一种宽带通信系统方案设计及相关模块FPGA实现

摘要

跳频通信由于本身具有出色的抗干扰能力和低截获率，广泛应用于各个通信领域，而与 M元软扩频的结合加强了抗干扰能力和隐蔽性。随着干扰技术的发展，跳频通信需要往更宽带宽和更快跳速上发展。本文主要研究一种基于高速基带跳频和高阶M元软扩频的点对点突发宽带通信系统，使得系统具有隐蔽性、频带宽、抗干扰、高增益的特点。本文所做的工作如下：
　　1、给出了系统发射端和接收端总体方案的设计，重点是对系统的发射端和接收端相关模块的设计与实现，完成FPGA和AD、DA芯片的选型；
　　2、完成了发射端基带处理模块的FPGA设计与实现，包括同步头模块、M元软扩频模块、加扰模块、高速波形成形模块及跳频模块，其中跳频模块运用并行 DDS技术实现了宽频带范围的高速基带跳频，通过验证跳频带宽为300MHz，跳频速率为19.5k hop/s；
　　3、完成了长码实时捕获的FPGA设计与实现。利用PMF-FFT算法实现了长码（码长16376，码片速率40Mbps）的实时同步捕获，为了减少资源消耗设计了改进型PMF结构，还利用并行流水线结构设计了64点并行FFT实时给出频偏信息；
　　4、完成了接收端其他模块的FPGA设计与实现，包括高速宽带解跳、256元软扩频的解扩、跟踪模块及接口模块。针对相关器解扩复杂度高的问题，使用了循环相关解扩方法减小了复杂度，解扩部分还利用超前滞后环路来调整数据抽样时刻实现了同步跟踪。

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第一章 绪论

1.1研究背景与意义

1.2国内外研究现状及发展趋势

1.3主要内容与结构安排

第二章 系统原理与关键技术

2.1 M元扩频通信理论

2.2跳频通信理论

2.3并行DDS技术

2.4同步技术

2.5解扩技术

2.6本章小结

第三章 发射端方案设计及FPGA实现

3.1发射端总体方案设计

3.2相关模块设计

3.3器件选择

3.4 FPGA模块设计与验证

3.5本章小结

第四章 接收端方案设计及FPGA实现

4.1接收端总体方案设计

4.2相关模块设计

4.3器件选择

4.4 FPGA模块设计与验证

4.5本章小结

总结与展望

参考文献

致谢

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