中頻解擴(kuò)數(shù)字接收機(jī)設(shè)計.pdf

1、擴(kuò)頻通信系統(tǒng)是將基帶信號的頻譜擴(kuò)展后再進(jìn)行傳輸?shù)囊环N通信系統(tǒng)，它具有良好的抗干擾和保密性能，在航天和國防領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。直接序列擴(kuò)頻是常用的擴(kuò)頻方法，本課題的研究目標(biāo)是設(shè)計用于新一代載人航天飛行器空空通信機(jī)的中頻解擴(kuò)數(shù)字接收機(jī)。 中頻解擴(kuò)解調(diào)技術(shù)是直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)的核心技術(shù)，其關(guān)鍵是兩個同步：偽碼同步和載波同步。產(chǎn)生一個同接收信號中偽碼同步的本地擴(kuò)頻序列是直接序列擴(kuò)頻信號接收機(jī)的重要任務(wù)之一，同步過程由捕獲和跟蹤兩個階段構(gòu)

2、成。前者使偽碼相位差保持在一個偽碼相位以內(nèi)，后者則通過跟蹤環(huán)路對偽碼相位進(jìn)行進(jìn)一步跟蹤。在研究和對比了多種擴(kuò)頻序列、捕獲跟蹤方法和自適應(yīng)門限算法性能的基礎(chǔ)上，綜合考慮捕獲時間和系統(tǒng)復(fù)雜程度，并根據(jù)理論分析和模擬仿真的結(jié)果，選擇其中最為合適的方案進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計。使本地振蕩器頻率和相位與接收信號的載波保持一致是直接序列擴(kuò)頻信號接收機(jī)的另一項(xiàng)重要任務(wù)，載波同步通常采用鎖相環(huán)路實(shí)現(xiàn)，采用數(shù)字解調(diào)方案能夠降低系統(tǒng)調(diào)試難度，提高系統(tǒng)的可靠性。本文通過

3、研究帶通采樣定律和數(shù)字Costas環(huán)，確定了系統(tǒng)的各項(xiàng)參數(shù)，建立了完整的載波跟蹤系統(tǒng)。 在最終的設(shè)計中，系統(tǒng)采用m序列作為擴(kuò)頻序列，多通道滑動相關(guān)捕獲法進(jìn)行偽碼捕獲，用瞬時標(biāo)定功率的方法確定自適應(yīng)門限。偽碼捕獲后，利用延遲鎖定環(huán)進(jìn)行偽碼跟蹤，數(shù)字Costas環(huán)進(jìn)行載波跟蹤和BPSK解調(diào)。根據(jù)系統(tǒng)方案完成了軟硬件設(shè)計，并采用單片F(xiàn)PGA實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)主要功能。這種實(shí)現(xiàn)方案結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)試方便，應(yīng)用靈活，通過下載不同的軟件即可應(yīng)用于不同的