QPSK调制扩频通信技术的FPGA实现与应用.docx

QPSK调制扩频通信技术的FPGA实现与应用

目录

内容概览．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.2扩频通信技术概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.3QPSK调制技术介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

1.4FPGA实现技术简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

1.5本文研究内容与结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

扩频通信系统理论基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

2.1扩频通信基本原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

2.2扩频码设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

2.2.1扩频码类型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

2.2.2扩频码性能分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

2.3QPSK调制解调原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

2.3.1QPSK调制方式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

2.3.2QPSK解调方式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

2.4性能指标分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

2.4.1信噪比分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

2.4.2抗干扰性能分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

基于FPGA的QPSK扩频通信系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

3.1系统总体架构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

3.2FPGA硬件平台选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

3.3QPSK调制模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

3.3.1正交调制器设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

3.3.2幅相调制算法实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

3.4扩频模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

3.4.1扩频码生成算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

3.4.2扩频码序列生成器设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

3.5解扩模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

3.5.1解扩算法实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

3.5.2匹配滤波器设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

3.6QPSK解调模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48

3.6.1正交解调器设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

3.6.2幅相解调算法实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

3.7系统控制模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54

3.8数据传输接口设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55

基于FPGA的QPSK扩频通信系统实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．56

4.1硬件平台搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．58

4.2软件开发环境配置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．