扩频测距系统的研究及数字化实现

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扩频测距是通过测量基站和待测目标之间的到达角或距离来实现待测目标的定位。它具有波束宽、测量精度高、测量距离远、实时性强、可全天候工作等优点,并且扩频测距克服了传统测距方法存在的不足,同时实现了信息通信功能,得到了很好的应用与发展。本文对扩频测距系统进行了的研究,并且利用FPGA实现了全数字化的扩频测距系统。本文的主要研究内容和工作:第一,对扩频通信技术和扩频测距的基本原理进行了讨论,给出了扩频测距系统整体的仿真图,对系统进行了仿真和性能分析,验证了系统的可行性。第二,介绍了多目标扩频车距系统中多址干扰的产生,重点讨论了多址干扰对多目标扩频测距系统检测概率和虚警概率的影响。介绍了常见的几种多用户检测技术,并且分析每种多用户检测技术的优缺点,通过性能的对比分析,选取并行干扰抵消(PIC)检测器来作为实现的算法。重点研究了PIC检测器对多目标扩频测距系统性能的改善。在Matlab平台上搭建出多目标扩频测距系统,给出仿真波形。第三,将扩频测距系统的各个模块在QuartusII环境下设计并实现,包括扩频码发生器、成形滤波器、数字上变频(DUC)、数字下变频(DDC)、数字匹配滤波器(DMF)等主要模块。制作硬件电路,将扩频测距程序下载到硬件电路中,用示波器仪器观察波形。实测波形表明所设计的扩频测距系统完全满足设计要求,实现了测距的目的。
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