基于DSP的擴頻通信接收系統的研究

1、基于DSP的擴頻通信接收系統的研究【摘 要】數字信號處理（Digital Signal Processing ，DSP）近年來得到長足發(fā)展，被廣泛應用于通信、圖像處理、語音處理、醫(yī)療設備等方面，在擴頻通信中，利用DSP芯片進行開發(fā)，可以有效的進行系統設計，提高系統的處理能力和靈活適應能力。本課題主要是研究了基于高速DSP的擴頻通信系統，對該系統的可行性進行了分析p 。【關鍵詞】：p 】DSP；擴頻通信；代碼優(yōu)化【Abstract】DSP considerable progress has been made in recent years has been widely used in mun

2、ications， image processing， speech processing， medical equipment etc.In spread spectrum munications， the use of DSP chips， a development can be effective systems design， to improve the capacity and fle_ibility in adapting to capacity.This paper mainly study the spread spectrum munication system with

3、 high speed based on DSP， the feasibility of the system is analyzed.【Key words】DSP；Spread spectrum munication；Code optimization0 引言擴頻技術是將基帶信號的頻譜擴展至和寬的頻帶進行傳輸，接收端采用相關接收的原理，將擴展的頻譜恢復到基帶信號的頻譜，從而抑制傳輸過程中的干擾。軟件無線電充分利用嵌入通信設備里的單片微機和專用芯片的可編程能力，提供一種通用的采用寬帶A/D轉換器、DSP和通用中央處理器（CPU）相結合的無線電臺硬件平臺。本課題研究完成擴頻通信的捕獲、跟蹤、同步

4、過程，實現對信號的最終解調，并對該系統的可行性進行分析p 。1 擴頻通信基礎理論擴頻通信技術這種信息傳輸方式，把要發(fā)送的信息擴展到一個很寬的頻帶上，擴展后的頻帶寬度遠大于所傳信息必需的最小帶寬；頻帶的擴展是通過一個碼序列來實現的，該碼序列與所傳信息數據無關；在接收端則用同樣的碼序列進行相關處理，就可以恢復所傳信息。擴頻通信具有抗干擾能力強、可進行多址通信、安全保密、抗多徑干擾、定時和測距等特點。1.1 擴頻通信的工作原理在發(fā)送端輸入信息比特流，先經擴頻碼發(fā)生器產生的擴頻碼調制以展寬信號的頻譜，頻譜展寬后的信號再搬移到射頻載波上發(fā)送出去。接收端收到寬帶射頻信號后，將它變頻至中頻，然后由本地產生的

5、與發(fā)端相同的擴頻碼序列進行相關解擴、解調、恢復成原始信息輸出。與一般數字通信系統比較，擴頻通信就是多了擴頻調制和解擴部分。1.(轉自：wWw.bdFqy. 千 葉帆 文摘:基于DSP的擴頻通信接收系統的研究)2 擴頻信號的解擴相關解擴運算是通過本地參考信號同接收信號相乘實現的。這個本地信號是發(fā)射擴頻信號的副本，兩者保持嚴格同步。經過相關運算，被擴頻碼展寬的有用信號頻譜壓縮回基帶信息頻譜，而無用信號的頻譜反而被本地參考信號展寬，從而降低了無用信號的功率譜寬度，提高了基帶濾波器輸出端的信噪比。解擴用的相關器有直接式和外差式兩種。1.3 擴頻序列的捕獲擴頻序列的捕獲是指接收機在開始接收發(fā)送來的擴頻信

6、號時，調整和選擇接收機的本地擴頻序列相位，使它與發(fā)送來的擴頻序列相位一致，也就是接收機捕獲住發(fā)送的擴頻序列相位的過程，又叫擴頻序列的初始同步。1.4 跳頻序列的同步跳頻序列的同步是由跳頻序列同步跟蹤環(huán)使用延遲鑒相器，環(huán)路中的頻率合成器在跳頻序列發(fā)生器作用下，產生兩個與接收到的跳頻信號的跳變頻率超前和滯后一段時間的信號。信號頻率與接收信號的頻率正好相差一個中頻，經乘法器混頻濾波器濾波、平方后相減，就獲得了超前一段時間的本振信號與接收信號混頻后的中頻信號，同滯后一段時間的本振信號與接收信號混頻后的中頻信號相差的電壓，是有超前滯后鑒別能力的信號，能實現跳頻信號的同步跟蹤。2 基于DSP的擴頻通信接收

7、系統2.1 DSP系統概述輸入信號首先進行帶限濾波和抽樣，然后進行A/D（Analog to Digital）變換將信號變換成數字比特流。根據奈奎斯特抽樣定理，為保證信息不丟失，抽樣頻率至少必須是輸入帶限信號最高頻率的2倍。DSP芯片的輸入是A/D變換后得到的以抽樣形式表示的數字信號，DSP芯片對輸入的數字信號進行某種形式的處理。數字處理是DSP的關鍵，在交換系統中，處理器的作用是進行路由選擇，再經過處理后的數字樣值再經D/A（Digital to Analog）變換轉換為模擬樣值，之后再進行內插和平滑濾波就可得到連續(xù)的模擬波形。2.2 DSP系統的設計思路實時DSP系統的設計包括硬件設計和軟件設計兩個方面。硬件設計首先要根據系統運算量的大小、對運算精度的要求、系統成本限制以及體積、功耗等要求選擇合適的DSP芯片，然后設計DSP芯片的外圍電路及其他電路。軟件設計和編程主要根據系統要求和所選的DSP芯片編寫相應的DSP匯編程序，若系統運算量不大且有高級語言編譯器支持，也可用高級語言（如C語言）編程。由于