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1、科技信息计算机与网络雷达系统中基于EPLD的伪码测距电路广东工业大学华立学院张亚婉［摘要］本文介绍了一种利用EDA技术，基于Altera的MAX7000S系列EPLD芯片EPM7064SLC实现伪码信号的产生电路和使用伪码信号测距电路的设计，并简要分析了伪码测距的原理。［关键词］EDAEPLD码信号电路伪随机码1.引言主振为6M时钟作为伪随机码输入信号，经7级D触发器和反馈用伪随机码测距可以通过增大伪随机码的周期P来提高测量距网络来产生码元宽度为0.167us，码字长为127比特的伪随机码，它的离，通过减少码元宽度T来提高测试精度，简化了硬件电路；
2、用伪随机输出伪码为：码测距,由于采用相关法得到收发两个伪随机序列的相位差,绝大多数0011111011，0111000000，1010000110，1100100000，1111000101，1噪声都与该伪随机序列不相关,这些噪声都可以通过计算收发序列的相010110000，1000100111，0111101000，1100110100，1100011100，101010关函数抑制，所以利用伪随机码测距具有高抗干扰性。由于用伪随机码1110，1010010010，1111111测距具有以上等优越性，目前，在军用和民用定位系统中都有着强劲的其中此伪
3、码发生器的反馈网络是：x7=x2⊕x4⊕x6⊕x7(⊕为异或符发展势头。号),这是由它的本原多项式所决定的。由本原多项式得它的原理框图如2.伪码信号测距系统的设计图3所示，通过MAX+PLUSⅡ软件仿真得此伪随机码的输出波形如图2.1主要内容4所示：主要介绍了产生伪随机码信号(发码)、参考码、调制码(修正码)、同其中输入信号st用于控制测量状态与搜索状态的转换，当st为1步信号的码信号电路（其中：伪随机码码元宽度为0.167us、码长为时，它处于测量状态；当st为0时，它处于搜索状态。输入信号sw用127bit、同步信号频率为47.244KHz、三
4、支路参考码为or1,or2,or3）以及于控制发码的输出，当它为1时，有发码输出；当它为0时，无发码输伪码测距系统电路。给出了伪码测距系统各部分的组成原理框图、伪码出。这些是由控制电路实现的。输出仿真波形以及总的电路原理框图。在系统设计中，采用Altera公司提供的MAX+PLUSⅡ软件来完成设计的输入、编译、逻辑综合、器件适配，设计仿真，定时分析，器件编程的所有过程。2.2基本工作原理m序列又称最长线性反馈移位寄存器序列，是最常用的一种伪随机序列，它由带线性反馈的移位寄存器产生，且具有最大周期。其周期为2m-1，其中n为伪随机序列发生器中寄存器的
5、个数。图3伪码发生器原理方框图采用伪随机码测距技术,它的检测距离如式：s=1/2NVT其中:N是收发两个序列之间的相位差,N=1,2,3…P,P为伪随机码的周期,T为码元宽度,V为超声波的传播速度。2.3电路设计伪随机码测距系统的原理方框图如图1所示，我们采用6M时钟作为输入信号，通过7位移位寄存器和异或反馈网络等产生伪随机码信号，这些都是在FPGA逻辑运算控制部分实现的；经过移位和延迟电路实现伪随机码的延迟和修正；控制电路部分主要实现数据的计算以及人机的信息交换，该部分对输入数据进行运算处理，以得出距离信息。图4伪码输出波形2.3.2伪码测距伪随
6、机码(m序列)经调制和发射后,反射回来的信号经接收机还原为m序列,还原的m序列再与本地m序列进行相关判决。当两者相同时,相关器有最大输出,这时通过比相器可确定两个m序列的相位差;当两者不同时,相关器的输出很小,用相关器的输出反馈回来去控制本地码的相位,直到相关器输出最大,此时同样通过比相器可确定两个m序列的相位差。由两个m序列的相位差求得所需的渡越时间,即延迟时间图1伪码测距系统原理方框图τ,从而由渡越时间乘以声波在空气中传播的速度得到所测距离。伪码2.3.1伪随机码发生器测距原理框图如图5所示：伪随机码具有类似噪声的一些性质，它是一种数字信号，可
7、由数字电路产生，一般用D触发器和异或门构成线性反馈移位寄存器产生伪随机码。我们采用m序列伪随机码，其长度为：P=2r-1(bit)其中，r为移位寄存器级数。码周期为T=P·△τ其中，△τ为码元宽度。图5伪码测距原理框图这里我们采用7级伪随机码发生器即127位的伪随机码，相关函2.3.3延迟及修正电路数相关值为1，非相关值（又称副瓣）为1/127（-42dB）。求相关函数可采为了得到不同距离的参考码。伪码工作时必须提供与发码对应的用图2的相关器来实现。延迟码；另外，由于回波信号混频后的调制码变为发码与回波延迟码的乘积项，所以还必须将延迟参考码转换为发
8、码与延迟参考码的乘积项，即修正码。距离支路的功能是通过相关处理，分离不同距离支路单元的回波图2相关器信号，并对不同距离单元
