直扩通信系统设计及DSP实现

发布时间：2017-10-28 02:22

  本文关键词：直扩通信系统设计及DSP实现

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【摘要】：扩展频谱通信因为具备抗干扰能力强、抗多径、抗截获、保密性好、多址能力强以及测距精度高等特性,越来越受到通讯行业的高度重视,是现代无线通信技术重要的组成部分。并且伴随着DSP相关技术的发展创新,使得数字信号处理相关的研究成果逐步应用在实际工程中,促进了工程和理论研究的结合。本文详细研究了扩频通信技术的发展历程,对扩频通信相关理论技术做了描述,通过香农的信道容量公式引入扩频通信理论,并对常见的直扩、跳频、跳时、线性脉冲跳频以及混合扩频系统展开论述。基于直扩通信系统的基本原理做了细致的推导和仿真,然后围绕本文的重点直接序列扩频通信系统展开研究,并且考虑到在实际工程中所遇到的种种问题。在考虑工程可实现性的基础上,直接序列扩频无线通信系统仿真链路是基于MATLAB仿真平台的m语言和相关库函数,采用模块化设计完成。直接序列扩频仿真系统的扩频因子共有SF=4和SF=128两种。本文重点并对数据传输链路的各个模块做了详细的说明,主要由初始化、数据发送、信道、数据接收、性能统计模块构成,并且数据传输链路方式的组帧不包括同步头,仅包括净荷和导频字段。其中信道模型包括AWGN信道和多径衰落信道,为了抗多径衰落引入Rake接收机。对直扩通信链路进行性能仿真,并输出仿真在AWGN、Rayleigh和Cost207信道下不同数据传输速率的性能测试结果。整个直扩系统是从硬件和软件两个方面进行,结合本系统的数据特点和DSP芯片参数特征,采用TI公司的TMS320C6455芯片。本项目的软件框架采用任务轮询方式,若有任务在初始化时创建,创建后一直运行,直到系统掉电或复位,各个任务的生命周期才终止。直接序列扩频通信收发信分机由发信分机和收信分机构成,以此来实现通信业务数据的发送和接收处理功能。直扩收信机与发信机采用相同的硬件平台,通过加载不同处理软件分别实现收发传输,其中定义的软件为基带处理模块中DSP芯片上运行的信号处理软件。
【关键词】：直扩通信 系统仿真 信道 性能分析 DSP
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN914.42
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-14
• 缩略词表14-15
• 第一章 绪论15-20
• 1.1 引言15
• 1.2 课题研究现状及发展趋势15-18
• 1.3 本文主要工作与组织结构18-20
• 第二章 直扩通信系统的理论基础20-29
• 2.1 扩频通信系统概述20-23
• 2.1.1 扩频通信系统原理20-21
• 2.1.2 扩频通信系统分类21-23
• 2.2 直扩通信系统基本理论23-28
• 2.2.1 扩频伪随机序列23-26
• 2.2.2 直接序列扩频信号26-27
• 2.2.3 直扩通信系统的重要参数27-28
• 2.3 本章小结28-29
• 第三章 直扩通信系统仿真及算法研究29-43
• 3.1 直接序列扩频仿真方案29-33
• 3.2 数据链路发送处理模块33-38
• 3.2.1 模块功能33-34
• 3.2.2 算法描述34-38
• 3.3 数据链路接收处理模块38-42
• 3.3.1 模块功能38-39
• 3.3.2 算法描述39-42
• 3.4 本章小结42-43
• 第四章 直扩频通信系统仿真性能测试分析43-55
• 4.1 系统性能测试需求43-45
• 4.2 数据传输链路性能测试45-54
• 4.2.1 AWGN信道下数据传输性能测试45-48
• 4.2.2 Rayleigh信道下数据传输性能测试48-51
• 4.2.3 Cost207信道下数据传输性能测试51-54
• 4.3 本章小结54-55
• 第五章 直扩通信系统信号处理软件设计及实现55-80
• 5.1 直扩收发信机总体设计说明55-64
• 5.1.1 系统需求56-59
• 5.1.2 技术指标59-60
• 5.1.3 结构特征60-63
• 5.1.4 接口设计63-64
• 5.2 直扩发信机详细设计64-70
• 5.2.1 工作原理64-66
• 5.2.2 发送系统控制66-67
• 5.2.3 发送信号处理67-70
• 5.3 直扩收信机详细设计70-76
• 5.3.1 工作原理70-72
• 5.3.2 接收系统控制72
• 5.3.3 接收信号处理72-76
• 5.4 直扩信号处理软件性能测试分析76-79
• 5.5 本章小结79-80
• 第六章 结束语80-82
• 6.1 本文贡献及结论80
• 6.2 下一步工作建议及展望80-82
• 致谢82-83
• 参考文献83-86
• 个人简介86-87
• 攻硕期间取得的研究成果87-88

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