一种新的多进制正交扩频通信及FPGA实现
ISCP-D2PSK调制在突发通信中的应用
ISCP-D2PSK调制在突发通信中的应用作者：李寅博来源：《中国新通信》 2017年第12期【摘要】根据符号内连续相位二进制差分相移键控（ISCP-D2PSK）调制解调原理，设计了一种基于FPGA 的数字实现电路，并加入了多种扩频方式。
调制端使用ROM 存储基带信号，由选择逻辑控制其输出。
解调端将收到的基带信号作归一化处理，并进行信号到达检测，最后由一个可变换不同解扩系数的解扩解调单元处理得到解调数据。
该电路设计实现方便、占用硬件资源较少，用FPGA实现后的测试结果验证了设计的正确性，并将其应用在了某高速运动平台间的突发通信中。
【关键词】 ISCP-D2PSK 连续相位扩频 FPGA 实现一、引言符号内连续相位二进制差分相移键控（ISCP-D2PSK）调制解调方法是在信号调制中，不同的比特信息由符号内相位变化的累积量表示，接收端则通过积累一个符号内的相位变化累积量来实现信号解调，和码元符号的绝对相位无关。
此调制方式的符号间相位为连续变化，使信号有良好的功率谱，信号为准恒包络，解调时可以避免初相、多普勒频移等引起的符号间相位变化对信号解调的影响[1]。
在某些高速运动平台间的突发通信中，多普勒频移大、通信帧短、速率要求高、硬件资源紧张，如果用相干解调的方式，导频信号会占用较多的帧长，降低有效通信速率，且实现复杂。
本文则将ISCP-D2PSK 调制解调方法应用在了某高速运动平台间的突发通信中，用FPGA 实现了其数字调制和解调，发挥了其优点，并加入了不同的扩频方式。
最后对其进行了解调性能测试，结果表明与理论基本一致。
二、ISCP-D2PSK 调制解调基本原理ISCP-D2PSK 调制原理如图1 所示，基带信号由信号选择逻辑根据输入比特符号和当前相位状态在基带信号集合中选择一个基带I、Q 信号作为调制信号输出，同时更新相位状态存储器中的状态值。
然后将I、Q 信号进行正交调制得到中频信号。
图1 输入比特数据、基带信号和状态转移的关系如表1所示，表中项目为“输出基带信号/ 输入比特”。
扩频通信技术在实际中的应用
扩频通信技术在实际中的应用摘要：通过介绍扩频通信技术的概念及原理来研究它是如何在实际中应用的。
关键词: 扩频分类应用正文：一、扩频技术是近年发展非常迅速的一种技术，它不仅在军事通信中发挥出了不可取代的优势，而且广泛地渗透到了通信的各个方面，如卫星通信、移动通信、微波通信、无线定位系统、无线局域网、全球个人通信等。
扩展频谱通信(Spread Spectrum Communication)川简称“扩频通信”。
是将发送的信息展宽到一个很宽的频带上，这一频带比要发送的信息带宽宽的多，在接收端通过相关接收，从而将信号恢复到信息带宽。
扩频通信按其工作方式的不同，可分为直接序列扩频(DS)，跳频(FH)，跳时(TH)，以及它们的组合方式，如：FH／DS，TH／DS，FH／TH等。
不同的扩频技术，其抗干扰机理和对不同扰的抵抗能力是不同的。
直接序列扩频技术通过相关处理，降低进入解调器的信号功率来达到抗干扰目的；跳频系统依靠载频的随机跳变，以躲避方式对抗通信中的干扰。
直接序列扩频技术是目前应用较为广泛。
三、低轨卫星通信信道模型低轨口星通信信道是一种无线衰落时变信道。
其中，径衰落、阴影衰落及多普勒频移是影响低轨卫星信道的主要因素。
将低轨卫星通信的传播环境分为城市环境、开阔地带环境、农村及郊区环境三种，分别用瑞利信道、莱斯信道和C．I舶信道模璎来近似n-lo]。
2．1城市环境在此情况下，视线分冒可以认为是完全被建筑物阻挡吸收，直射分量：(f)为零，接收的信号为各条路径的散射分量之和，此时只存在多径衰落。
各途径传播的散射信号相互独立，而且散射信号的振幅之和是恒定的，合成信号的包络服从瑞利(Rayleigh)分布，其概率密度函数为，式中，r为接收信号的包络，，为平均多径功率，合成信号的相位服从[0，27r)的均匀分布，此时的信道属于瑞利信道。
当采用SystemVue软件建立其仿真模型时，可由JK信道子系统构成，设其多径数目为5，最大多普勒频移为20kHz。
扩频通信与扩频调制技术
扩频通信与扩频调制技术作者：李宇涵来源：《中国新通信》2016年第14期【摘要】扩频通信全称扩展频谱通信，最初在军事领域有着较为广泛的应用。
随着社会的不断向前发展，人们的物质生活水平极大的提高，对于电子通信也提出了更高的要求。
因扩频通信具有许多现代人生活中所需要的高保密性能、接收信号能力强等优点，而受到人们的广泛关注，一些军事通讯方法也逐渐在民用通信中有了一定的应用。
文章主要对扩频通信系统的相关理论及其主要工作方式进行简要介绍，并对扩频通信系统中数字调制方式及其仿真实现进行相关研究和讨论。
【关键词】扩频通信发展概况基本原理扩频调制方案作为三大核心通信技术之一的扩频通信，最早出现在军事领域，即二战中美军运用扩频通信对本国军事通信机密进行加密。
该通信技术在军事领域主要应用于军事计划通信，指挥通信以及一些军事情报的加密。
其中最典型的例子当数海湾战争中所使用的电子战，借扩频通信技术对敌军通信实施干扰，使其电子通信瘫痪，进而命令无法传送至前线，导致战局的失利及人员的伤亡。
