基于软件无线电的直接序列扩频接收机的研究

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1、武汉理工大学硕士学位论文基于软件无线电的直接序列扩频接收机的研究姓名：林玉兰申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：陈永泰2003.5.1武汉理工大学硕士学位论文摘要随着无线通信系统多标准、多体制的出现，对互操作要求的增加，以及无线电频谱资源的缺乏，传统无线通信系统已难以适应发展的需要。软件无线电技术为解决上述问题提供了一个可行的方法，成为人们研究的热点。本文主要研究软件无线电技术在直接序列扩频接收机中的应用。首先论述了软件无线电的原理及其特点，对它的实现技术进行了具体的分析。利用DSP技术

2、处理软件无线电接收机基带信号．包括解调、译码、自适应均衡、帧调整等：利用FPGA的灵活性和快速的处理能力，完成数字上，下变频和抽样滤波等设计。此外，还讨论了FPGA的算法结构，对FPGA局限提出一些解决办法。然后讨论了直接序列扩频接收机的数学表示、接收机扩频处理增益的影响因素和PN码的特点。由于PN序列具有类噪声特点，使得扩频通信具有抗噪声、抗干扰、保密性能好等优点。比较了基于利用扩频码序列自相关和互相关特点实现扩频码同步的不同方法。其中，数字匹配滤波器能极大地缩短捕捉时间，而采用折叠式并行设计，能

3、快速实现捕获，节约硬件资源，所以文中采用折叠式并行数字匹配滤波器实现扩频码同步和信号的解扩。最后，本文给出基于软件无线电的直接序列扩频接收机的设计方案。全面比较了射频采样接收和中频采样接收的特点后，选定了中频采样接收方案。在此方案中，前端模拟预处理采用成熟的超外差技术，它通过选择合适的中频和带宽，得到合适的A／D采样速率。A／D转换后用数字滤波代替了模拟滤波，提高了系统的灵活性和滤波器的选择性。基带部分采用模块化设计思想，在不同的模块中实现了不同功能的电路。整个系统在Matlab实验工具包Simul

4、ink中进行了仿真，包括信号源的设计、扩频解扩的设计、通用解调设计和抽样判决设计。经运行和实验，达到了预期的效果。关键词：软件无线电，直接序列扩频，数字匹配滤波器，模块化亟堡堡：!：盔堂堡主兰照堡苎一AbstractAstheemergenceofthemulti—criterionandmulti—modeintheradiocommunication，theincreasingneedfofCO．operationandthelackofradiospectrumresource，traditi

5、onalradiocommunicationcannotsatisfytheneedofdevelopment．Thesoftwareradiotechnologyputforwardafeasiblewaytosolveit，andbecomeafocus．Thisdissertationmainlystudiestheapplicationofthesoftwareradiotechnologyinthedirectsequencespreadspectrum(DSSS)receiver．Fir

6、stly,theconceptofthesoftwareradioanditscharacteristicisintroduced，andthewaytorealizeitisanalyzed．DSPisusedtoprocessthebasebandsignal，includingdemodulation。decode，theadaptiveequilibrium，thefhmeadjustmentetc．FPGAisusedtodesigndigitalupNownconvertorandsam

7、plingfilterforitsflexibilityandfastprocessing．11healgorithmstmemreofFPGAandthewaytosolvethelimitationofFPGAarediscussedadditionally．Secondly,themathematicexpressionofDSSSreceiveranditsprocessinggainandthecharacteristicofthePNcodearediscussed．Thespreads

8、pectrumcommunicationhasadvantagesofanti—noise，anti·interactionandnicesecrecyforthenoisecharacteristicofPNsequence。ThewaysbasedonthePNsequenee'sself-correlationandco-correlationtosynchronizearecompared．Digitalmatchedfilter(DMF)ischosebec