DS/CDMA通信系统中捕获技术的研究

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近年来随着软件无线电的发展,CDMA扩频技术已经成为现今无线通信领域的主流技术,具有寻址能力强,抗干扰性能好,保密功能强等特点。直接序列扩频码分多址(DS/CDMA)系统是当前技术最成熟、使用最多的扩频系统。在直扩系统中,扩频码捕获是系统进行可靠通信的关键步骤,所以如何实现低延时、低复杂度和高可靠性的捕获方法也就成为了人们研究的热点问题。本文以已构建好的CDMA音频会议系统为硬件平台,对直扩系统中的捕获方法展开了讨论和研究。论文首先简述CDMA扩频通信系统的理论和分类,并以直扩系统作为研究重点,然后对常用的扩频码捕获方法进行了深入分析和对比。接着从硬件和架构两个角度,对构建的基于FPGA的CDMA音频会议系统进行了简要概述。针对CDMA音频会议系统的性能参数要求,本文选用串并结合相关捕获法作为捕获方案。该捕获方案对硬件复杂度和捕获时间两个因素进行了平衡,通过适当增加硬件资源来减少捕获时间。然后论文使用仿真工具Matlab验证扩频码的相关特性,并完成捕获算法的仿真测试。在此基础上,将捕获方案分模块设计,使用硬件描述语言对各个模块予以实现,同时结合ModelSim工具产生硬件仿真结果。最后对实物进行硬件测试,对捕获结果和硬件资源使用情况予以分析。系统的扩频码生成电路、捕获电路、门限电路等都利用模块化思想进行设计,有利于后期的修改、扩展和移植。同时,系统拥有较低的资源利用率,在降低硬件复杂度的同时,也为后续的其他模块提供了更多的资源空间。
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