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通信业界内越来越多专家认为CDMA技术是本世纪无线通信最重要的多址接入手段之一。近年来,随着超大规模集成电路(VLSI)技术的飞速发展,数字信号处理器(DSP)以及现场可编程门阵列(FPGA)等通用编程器件性能的显著提高,软件无线电(Software Defined Radio)这种新的通信体系结构不再是纸上谈兵。数字中频通信系统正成为理想软件无线电思想与现阶段硬件水平相结合的一种经济、适用的折中。本文讨论和研究的正是中频CDMA系统的数字实现方式。同步技术是通信系统中的一个非常关键的技术。通信系统能否有效可靠地工作,很大程度上取决于同步性能的优劣。本文围绕着数字中频DS-CDMA系统载波同步的问题,详细讨论和研究了CDMA数字中频通信系统物理层调制解调器的设计与基于FPGA的实现。全文的主要内容总结如下:1.概述了直接扩频通信系统基本原理和技术特点,引出同步技术的必要性。2.描述了CDMA系统前向链路的调制解调方案,重点研究了前向链路的载波同步的算法与全数字的锁相环的实现方式。通过对同步性能进行详细的仿真和测试,采用了多环路切换的优化策略。3.描述了CDMA系统的反向链路的调制解调方案,提出了利用子站接收机中的锁相环路模块,在前向链路载波同步后,提供给反向链路同频载波的构想,通过计算机仿真验证了构想的可行性,初步测试了该方案的性能。4.介绍了CDMA系统的硬件实现平台,并给出调制解调器中的部分核心模块基于Verilog HDL的RTL级设计方案和Modelsim的仿真结果,给出了系统的板级测试结果。本文提出的数字中频方案不仅适用于DS-CDMA系统,还同样适用于非扩频系统和点对点等通信系统。对于数字锁相环,不同的系统的鉴相器会有所不同,但是本文介绍的环路滤波器参数选择和数控振荡器的实现都具有较强的通用性。对于需要载波同步的全双工系统,可变速率内插传动轴机制具有一定的参考价值。