基于FPGA的直序擴(kuò)頻軟件無(wú)線電發(fā)射機(jī)研究.pdf

1、軟件無(wú)線電是無(wú)線通信領(lǐng)域繼固定到移動(dòng)、模擬到數(shù)字之后的第三次革命，是目前乃至未來(lái)的無(wú)線電領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展方向，它在提高系統(tǒng)靈活性上有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，是實(shí)現(xiàn)未來(lái)無(wú)線通信系統(tǒng)的有效手段。擴(kuò)頻通信具有卓越的抗干擾和保密性能。擴(kuò)頻通信相對(duì)于傳統(tǒng)的窄帶通信，在頻譜利用率上也有明顯的優(yōu)勢(shì)，是未來(lái)無(wú)線通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)，直接序列擴(kuò)頻則是其中在民用領(lǐng)域使用最多的一種擴(kuò)頻技術(shù)。FPGA在分布式計(jì)算、并行處理、流水線結(jié)構(gòu)上有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，自然成為設(shè)計(jì)擴(kuò)頻軟件

2、無(wú)線電系統(tǒng)的首選技術(shù)之一。 首先介紹了軟件無(wú)線電的理論基礎(chǔ)，并分析了它的硬件結(jié)構(gòu)和技術(shù)關(guān)鍵。軟件無(wú)線電的關(guān)鍵思路在于構(gòu)建一個(gè)通用的強(qiáng)大的硬件平臺(tái)，這也正是本課題的主要工作之一。而后，重點(diǎn)介紹了直序擴(kuò)頻的理論基礎(chǔ)。對(duì)于發(fā)射機(jī)，其中最關(guān)鍵的是尋找一種相關(guān)特性卓越的偽隨機(jī)序列，本課題主要對(duì)m序列、OVSF碼和Gold碼進(jìn)行了深入研究。最后，詳述了基于DDFS的數(shù)字調(diào)制技術(shù)和FPGA技術(shù)。 基于以上理論基礎(chǔ)研究，根據(jù)軟件無(wú)線電硬

3、件結(jié)構(gòu)，開(kāi)發(fā)了基于Altera公司Cyclone系列FPGA的硬件平臺(tái)。該平臺(tái)具有210Mbps的高速DAC，并配有串口、USB接口、音頻CODEC輸入輸出通道、以及LVDS擴(kuò)展口和SDRAM，考慮到通用性，設(shè)計(jì)中加入了足以開(kāi)發(fā)出接收機(jī)的兩路40Mbps的高速ADC。FPGA的代碼開(kāi)發(fā)也是核心內(nèi)容，本課題編寫(xiě)了大量相應(yīng)的代碼，包括加擴(kuò)模塊（含偽隨機(jī)序列發(fā)生器）、基于DDFS的數(shù)字調(diào)制模塊以及串口通信模塊、LCD驅(qū)動(dòng)模塊，SDRAM Co