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基于FPGA的混合扩频发射机设计与实现

基于FPGA的混合扩频发射机设计与实现

点击数:7610 次   录入时间:03-04 11:39:27   整理:http://www.55dianzi.com   DSP/FPGA技术
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    最后验证卷积编码,同时达到验证整个编码器的功能的目的。输入数据为上述编码输入的数据。根据Matlab的仿真,输出的数据为1,1,1,0,1,1,1,1,0,0,0,1,1,1,0,0,1,1,1,0,…。仿真结果如图8所示,参考时钟为clk16。

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3.2 组帧模块的验证
    组帧模块比较简单,状态标识通过外界输入,且长度要求为31b。此模块的输入数据为上面编码模块的输出数据。仿真结果如图9所示,从frame_valid为高电平开始,输出12 b的“1”的导频码;后面是7 b的帧同步码——巴克码;之后,将部分状态标识数据与卷积编码器的输出数据1,1,1,0,1,1,1,1,0,0,0,1,1,1,0,0,1,1,1,0,…依次输出;最后输出剩余状态标识数据。
3.3 扩频模块的验证
    扩频实现原理:输入数据与扩频码进行异或运算,需要一个异或运算器,如图10所示。

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    图10中clk:时钟信号,异或运算器在其上升沿处数据采样。
    frame_data:异或运算器的数据输入端口,其位宽为1b。
    frame_valid:输入数据的有效标志位。
    gold_valid:GOLD码输出有效标志位。
    gold_data:GOLD码。
    goldout_valid:输出数据有效标志位。
    gold_out:异或运算器输出端口,其位宽为1b。
    扩频模块的输入数据为组帧模块输出的数据,码为GOLD码。仿真结果如图11所示,clk16_31是采样时钟,frame_out是数据输入,gold是GOLD码输入,out为输出。

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3.4 调制模块的验证
    由于是验证模块的正确性,因此时钟与数据都是随便取的。将程序下载到FPGA平台上,通过SignalTapⅡ捕捉数据。结果如图12所示,clk1M是输入数据,out是MSK调制的输出结果。

4 结语
    FPGA是整个发射机的核心,且FPGA的可编程性使电路的设计更具灵活性。本文即是以FPGA为硬件设计平台,QUARTusⅡ为设计工具设计实现的一种直扩/跳频混合扩频发射系统。给出了发射机的系统模型,以及各个模块的设计原理和仿真波形。仿真结果表明该FPGA设计是正确可行的,加入了扩频模块,使得整个系统具有较高的性能指标,输出稳定无毛刺。



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