提取性能的好坏直接影响整个数据的解调质量，甚至影响整个通信系统的性能。传统的帧同步提取采用硬件实现，有电路复杂门限电平不容易调整等缺陷，随着可编程器件的不断发展，用可编程器件来实现数据流中帧同步信号的提取，能使设备简化检测电平容易控制，同时也提高了设备的可靠性和生产的致性。实现帧同步的方法主要有两类类是插入特殊码法，即插入式帧同步法，它在数字信息码序列中插入些特殊码组作为每帧的帧头标志，而在接收端则根据这些码组的位置来实现帧同步。另类是利用数据组本身之间彼此不同的特性来实现自同步，不需要专门的帧同步码。本课题主要研究插入式帧同步法。所谓连贯式插入法是指在每帧的开头集中插入帧同步码组的方法。用做帧同步码组的特殊码组要求具有尖锐单峰性的局部自相关函数。常用的帧同步码组有巴克码。要提取连贯式插入法的帧同步信号，关键是能否把特殊码组从信号流中识别出来。下面介绍的帧信号是基于位的信息码组，而巴克码是七位的。识别器的功能主要是把巴克码从信息流中识别出来。由于信息流是串行输入，所以首先要把码流转换为并行输出，因而很容易想到用移位寄存器。又因为巴克码具有尖锐的单峰性，而且时，所以想到相加器，当输入是巴克码时，相加器输出就是，否则就输出其他值。以下模型图表示七位巴克码的识别器，移位寄存器中的每个触发器都从端输出。图巴克码识别器判决器相加器输入码判决输出武汉理工大学毕业设计论文各移位寄存器输出端的接法和巴克码的规律致，这样识别器实际上就是对输入的巴克码进行相关运算。下图给出了从巴克码转换成帧同步脉冲的关系，当七位巴克码在时刻正好已全部进入了个移位寄存器时，个移位寄存器输出端都输出，相加后得最大输出若识别器的判决门限电平定为，那么就在七位巴克码的最后位进入识别器时，识别器输出帧同步脉冲表示帧的开始。图巴克码转换成帧同步脉冲的关系图基于识别器建模根据上图，可把识别器分为三个部分。其中第个部分完成移位功能，第二部分完成将移存器的七位输出码进行译码处理，即将译码为，将移存器的七位输出码中含位码的码组，如等译码为，其他情况译码为。这样做的目的是只考虑自动门限为和两种状态，以减小假同步概率。第三部分是判决器，判决器比较识别器的译码输出和门限的大小，若自动门限为，识别器译码输出状态也为，则输出为高电平，译码输出小于，则输出为低电平若自动门限为，识别器译码输出大于或等于，则输出高电平，其他情况则输出低电平。图识别器模块的建模模型其中，译码器能实现当七位寄存器输出的是时，译码器输出就是有位错码输出即七位输出中只有位是的时候，译码器输出就是，其他情况输出就为。判决器的功能相当于个比较器，即当巴克码识别器的输出大于等于自动门限的输出时，就输出个脉冲，否则就输出脉冲。识别器输入识别器输出巴克码巴克码帧武汉理工大学毕业设计论文具体的程序及仿真波形图见附录。从仿真波形图可以很清楚的看出，其完成了巴克码识别器的功能，即其可以实现帧同步功能。跳频通信系统频率合成器的设计目前频率合成主有三种主要方法即直接频率合成法间接频率合成法锁相环合成法和直接数字合成法。直接频率合成法利用倍频乘法分频除法混频加法与减法及滤波，将单或多个高稳定高频谱纯度的频率生成所需的频率。优点是频率转换速度快，带宽较宽相位噪声性能好，适合于快速跳频。缺点需要复杂的滤波屏蔽消除射频干扰等措施功耗大体积大成本高，难以保证高的频谱纯度。间接频率合成法即锁相环合成法通过锁相环完成频率的加减乘除运算。优点是可以实现任意频率和带宽的频率合成具有极低的相位噪声和杂散除鉴相器频率泄漏外，般混频器分频器无其他的杂波输出电路简单可靠功耗低体积小质量小。缺点是频率转换速度慢，般在毫秒级，最好的为几十微秒频率稳定度较低锁相环路有惰性，频率分辨力与频率转换时间之间相互矛盾难以兼顾。