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多相制直接序列扩频通信系统研究及其FPGA实现的中期报告

摘要

直接序列扩频通信技术具有抗多径干扰、低概率截止误码率和高安全性等优点，是第三代移动通信系统中的核心技术之一。为了进一步提高直接序列扩频通信系统的性能，本文提出了一种新型的多相制直接序列扩频通信系统，并在FPGA实现了该系统的数据发送端。通过仿真实验，结果表明该系统可以显著提高系统的错误码率性能，具有较好的抗多径干扰能力。

关键词：多相制直接序列扩频、FPGA、抗多径干扰、错误码率

Abstract

Directsequencespreadspectrumcommunicationtechnologyhastheadvantagesofanti-multipathinterference,lowprobabilityofcut-offerrorrateandhighsecurity.Itisoneofthecoretechnologiesinthethirdgenerationmobilecommunicationsystem.Inordertofurtherimprovetheperformanceofdirectsequencespreadspectrumcommunicationsystem,thispaperproposesanewmulti-phasedirectsequencespreadspectrumcommunicationsystem,andimplementsthedatatransmissionendofthesysteminFPGA.Throughsimulationexperiments,theresultsshowthatthesystemcansignificantlyimprovetheerrorrateperformanceofthesystemandhasgoodanti-multipathinterferenceability.

Keywords:multi-phasedirectsequencespreadspectrum,FPGA,anti-multipathinterference,errorrate

1.研究背景与意义

随着移动通信技术的不断发展，无线通信系统的传输速率也在不断提高。然而，在高速传输的过程中，信号易受到多径干扰的影响，造成信号质量下降，从而影响系统的性能和可靠性。直接序列扩频通信技术具有较强的抗多径干扰能力和良好的安全性能，被广泛应用于第三代移动通信系统中。然而，传统的直接序列扩频通信系统存在着能量损失大、码序列长度长、易受到同步误差等问题，导致误码率性能差。因此，如何进一步提高直接序列扩频通信系统的性能，是当前研究的热点问题之一。

2.多相制直接序列扩频通信系统的原理与实现

多相制直接序列扩频通信系统采用多相制信号代替传统二进制序列，即将单个符号表示为多个符号时刻的组合，实现序列的平滑跳变。具体实现过程如下：

（1）信息源对待发送数据进行符号映射，将二进制数据映射成多相制信号。

（2）发送端采用多相制码作为扩频码，并经信道编码后直接扩频，与信息序列进行异或操作。

（3）接收端对接收到的信号进行频率同步、多径干扰抵消、信道估计、解扩频等处理，恢复出原始信息。

3.FPGA实现过程及仿真结果

采用VHDL语言，在FPGA平台上实现了多相制直接序列扩频通信系统的数据发送端。在ISE软件环境下完成了设计、仿真和综合。

通过仿真实验，验证了多相制直接序列扩频通信系统的抗多径干扰能力和误码率性能。实验结果表明，多相制直接序列扩频通信系统相比传统扩频通信系统，具有更好的误码率性能和抗多径干扰能力。

4.结论与展望

本文提出了一种新型的多相制直接序列扩频通信系统，并在FPGA实现了该系统的数据发送端。通过仿真实验，验证了该系统的性能优势。在未来的研究中，可以进一步研究多相制直接序列扩频通信系统的接收端算法和解调器的设计，进一步完善该系统的性能。