通信网络工程实验系统中DS-CDMA的技术研究

摘要

扩频通信因为其强抗干扰性等性能在民用通信和军事通信中应用十分广泛，尤其近年来，随着通信信息时代的来临，以扩频通信为基础的CDMA通信系统发展更加迅猛。直接序列码分多址方式（DS-CDMA）应用于W-CDMA通信中，它增强了通信系统的可靠性，增加了信道容量，也是实现无线多媒体通信的关键。
　　 通信网络工程实验系统是一个基于FPGA的试验平台，在其上尽可能多地实现一些通信中不同功能的软件模块，再配合天线、A/D、D/A等器件，组成一套完整的通信系统，便于通信专业的学生和刚刚从事通信行业的工作者进行通信试验，同时也可以下载自己编写的程序进行试验，而且系统的改进和升级也非常方便。
　　 本文仅对通信网络工程实验系统中DS-CDMA系统的相关部分进行了一些探讨。首先介绍了DS-CDMA的理论基础以及扩频前后功率谱的变化情况，并在SIMULINK环境下搭建扩频模型进行仿真，其次根据SIMULINK中搭建的发射端模块图，对每个模块原理进行分析，然后用VHDL语言编程实现并仿真，最后再构成整个发射系统进行总体仿真，在接收系统中，着重分析码捕获和码跟踪这两个关键技术，然后给出实现方案，并用软件实现仿真。
　　 由于时间和条件的限制，发射端的模块仅限于理论和软件上的实现，没有涉及到硬件，接收系统也仅是对码捕获和码跟踪进行分析和仿真，进一步的设计仿真以及硬件上的实现还有待进一步的完成。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 课题背景及研究意义

1.2 扩频通信概述

1.2.1 扩频通信的定义

1.2.2 扩频通信理论基础

1.2.3 扩频通信的特点

1.2.4 扩频通信的应用领域和现状

1.3 课题研究内容与结构

1.3.1 论文主要工作

1.3.2 论文的组织结构

第二章 DS-CDMA原理

2.1 直接序列扩频系统组成

2.2 DS-CDMA系统的信号分析

2.3 处理增益与干扰容限

2.3.1 处理增益

2.3.2 干扰容限

第三章 MATLAB仿真

3.1 DS-CDMA发射系统建模仿真

3.2 接收系统设计仿真

第四章 发射系统设计

4.1 发射端模型设计

4.2 PN序列发生器设计

4.2.1 PN序列

4.2.2 m序列原理

4.2.3 m序列特性

4.2.4 m序列设计仿真

4.3 差分编码器设计与仿真

4.4 四相载波发生器设计与仿真

4.5 串并转换模块设计仿真

4.6 发射端总体仿真

第五章 接收系统设计

5.1 接收系统概述

5.2 码捕获

5.2.1 串行搜索

5.2.2 固定积分时间检测

5.3 FPGA码捕获的实现方案

5.4 码跟踪

5.4.1 相干延迟锁定跟踪环

5.4.2 非相干延迟锁定跟踪环

5.5 码跟踪环设计与仿真

第六章 总结与展望

6.1 论文总结工作

6.2 论文后续工作

致谢

参考文献

研究生期间公开发表的学术论文