基于FPGA加密擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的研究.pdf

1、擴(kuò)頻通信具有抗干擾性好，保密性好，頻譜密度低，通信容量大的優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代通信領(lǐng)域的各個(gè)方面。隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，人們在享受信息化帶來便利的同時(shí)，也在面臨著其帶來的問題和隱患，其中一個(gè)重要的方面就是信息的安全問題。密碼技術(shù)就是保障信息安全的核心技術(shù)，事實(shí)證明保證信息機(jī)密性的最有效的方法是使用密碼算法對其進(jìn)行加密。EDA技術(shù)和FPGA工藝的快速發(fā)展為擴(kuò)頻和信息加密的應(yīng)用提供了新的技術(shù)，本文圍繞這幾個(gè)方面展開了對一種基于FPGA的

2、加密擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的研究，分析了加密算法和擴(kuò)展頻譜通信的相關(guān)原理；探討了加密算法和擴(kuò)頻通信的FPGA的實(shí)現(xiàn)方案；并以Altera公司的StratixⅣ系列芯片作為硬件載體，利用開發(fā)、仿真和綜合工具，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)加密擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中的加/解密和擴(kuò)頻發(fā)送和接收的相關(guān)功能。
　　 首先，研究了加密擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的性能指標(biāo)，分析了系統(tǒng)的工作原理。
　　 其次，研究擴(kuò)頻通信技術(shù)，依據(jù)射頻的相關(guān)理論，完成了射頻發(fā)送單元的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和性能指標(biāo)分

3、析；分析并比較了各類偽碼特性，實(shí)現(xiàn)了具有優(yōu)良自相關(guān)性的m序列；選定并實(shí)現(xiàn)了QPSK數(shù)字窄帶調(diào)制技術(shù)，完成了擴(kuò)頻通信過程中信號低誤碼率的調(diào)制與解調(diào)。利用科斯塔斯環(huán)路準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)接收載波同步；設(shè)計(jì)采用了并行匹配濾波器實(shí)現(xiàn)了擴(kuò)頻碼的快速捕獲；設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了超前滯后門模塊用以完成對接收信號的精確跟蹤；最后完成了加擴(kuò)/解擴(kuò)核心模塊。上述各單元電路和相關(guān)功能模塊相互協(xié)調(diào)作用，采用EP4SGX70 FPGA核心芯片作為硬件載體，最終實(shí)現(xiàn)了一個(gè)完整的擴(kuò)頻通信