本文關(guān)鍵詞：擴頻通信系統(tǒng)及其同步技術(shù)的研究與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：擴頻通信技術(shù)具有抗干擾性、抗多徑衰落、隱蔽性、可多址通信等諸多優(yōu)點,因此被用于軍事和民用領(lǐng)域。在擴頻通信系統(tǒng)中,同步技術(shù)尤為重要。本文研究的是擴頻技術(shù)中最常用的直接序列擴頻通信系統(tǒng)及其同步技術(shù),包括擴頻碼同步、載波同步、幀同步。其研究背景是視距環(huán)境下的低信噪比AWGN信道,傳輸數(shù)據(jù)為突發(fā)幀。主要工作體現(xiàn)在以下三個方面:首先研究了直接序列擴頻通信系統(tǒng)中擴頻碼的捕獲,包括串行搜索捕獲法、并行搜索捕獲法和基帶匹配濾波器捕獲法。然后研究了系統(tǒng)的載波同步算法。基于突發(fā)性的傳輸數(shù)據(jù)和低信噪比的AWGN信道,載波捕獲階段采用開環(huán)前饋方式,利用訓(xùn)練序列進行頻偏的快速估計,研究了基于相鄰點相位差和基于自相關(guān)函數(shù)的頻偏估計器。跟蹤階段采用負反饋技術(shù)鎖相環(huán),研究了基于面向判決的DD算法。然后對三種擴頻碼捕獲算法、4種頻率估計器、基于DD算法的鎖相環(huán)進行了仿真和性能分析。然后從性能和實現(xiàn)兩方面考慮,設(shè)計了系統(tǒng)的同步方案,選擇基帶匹配濾波器擴頻碼捕獲法、基于訓(xùn)練序列的幀同步和LR頻偏估計器,以及基于DD算法的鎖相環(huán)完成系統(tǒng)同步。在matlab仿真平臺中完成了直接序列擴頻通信系統(tǒng)收、發(fā)端的設(shè)計和仿真。最后對整個系統(tǒng)收、發(fā)端的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計進行了詳細闡述,并基于Altera公司的Cyclone III系列FPGA芯片EP3C120F780I7對整個系統(tǒng)進行了硬件實現(xiàn)。通過simulink和modelsim的聯(lián)合仿真以及下板測試驗證了實現(xiàn)的正確性。
【關(guān)鍵詞】：直接序列擴頻 訓(xùn)練序列 擴頻碼捕獲 載波同步 現(xiàn)場可編程門陣列
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(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5-6
• ABSTRACT6-13
• 縮略詞表13-14
• 第一章 緒論14-19
• 1.1 引言14-17
• 1.1.1 擴頻技術(shù)簡介14-16
• 1.1.2 擴頻技術(shù)研究背景與現(xiàn)狀16-17
• 1.2 擴頻通信技術(shù)類型17-18
• 1.3 本文的主要工作和結(jié)構(gòu)安排18-19
• 第二章 直接序列擴頻通信系統(tǒng)19-27
• 2.1 直接序列擴頻技術(shù)19-20
• 2.2 偽隨機序列20-21
• 2.3 直接序列擴頻通信系統(tǒng)框圖21-26
• 2.3.1 發(fā)送端21-22
• 2.3.2 接收端22-24
• 2.3.3 接收端工作狀態(tài)24
• 2.3.4 擴頻通信系統(tǒng)的同步問題24-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第三章 直接序列擴頻通信系統(tǒng)同步算法27-50
• 3.1 同步不確定性的來源27
• 3.2 擴頻碼捕獲27-33
• 3.2.1 串行搜索捕獲法28-29
• 3.2.2 并行搜索捕獲法29-30
• 3.2.3 匹配濾波器捕獲法30-32
• 3.2.4 擴頻碼捕獲法的性能分析32-33
• 3.3 載波同步33-40
• 3.3.1 載波同步偏差對系統(tǒng)性能的影響34-35
• 3.3.2 載波同步算法35
• 3.3.3 頻偏估計器35-38
• 3.3.4 鎖相環(huán)38-40
• 3.4 系統(tǒng)同步方案設(shè)計40-45
• 3.4.1 訓(xùn)練序列輔助同步41-42
• 3.4.2 幀同步42
• 3.4.3 載波捕獲42-44
• 3.4.4 載波跟蹤44-45
• 3.5 系統(tǒng)仿真45-49
• 3.5.1 發(fā)送端45-46
• 3.5.2 接收端46-49
• 3.6 本章小結(jié)49-50
• 第四章 直接序列擴頻通信系統(tǒng)的FPGA實現(xiàn)50-73
• 4.1 浮點到定點的轉(zhuǎn)換50
• 4.2 系統(tǒng)發(fā)送端設(shè)計與實現(xiàn)50-53
• 4.2.1 發(fā)送端擴頻信號生成模塊51-52
• 4.2.2 成形濾波器模塊52-53
• 4.2.3 載波調(diào)制模塊53
• 4.3 系統(tǒng)接收端設(shè)計與實現(xiàn)53-68
• 4.3.1 CORDIC模塊54-57
• 4.3.2 載波解調(diào)模塊57
• 4.3.3 相偏、頻偏添加模塊57-59
• 4.3.4 同步模塊59-66
• 4.3.5 匹配濾波與解擴模塊66
• 4.3.6 載波跟蹤模塊66-68
• 4.3.7 解映射模塊68
• 4.4 功能驗證與性能分析68-72
• 4.4.1 浮點與定點系統(tǒng)性能68
• 4.4.2 模塊代碼功能驗證68-70
• 4.4.3 下板測試70-72
• 4.5 本章小結(jié)72-73
• 第五章 總結(jié)與展望73-75
• 5.1 論文工作總結(jié)73
• 5.2 工作展望73-75
• 致謝75-76
• 參考文獻76-78
• 個人簡歷、攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果78-79

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本文編號：401667