CDMA扩频通信系统同步技术研究与实现

摘要

CDMA是码分多址的英文缩写（Code Division Multiple Access），它是在数字技术的分支—扩频通信技术上发展起来的一种崭新而成熟的无线通信技术。CDMA技术的出现源于人们对更高质量无线通信的需求，通信业界内越来越多专家认为CDMA技术是本世纪无线通信最重要的多址接入手段之一。
　　随着通信技术的日益成熟，扩展频谱技术凭借其特有的发展优势，显示出极强的生命力，尤其是在电子对抗的今天，扩频通信系统由于其独特的抗干扰能力以及隐蔽性，在军事通信上获得了广泛的应用。同步技术是扩频通信系统中的关键技术之一，也是一个最为重要的实际问题。时间、频率同步是扩频接收机信号检测的基础，所以通信系统能否有效可靠的工作，很大程度上取决于同步性能的优劣。
　　本文基于CDMA扩频通信系统的数字中频模块为研究对象。本人在深入分析同步技术几种常用的捕获和跟踪技术的基础上，主要负责完成CDMA系统前向链路和反向链路方案设计，完成数字中频模块的硬件设计，以及基于 FPGA的同步算法Verilog HDL设计、Modelsim仿真和在板测试工作。最终将该CDMA扩频通信系统应用于某武器系统的指挥控制当中，实现数据语音双向传输功能。主要内容为：
　　1．概述了扩频通信系统和同步技术的理论基础。
　　2．分析了同步系统几种常用的捕获、跟踪技术，分别给出了不同的实现方案、系统框图等。
　　3．介绍了CDMA系统前向链路和反向链路的设计方案,以及同步方案。
　　4．描述了CDMA系统数字中频模块的硬件实现平台。
　　5.介绍了同步系统中的核心模块基于Verilog HDL的RTL级设计方案，给出了Modelsim仿真结果和系统的板级测试结果。

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第一章 绪论

1.1 研究课题概述

1.1.1 扩频通信发展简介

1.1.2 CDMA技术简介

1.2 课题研究背景和意义

1.3 论文结构及内容安排

第二章 扩频通信系统原理与同步技术

2.1 扩频通信概述

2.1.1 扩频通信基本理论

2.1.2 扩频系统基本类型

2.1.3 直扩系统的性能

2.2 扩频通信的同步技术

2.2.1 PN码同步

2.2.2 载波同步

第三章 CDMA系统上下行链路与同步设计方案

3.1 CDMA网络总体方案

3.2 CDMA下行链路设计

3.2.1 下行链路设计

3.2.2 子站接收机PN码同步与载波同步方案

3.3 CDMA上行链路设计

3.3.1 上行链路设计

3.3.2 中心站接收机PN码同步与载波同步方案

第四章 CDMA系统硬件设计与FPGA实现

4.1 数字中频模块硬件平台

4.1.1 硬件平台的总体方案设计

4.1.2 系统参数设计

4.1.3 硬件平台实物及主要器件

4.2 同步系统核心模块的FPGA设计

4.2.1 基于HDL的FPGA设计流程

4.2.2 部分核心模块的FPGA实现

4.3数字中频模块板级测试

第五章 总结与展望

5.1 本论文研究总结

5.2 前景展望

致谢

参考文献