CDMA扩频通信中同步系统设计开题报告.docVIP

毕业设计（论文） 开题报告 题目名称：CDMA扩频通信中的同步系统的设计 院系名称：电子信息学院 班 级：信息091 学 号：200900484131 学生姓名：李哲 指导教师：王新强 2013年2月 目录 一、本课题研究目的及意义 - 1 - 二、本课题国内外研究动态 - 2 - 三、研究内容 - 2 - 四、 CDMA扩频通信关键技术 - 3 - 1. CDMA扩频通信理论基础 - 3 - 2. CDMA扩频通信核心技术 - 4 - 五、整体设计 - 5 - 六、研究计划 - 8 - 七、文献 - 9 -一、本课题研究目的及意义 扩频通信，即扩展频谱通信技术（Spread Spectrum Communication），是指将待传输信息的频谱用某个特定的扩频序列调制后成为宽频带信号，送入信道中传输，在接收端，利用一定手段将信息从收到的宽频带信号中恢复出来的通信系统。因此，扩频通信在传输同样信息时所需要的射频带宽，远比我们己熟知的各种调制方式要求的带宽要宽得多。扩频带宽至少是信息带宽的几十倍甚至几万倍。此时，信息已不再是决定调制信号带宽的一个重要因素，信号的射频带宽主要由扩频函数（扩频序列）决定。扩频通信的特点是相对于常规通信体制具有许多优势，例如抗干扰性能好和抗多径衰落能力强，系统容量大，通信质量好，频率利用率高，多址能力强，高度可靠的必威体育官网网址安全性。 而伴随着软件无线电技术的快速发展，越来越多的系统都是用能够重新配置的软件来设计和实施的，而不是那种固定的不能重新配置的硬件来做。软件还可以通过仿真来表述、证明及理解信号发射的概念。因此，设计一种基于软件无线电的接收机平台是具有一定的实际意义的。 随着扩频技术的发展，PLD(Programmable Logic Device，可编程逻辑器件)技术在扩频通信领域的应用也越来越广泛。PLD的发展和应用，不仅简化了数字系统设计过程、降低了系统的体积和成本、提高了系统的可靠性和必威体育官网网址性，而且使用户从被动地选用厂商提供的通用芯片发展到主动地投入到对芯片的设计和使用，从根本上改变了系统设计的方法，使各种逻辑功能的实现变得灵活、方便。 为了不断适应这一新技术领域的发展，使广大高校师生了解和掌握扩频通信相关理论，更全面地了解扩频系统，因此本论文将CDMA同步捕获实验系统作为研究目标，结合PLD设计的相关知识，实现接收端信号的同步捕获。 本课题国内外研究动态 20世纪80年代末,全球范围从模拟向数字蜂窝技术的突然转变,使欧洲的GSM数字技术得以迅速推广,占据了无可争议的市场领先地位。几乎与GSM技术同时诞生的还有CDMA技术。CDMA(Code Division Multiple Access)，它是在扩频通信技术的基础上发展起来的一种崭新而成熟的无线通信技术。正是由于它是以扩频通信技术为基础的,能够更加充分的利用频谱资源,更加有效的解决频谱短缺问题,因此被视为是实现第3代移动通信的首选。 目前，在第三代移动通信的无线接口国际提案中,相继推出三个国际性标准:W_CDMA，CDMA_2000和TD_SCDMA。CDMA技术有着频率利用率高、手机功耗低等优点，缺点是主要有自干扰，远近效应。 凭借工艺技术的进步和解决方案的创新，FPGA在性能、功耗、成本等方面的突破使其应用领域不断拓展到过去曾经是ASIC主导的消费电子领域，5年后FPGA会进入手机、游戏机等每年千万以上批量的应用。FPGA的制造工艺在向更深纳米技术发展，目前65nm工艺的半导体技术蓝图已经明确，在未来10年之内不会有物理方面的难题。另外业界已经出现了一个趋势，即很多大的半导体厂商都开始使用FPGA设计自己的芯片，以平衡自己的研发费用。经过近20年的发展，FPGA正处于鼎盛时期，而且未来前景光明。 三、研究内容 本文则根据以上的国内外发展趋势，主要对CDMA扩频通信中的同步系统进行设计和仿真，为了保证码接收器的时钟与发送端的一致必须提取同步信号，主要利用同步捕获技术来提取同步信号，其内容主要包括伪随机序列发生器、相加合路器、相关检测器等的设计，最终通过VHDL语言对整个系统进行仿真。 在本系统设计中发送端伪随机码发生器和接收端的伪随机码发生器使用同一个时钟控制，这样处理的结果就是发端的伪码与收端的伪码的相位误差肯定是整数个切普，所以系统中只要进行同步的捕获。实现直扩序列起始同步的方法很多，最基本也是最常用的有哪些信誉好的足球投注网站法就是滑动相关法，对于伪随机码，遇有它具有良好的相关性能，经过滑动，发端的伪码和收端的伪码的相位相同时，相关器的输出就会有尖峰值出现。此时，可以判断初始值同步完成，接收端的伪码发生器随之停止滑动。这就是滑动捕获的原理如图5-1： 图5-1 滑动