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扩频通信在军事通信和民用通信中都具有重要的意义,软件无线电技术近几年得到了迅速发展,应用软件无线电的思想和通用平台,研究海上短波直扩通信接收系统的数字化实现,具有现实意义。 本文从整体上阐述扩频通信系统的原理、重要指标、类型、特点和伪噪声码m序列的性质。重点针对直扩系统,给出发射和接收模型。对扩频数字化接收机的算法进行了研究和分析,主要包括信号采样、多速率信号处理、数字正交混频、BPSK信号的解调和扩频码的同步理论与算法。还研究了高效数字滤波器的实现,给出凯撒窗函数滤波器和积分梳状滤波器的具体设计方法。对地波传播、大气噪声和发射天线效率的具体参数进行计算和仿真验证,为工作频率的确定提供了依据,并相应地确定了接收机的主要技术指标。 根据指标要求,设计出直扩系统的数字化接收机,包括前端模拟放大、A/D带通采样、数字下变频(DDC)、基带信息处理以及外围辅助电路。在此硬件平台上,运用软件算法实现了数字信号正交混频、数字下变频的多级抽取和抗混叠滤波器参数的设计,在核心部分DSP中,实现对AD6620各参数的配置,完成与AD6620之间的数据传输,并用软件实现BPSK信号的解扩解调算法,最后利用FLASH设计了DSP的16位并行引导装载,完成一个独立的扩频数字接收系统。整个系统的时序控制和译码电路都由CPLD宋实现,并且设置了与计算机的通信接口,为将来功能的扩展留出了空间。