基于FPGA的短波护频通信系统设计与实现

摘要

本文研究内容源自科研课题“短波宽带扩频技术研究”，该课题的研究目标是设计并在硬件平台上实现短波宽带扩频突发数据传输系统，本文研究基于Xilinx器件的短波扩频通信系统的FPGA设计与实现。首先介绍了扩频基础理论，给出了本扩频通信系统设计方案和实现框图；其次，根据系统中各个环节的算法设计，采用自顶向下的方法对整个系统进行模块划分，并对每个模块进行了理论研究，给出了具体的FPGA实现方法和部分功能仿真波形；最后，介绍了系统的硬件描述语言Verilog HDL，在以Xilinx Spartan芯片为核心的硬件平台上进行了系统测试，时序分析结果表明本系统符合时序要求，利用ChipScope Pro测得抓取到的收发数据一致，验证了整个扩频通信系统设计的正确性。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 短波通信概述

1.1.1 短波通信概述

1.1.2 短波通信的发展

1.2 短波扩频通信特点及应用

1.3 可编程器件的发展与应用

1.4 论文工作安排

第二章 短波宽带通信系统的基本介绍

2.1 扩频通信系统基本理论

2.1.1 扩频通信系统的概念

2.1.2 扩频通信系统的理论基础

2.1.3 扩频通信系统的分类

2.1.4 扩频通信系统的指标

2.2 直接序列扩频技术

2.2.1 直序扩频系统的组成

2.2.2 直序扩频系统码序列

2.3 系统的实现方案

2.4 本章小结

第三章 系统的FPGA模块设计

3.1 系统逻辑模块划分

3.2 系统的时钟模块设计

3.2.1 DCM模块的组成和功能介绍

3.2.2 多时钟系统

3.3 基带部分设计与实现

3.3.1 Walsh、PN扩频模块

3.3.2 成型滤波模块

3.3.3 匹配滤波模块

3.3.4 同步捕获模块

3.3.5 PN、Walsh解扩模块

3.4 数字中频部分设计与实现

3.4.1 多速率信号处理理论

3.4.2 数控振荡器的设计

3.4.3 数字上变频设计

3.4.4 数字下变频设计

3.5 系统AD、DA模块

3.6 本章小结

第四章 系统的板级实现

4.1 系统的硬件实现平台

4.2 系统的开发流程

4.3 系统的硬件描述语言

4.4 系统的时序分析

4.4.1 时序分析简介

4.4.2 时序约束

4.5 系统的测试

4.6 本章小结

第五章 结束语

致谢

参考文献