大容量扩频通信机关键技术FPGA实现技术研究.rar

无线通信因为发射功率小，设备简单，通信方式灵活，抗毁性强等优点成为无线部门和其他远距离通信和指挥的重要工具。就通信的顽固性，机动性和灵活性而言，无线通信也具有一定的的优越性。在无线通信系统的研制中，通信速率与抗干扰性能是衡量通信系统水平的关键。大容量扩频通信机研制的项目在这两方面都达到了国内先进水平。 本文作为大容量扩频通信机项目的关键组成部分之一，研究了使用现场可编程器件(FPGA)来设计与实现时间与频率同步技术，数字上变频与下变频技术以及FPGA与终端、DSP、A/D、D/A的接口技术等相关问题。论文主要内容如下： 针对时间与频率同步技术，本文首先介绍了一种适合本系统的时间与频率同步算法。然后，将同步过程分为基于短序列的时间同步、基于长序列的时间同步结束检测、基于长序列的频率同步三个部分详细讨论其实现技术。最后，通过比较在DSP中与在FPGA中所实现的同步的性能，结合所使用资源的分析，证明了在FPGA中实现对时间与频率同步技术是可行的。 针对数字中频实现技术，本文首先介绍了其基础理论。然后将整个中频系统划分为CIC滤波器、CIC补偿滤波器、混频电路分别讨论其实现技术。通过理论分析和仿真确定了CIC滤波器的参数；讨论了CIC补偿滤波器中滤波器阶数对补偿性能的影响；分析比较了混频电路部分的实现方式，最后采用查表法实现并分析了其性能。 在本系统中，由于需要终端、DSP、FPGA等的相互配合完成整个通信任务，FPGA与外部器件的接口是实现的关键问题之一，依据系统的具体情况，本文提出了FPGA与终端、DSP接口的实现要求并最终给出了解决方案。 大容量扩频通信机系统已经完成室内有线及室外无线的通信测试，测试结果满足系统要求。这进一步证明了本文所描述的FPGA实现在实际应用中的可行性。