fù)制,非常適合作為擴頻通信系統(tǒng)中的擴頻碼;數(shù)字下變頻采用正交下變頻,其關(guān)鍵模塊NCO采用CORDIC算法,該算法只消耗邏輯單元適合FPGA實現(xiàn);偽碼捕獲模塊采用改進(jìn)的FFT捕獲算法,在傳統(tǒng)的FFT算法的基礎(chǔ)上對接收信號首先進(jìn)行2倍采樣并增加了一個多普勒頻移控制器,在不改變捕獲精度和抗干擾性能的基礎(chǔ)上縮短了平均捕獲時間;偽碼跟蹤模塊采用延遲鎖定跟蹤環(huán)算法后鎖定兩相關(guān)波形相差幾乎為零;載波同步模塊采用Costas環(huán)算法,該算法能適應(yīng)軟件無線電思想的要求且載波同步精準(zhǔn)。
【關(guān)鍵詞】：直擴接收機 FPGA 偽碼捕獲 同步 軟件無線電
【學(xué)位授予單位】：曲阜師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN914.42
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-11
• 1.1 課題研究的背景及意義8
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-10
• 1.2.1 擴頻通信技術(shù)的研究發(fā)展現(xiàn)狀8-9
• 1.2.2 軟件無線電的研究發(fā)展現(xiàn)狀9
• 1.2.3 FPGA的研究發(fā)展現(xiàn)狀9-10
• 1.3 本論文創(chuàng)新點10
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)安排10
• 1.5 本章小結(jié)10-11
• 第2章 課題基礎(chǔ)理論及開發(fā)平臺簡介11-19
• 2.1 擴頻通信技術(shù)概述11-15
• 2.1.1 擴頻通信的理論基礎(chǔ)11-12
• 2.1.2 直擴通信系統(tǒng)的基本原理12-14
• 2.1.3 擴頻通信系統(tǒng)的性能指標(biāo)14
• 2.1.4 偽碼同步14-15
• 2.2 芯片及開發(fā)軟件介紹15-18
• 2.2.1 芯片選型15-16
• 2.2.2 系統(tǒng)開發(fā)軟件介紹16-18
• 2.3 本章小結(jié)18-19
• 第3章 直擴接收機及各模塊的設(shè)計19-32
• 3.1 直擴接收機總體結(jié)構(gòu)19
• 3.2 數(shù)字下變頻模塊19-20
• 3.3 偽碼捕獲模塊20-25
• 3.3.1 相差對偽碼相關(guān)峰值的影響21-22
• 3.3.2 經(jīng)典FFT捕獲算法22-23
• 3.3.3 改進(jìn)的FFT捕獲算法23-25
• 3.4 偽碼跟蹤模塊25-26
• 3.5 載波同步模塊26-30
• 3.5.1 頻偏對偽碼相關(guān)峰的影響27-28
• 3.5.2 Costas環(huán)載波同步28-30
• 3.6 PN碼的產(chǎn)生模塊30-31
• 3.7 本章小結(jié)31-32
• 第4章 直擴接收機關(guān)鍵模塊仿真與實現(xiàn)32-42
• 4.1 PN碼發(fā)生器模塊32-33
• 4.2 數(shù)字下變頻模塊33-35
• 4.3 偽碼捕獲模塊35-38
• 4.4 偽碼跟蹤模塊38-39
• 4.5 載波同步模塊39-41
• 4.6 本章小結(jié)41-42
• 第5章 總結(jié)與展望42-43
• 參考文獻(xiàn)43-45
• 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果45-46
• 致謝46

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 魏明強;王勇;朱挺;寧磊;;數(shù)字下變頻中基于IP核的NCO設(shè)計[J];電子設(shè)計應(yīng)用;2009年06期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 蘇珊;直接序列擴頻通信原理的VHDL實現(xiàn)[D];湖南大學(xué);2008年

  本文關(guān)鍵詞：基于軟件無線電的直擴接收機研究與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：291005