一種基于長碼擴(kuò)頻技術(shù)的無人機(jī)遙控鏈路實(shí)現(xiàn)
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3．1 偽碼捕獲與同步解調(diào)
偽碼捕獲和同步解調(diào)過程的SignalTapⅡ測(cè)試結(jié)果如圖5所示，實(shí)驗(yàn)條件為兩塊實(shí)驗(yàn)板之間通過屏蔽線將中頻發(fā)射和接收端直連，無噪聲干擾。
圖5(a)為偽碼捕獲完成，延遲鎖定環(huán)路還未開始調(diào)整偽碼時(shí)，信號(hào)squrtout、imagout波形在相關(guān)輸出時(shí)刻輸出了超過門限的相關(guān)峰值，PNSet信號(hào)表明本地產(chǎn)生偽碼和輸入信號(hào)偽碼相位相差3 551個(gè)偽碼時(shí)鐘，本地輸出的同步偽碼序列syPN與輸入信號(hào)的偽碼序列simrealdata的相位相差在一個(gè)chip相位內(nèi)，完成了偽碼捕獲。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/192891.htm
圖5(b)中mI、mQ為兩路解調(diào)輸出，syb_clk為同步碼元時(shí)鐘，LRX4，LTX3分別為發(fā)射和接收的信息碼元，ph為本地NCO的同步跟蹤相位，PNSet為本地偽碼與發(fā)射信號(hào)偽碼相位差。由圖中可以看出mI，mQ已實(shí)現(xiàn)同步的解擴(kuò)解調(diào)。ph為一個(gè)鋸齒波，其斜率是載波的跟蹤頻偏，它始終跟蹤接收信號(hào)和本地載波頻率的相位偏差，保證本地載波頻率和接收信號(hào)載波頻率及相位保持一致。
3．2 低信噪比條件性能分析
圖6為系統(tǒng)高低信噪比條件對(duì)比下的SignalTapⅡ仿真圖，實(shí)驗(yàn)條件為兩塊實(shí)驗(yàn)板之間通過屏蔽線將射頻發(fā)射和射頻接收端連接，射頻發(fā)射端功率為0 dBm。其中圖6(a)信號(hào)無衰減，圖6(b)加110 dB衰減器。
由圖6可以看出，在信號(hào)衰減110 dB后，接收到的中頻信號(hào)ADC_P2B由于信噪比很小(0 dB以下)，無法看出發(fā)送信號(hào)波形，在濾波器輸出端F_firoutI信號(hào)被噪聲淹沒。然而，在該擴(kuò)頻系統(tǒng)中，采用1023擴(kuò)頻碼，系統(tǒng)理論增益為30 dB，使得信號(hào)能正常捕獲、跟蹤、解調(diào)。當(dāng)然，噪聲對(duì)系統(tǒng)依然存在很大影響，從圖6(b)可以看出，由于噪聲影響，載波跟蹤環(huán)輸出的ph信號(hào)在鋸齒波的基礎(chǔ)上，存在不規(guī)則抖動(dòng)，由于系統(tǒng)選取了適合的環(huán)路增益，使得這種抖動(dòng)在系統(tǒng)可接收范圍內(nèi)，從而保證了系統(tǒng)正常工作。
4 結(jié)語
本文設(shè)計(jì)了基于長碼直接序列擴(kuò)頻技術(shù)的FPGA實(shí)現(xiàn)方案，重點(diǎn)闡述了長偽碼快速捕獲方法的實(shí)現(xiàn)，該方法將傳統(tǒng)的偽碼相位與多普勒頻移二維搜索過程簡(jiǎn)化為兩者同時(shí)捕獲的一維搜索過程。經(jīng)過硬件實(shí)現(xiàn)與測(cè)試，系統(tǒng)達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，已應(yīng)用于某型無人機(jī)，使用效果良好。
評(píng)論