FPGA技术平台的混沌扩频通信

来源 :广东工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:nm680nm
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
扩展频谱通信是一种传输信号带宽远大于信号本身带宽的通信方式。对比传统扩频通信,混沌扩频通信将混沌优良的特性应用于通信系统中,增加了通信系统的容量、保密性和抗干扰能力,因此本课题具有重要的研究意义。论文以混沌理论和扩频通信理论为基础,主要讨论在FPGA技术平台上用Logistic-Map混沌序列取代传统扩频序列实现数字基带信号处理。因此本论文的最大创新点是将混沌扩频通信与FPGA技术结合起来研究,使混沌扩频通信系统的研究不只是理论上的研究。   论文首先介绍国内外混沌保密通信的研究现状,混沌扩频通信逐渐成为现代通信研究的热点,引出了课题研究的背景。其次介绍了三种混沌通信同步方法,混沌扩频通信的同步设计采用相关同步法。论文接着对几种常规扩频序列m序列、Gold序列以及混沌序列Logistic-Map的相关性质进行了分析,证明Logistic-Map序列符合扩频序列的要求。最后就是混沌扩频通信系统的FPGA设计,给出了验证混沌通信系统的可行性方法。采用自顶向下的设计方法,运用Xilinx提供的IP核,结合自己用Verilog HDL编写的各个功能模块,给出了各模块仿真结果和综合实现的RTL电路。   论文的重点是混沌扩频通信系统FPGA设计。系统FPGA设计选用的硬件平台是Xilinx的VirtexⅡ Pro,设计软件选择ISE10.1结合Synplify Pr09.6.1与ModelSimSE6.2。整个混沌扩频基带系统分为发射子系统和接收子系统。发射系统由卷积编码、混沌序列发生器、扩频调制、成形滤波、并串转换等模块组成,接收系统包括串并转换、tiC抽取滤波、同步捕获跟踪、本地扩频序列发生器、扩频解扩、卷积译码等模块。通过FPGA技术实现这些功能模块,解决了混沌扩频通信数字基带信号处理的一些关键技术,例如应用FPGA技术设计匹配滤波器实现同步信号的捕获,对比滑动相关捕捉法更节省时间;应用FPGA技术使用抽取比特法产生Logistic-Map混沌序列,对比标准的浮点数算法更节省资源。为了验证设计的各个功能模块实现的功能是否正确,对各个模块进行功能仿真,仿真结果表明模块功能实现正确。在各个功能模块完成综合后,根据综合后的RTL电路优化电路,使最后综合生成的电路占用的硬件资源和处理速率达到最优。
其他文献
学位
学位
当前,无线通信系统中越来越多地使用微波/射频MEMS器件,MEMS器件已成为各国研究机构的研究热点,MEMS开关作为微波/射频通信系统中实现信号路由选择的重要器件,与传统的PIN和G
随着现代科学技术的迅猛发展,混沌理论在信息科学、数学、物理学、气象学、经济学等领域得到广泛应用,被著名物理学家J.Ford认为是20世纪物理学中继量子力学和相对论之后的第
学位
本文是基于无线通信技术的飞速发展和人们对智能家居的日益需求而提出的研究课题,从无线传输技术ZigBee的特点出发,提出了基于ZigBee技术的智能无线温控系统。本文所研究的智
液体折射率与液体所含物质成分、浓度和温度等特征因素紧密相关,折射率变化能够有效地反映被测液体的生化信息量,因此液体折射率测量是进行生化传感分析的基础.近年来,随着各
学位
随着现代无线通信技术的飞速发展,通信系统的日趋小型化和高度集成化成为其主要的发展方向,而作为通信设备的前端关键部件的天线,其性能的优越与否对整个通信质量起着至关重
尽管LED作为第四代固体发光源将在照明领域得到广泛的使用,但要提高器件的发光效率需要科技工作者在材料和工艺上作更多的改进。同时,由于LED在航空、航天、核电、军用等辐射环