直接数字合成较前两种方法有很大不同，是近几年来迅速发展起来的种新的频率合成方法，它直接对参考正弦时钟进行抽样和数字化，然后通过数字计算技术进行频率合成。优点是具有精确的相位频率分辨力频率转换速度快相对带宽很宽相位连续控制方便具有输出任意波形的能力。缺点是工作频率窄杂散抑制差。本设计研究的是数字频率合成器，对于直接频率合成法和间接频率法就不做介绍了，因为具有这两种方法所无法比拟的优点，且其可以用实现。这里要说明的是，本论文设计的数字频率合成器并非通常意义上的，而是种简化的。通俗点说，此部分设计的类似于个受控分频器，即在跳频序列控制下的分频器。其工作原理如下跳频序列发生器产生跳频序列，由其去控制和产生跳频图案。在跳频图案的控制下，利用分频器，对时钟信号发生器进行分频，从而产生各种载频，实现跳频调制。本设计采用下文所述数据指标在仿真环境下完成对直接数字频率合成器的功能实现仿真。下面为的仿真波形图及电路图，其中，仿真波形图仅列出了分频与分频的。武汉理工大学毕业设计论文从上图可以看出实现了分频从上图可以看出实现了分频图的仿真波形图武汉理工大学毕业设计论文图仿真图武汉理工大学毕业设计论文从图及相应的仿真波形图可以看出，此简化的数字频率合成器完成了在跳频序列的控制下产生相应的跳频载波。本章小结本部分完成了对跳频通信系统关键模块的设计与实现，主要是数字频率合成器与跳频同步模块的设计。对于的实现，本设计并没有拘泥于传统的设计，而是简化了其设计，完成了其基本的功能，这也和本论文的设计目的致，注重于整体设计，而非局部技术的研究。对于同步模块的实现，本文重点设计了帧同步识别电路。武汉理工大学毕业设计论文结束语论文小结本文以直接序列扩频技术及跳频技术为基础，着重研究了直接序列扩频通信系统的仿真及其实现跳频系统的实现，其中包括伪码产生技术伪码同步技术载波同步技术及其它们的数字化实现技术，其主要工作如下通过对直扩通信系统与跳频通信系统组成的研究，进步掌握了扩频通信系统的本质特性和实现机理，并较深刻了解了扩频技术的技术特征及其实现。对直接序列扩频通信系统发送与接收端模块进行了设计与实现，并进行了仿真。主要包括伪随机码模块扩频调制及解扩模块和同步模块的设计与实现。对跳频系统发送与接收端关键模块的设计与实现。主要包括数字频率合成器及同步模块的设计与实现。基于实现了直接序列扩频通信系统与跳频通信系统的数字化设计与实现。后续研究工作的展望通过近半年的学习与钻研，对扩频通信技术以及基于的数字系统的设计有了定的理解，也进行了些研究与设计。虽然本设计基本完成了对于直扩系统以及跳频系统的分析及建模，但仅仅是建立在总体的架构上的，其中有许多细节和技术并未实现，在此对本设计后续的研究工作做些展望需要深入研究软件无线电技术的体系结构和实现方法。本文只是用了些基本的器件，并未实现大型的嵌入式系统的设计，故还需深入研究大系统的设计。对于扩频通信系统的同步等技术还应进行深入研究，找出技术创新的方法。对于扩频通信系统，扩频技术的性能有待提高与深究。武汉理工大学毕业设计论文参考文献曾兴雯，刘乃安，孙献璞等扩展频谱及其多址技术西安西安电子科技大学，田日才,扩频通信北京清华大学出版社，著，通信对抗技术北京电子工业出版社，,,,杨知行，潘长勇武汉理工大学毕业设计论文武汉理工大学毕业设计论文武汉理工大学毕业设计论文武汉理工大学毕业设计论文武汉理工大学毕业设计论文武汉理工大学毕业设计论文武汉理工大学毕业设计论文帧同步实现模块巴克码识别器的实现译码器程序武汉理工大学毕业设计论文电路仿真图波形仿真图武汉理工大学毕业设计论文判决器程序电路图武汉理工大学毕业设计论文波形仿真图识别器程序武汉理工大学毕业设计论文电路图波形仿真图反相器程序武汉理工大学毕业设计论文电路图波形仿真图寄存器程序