mc-cdma在遥控遥测中应用的研究

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1、南京航空航天大学硕士学位论文摘要随着时代的发展，遥控遥测系统的结构日益复杂，对通信质量的要求越来越高。传统的遥控遥测系统多运用码分多址技术，在某些信道环境下，它的传输速率有时达不到高速通信的要求。作为第四代通信的关键技术，OFDM具有高速率传输的特点，本文所述的多载波码分多址技术(MC-CDMA)就是一种结合了OFDM和码分多址两者特点的新型无线通信调制技术。本课题提出将MC-CDMA应用到遥控遥测系统中的技术方案，实现遥控遥测基带系统关键模块的详细设计。介绍了MC-CDMA及其相关技术的理论基础与遥控遥测系统的组成。采用Matlab/Simulink对系统关键模块进行

2、建模和可行性分析，通过对OFDM,CDMA,MC-CDMA的仿真对比，验证了MC-CDMA性能的优越性。同时在FPGA的通用平台上，运用VHDL编程语言实现了基于MC-CDMA的遥控遥测基带系统的关键部分的设计，并在开发环境QuartusII下，对模块进行波形仿真从而验证设计结果。这些关键模块包括基带系统中的差错控制编码和维特比译码，成形滤波，FFT变换等。硬件电路主要是采用Altera公司的Cyclone系列的FPGA。最后本文将电路应用于某GPS系统,在此电路中，运用到了SOPC技术，通过嵌入式软核处理器实现GPS数据格式的转换。MC-CDMA继承了OFDM和CDM

3、A技术的优良特性，必将在遥控遥测中得到更广泛的应用。关键词：多载波码分多址,遥控遥测，FPGA,MATLAB，码分多址iABSTRACTWiththedevelopmentoftimes,thestructureofRemoteControlandTelemetrysystembecomesmoreandmorecomplexandneedshighercommunicationquality.TheCDMAsystemwaswidelyusedinthetraditionalsystem,butitsdatarateisnotfastenoughtosatisfyth

4、esystemthatneedsinsomechannelenvironment.OFDM,asthecoretechnologyof4G,hasthecharacteristicofhighrate.MC-CDMA,discussedinthispaperisjustanewMulti-CarriermodulatingtechnologyforwirelesscommunicationwhichcombinedthecharacteristicsofOFDMandCDMA.ThispaperputsforwardtheschemeofapplyingMC-CDMAi

5、nthesystemofRemoteControlandTelemetry.Theapplicationinbased-bandofthissystemhadbeenrealized.DeepresearchofthebasictheoryaboutMC-CDMAandRemoteControlandTelemetrysystemhandbeendone.ThenthefeasibilityofkeymodulesweremodeledandsimulatedbyMATLAB/Simulink,itprovedthatMC-CDMAhashighercommunicat

6、ionqualitythanOFDMandCDMAbycomparingwiththeperformanceofthemusingMATLAB/Simulink.ThekeymodulesofMC-CDMAwerebuiltbasedontheuniversalplatformofFPGAusingVHDL,allthedesignofthesemodulescanbesimulatedunderthesimulationenvironmentofQuartusII.ThesemoduleswerecomprisedoftherealizationofFECandthe

7、decodeofViterbi,theshapeofbase-bandwave,FFTandsoon.ThehardwareelectriccircuitsweremainlybasedonFPGA,theSeriesofCycloneproducedbyAltera.Atlast,somepartsofthecircuitwereappliedinoneGPSsystem,andthedesignmadetheuseofAltera’slatestsolutionofSOPC-takingNiosIIembedsoft-coreproc