基于FPGA的扩频通信跟踪技术研究

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语音视频会议通信系统的总体目标是建成多用户,高实时,可靠,灵活,便携的大型会议系统,能够同时适应多用户接入长期使用,并适应未来多媒体会议的发展要求。本文对整个系统中码片同步规划,设计做了深入研究。通过在本系统中得到的经验在以后能够推广更多的会议通信中应用,具有借鉴意义。本文将扩频通信理论和集成电路相结合,实现会议通信系统的码片跟踪仿真与硬件建构,从而为正确接收还原信号奠定基础。本文以扩频通信技术为依托,详细介绍了码片跟踪的设计思想、总体框架以及硬件编程的设计。码环主要包括四大部分:延迟锁定鉴别器、环路滤波器、压控振荡器与扩频码发生器等部分。延迟锁定环以FPGA为硬件资源,采用超前-滞后门的方法来获取信号中所含相位差以及相关算法比较。相位差进入环路滤波器后经过数学运算处理。压控振荡器主要完成电压到频率误差转化来控制频率字。扩频码发生器模块包括DDS信号源部分和码片产生模块。这四个部分最后基于硬件语言VHDL/Verilog描述来实现跟踪反馈环路。硬件调试结果证实,‘通过与相应软件仿真结果比对,得出环路跟踪过程中码片相位稳定在(-1/4,1/4)的误差范围内,验证了跟踪环框图和流程合理性,保证后续信号的精确解调还原,可以应用于实时通信场合中。环路结构优化以及改善设计方法使这种方法具有实践意义。另外该模块中还可以参数可调,增加环路的灵活性。总之,本文设计的跟踪环易于扩展,节省硬件资源等特点,具有较强的实际意义。
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