电子战中扩频通信的合理运用对这场战争胜负起着重大的作用。
现代战争中，扩频通信被更加广泛的应用于军事对抗中，体现了极大的价值。
除军事领域的有效应用外，扩频通信更在雷达探测、远距离遥控、电子导航及电子测距等多方面有着较为广泛的应用，并逐渐成为通信传输方式向前发展的重要方向。
随着时代的发展，计算机技术的不断成熟，对扩频通信的进一步发展提供技术支持，也为扩频通信的平民化奠定了坚实的基础。
回想自扩频通信出现以来，自有线通信到后来的无线通信直至现在的光纤通信，通信技术可谓日新月异。
特别是随着近代科技的不断向前发展，大规模集成电路与通信技术的有效结合使得扩频通信技术有了更加实质的突破。
一、扩频通信的理论基础扩展频谱通信技术，说到底还是一种通信技术，其本质还是用来进行信息的传输。
其主要特点是通信所需最小宽带与信号占据宽带相比，应有十分大的差距。
另外，频带的拓展不需要像其他通信方式一般，通过多个码序列相互配合完成，该通信方式仅需一个独立的码序列便可完成。
正点原子fpga串口多字节-概述说明以及解释
正点原子fpga串口多字节-概述说明以及解释1. 引言1.1 概述概述正点原子FPGA（现场可编程门阵列）串口多字节是一种用于串口通信的技术，借助正点原子FPGA芯片的特性，实现了在传输数据时可以同时发送多个字节的功能。
传统的串口通信只能逐个字节地发送和接收数据，效率较低。
而正点原子FPGA串口多字节技术的出现，极大地提高了串口通信的速度与效率。
本文将介绍正点原子FPGA串口多字节技术的基本原理、实现方法以及其在实际应用中的优点和应用场景。
通过深入分析和论述，读者将能够更好地理解正点原子FPGA串口多字节技术的工作原理和优势，为其在实际项目中的应用提供指导和参考。
在接下来的章节中，我们将会详细讨论正点原子FPGA串口多字节技术的具体内容。
首先，在第一个要点中，我们将介绍其基本概念和原理，并阐述其如何在FPGA芯片中实现。
其次，在第二个要点中，我们将深入探讨正点原子FPGA串口多字节技术在实际应用中的优势和应用场景，包括其在数据传输、通信系统和嵌入式系统中的应用。
通过本文的阐述，我们希望读者能够全面了解正点原子FPGA串口多字节技术，并能够在实际项目中运用此技术，提高串口通信的效率和性能。
在结论部分，我们将对正点原子FPGA串口多字节技术进行总结，并展望其在未来的发展前景。
1.2 文章结构文章结构部分的内容：本文共分为三个部分，分别是引言、正文和结论。
引言部分主要对本文进行概述，介绍文章的目的和结构。
第一个要点是正文的第一个部分，将详细介绍正点原子FPGA串口多字节的原理和应用。
我们将从FPGA的基本概念出发，通过对正点原子FPGA的介绍和分析，深入探讨其串口多字节的实现原理和相关技术。
第二个要点是正文的第二个部分，将进一步展开对正点原子FPGA串口多字节的设计和实现进行详细阐述。
我们将从硬件设计和软件编程两个方面入手，介绍如何在FPGA上进行串口多字节的设计和开发，并给出相应的实例和实验结果。
结论部分将对本文的内容进行总结，并展望正点原子FPGA串口多字节在未来的应用前景。
基于OFDM的井下遥测系统的FPGA实现
基于OFDM的井下遥测系统的FPGA实现陈涛;陈利学;刘巧;张平【摘要】传统测井系统中,测井电缆上应用单载波调制技术进行数据传输,传输速率低,带宽受限,严重制约了测井系统尤其是成像测井系统的发展.OFDM(正交频分复用)技术信道利用率高,抗干扰能力强,应用OFDM技术能够较好地解决以上测井数据传输的问题.在分析了传统测井电缆传输的信道特性和正交频分复用技术原理的基础上,使用Altera 公司的DSP Builder软件设计了一种基于OFDM技术的井下数据遥测系统,并在Altera公司的Stratix EP1S25系列FPGA开发板上实现系统的仿真和验证.【期刊名称】《计算机技术与发展》【年(卷),期】2010(020)010【总页数】4页(P215-218)【关键词】测井;电缆;正交频分复用;现场可编程门阵列;DSP Builder【作者】陈涛;陈利学;刘巧;张平【作者单位】西南石油大学,计算机科学学院,四川,成都,610500;西南石油大学,计算机科学学院,四川,成都,610500;西南石油大学,计算机科学学院,四川,成都,610500;西南石油大学,计算机科学学院,四川,成都,610500【正文语种】中文【中图分类】TP390 引言测井是石油工程中的重要环节。
现代石油勘探需要大量井下情形信息数据,这些数据包括地质构成、探测器数据、钻孔结构、井下成像等。
地层钻进越深,所需测井电缆长度越长,数据通信的难度也更大。
传统测井系统中,测井电缆传输速率低,可用带宽窄,严重影响了测井系统的性能。
1 基于OFDM的井下遥测系统原理OFDM,即正交频分复用技术,是一种先进的多载波调制技术,其特点是信道利用率高,它将所要传送的高速串行数据分解成多路并行的低速子数据流,并将其调制在多路并行相互正交的子载波上发送,能够在有限的带宽内发出大量的数据,抗窄带干扰能力强。
因此,在带宽受限的测井电缆上,OFDM技术可以大幅提高数据传输率。
第3章第4讲 扩频通信、抗衰落技术
——空间分集的两种变化形式：极化分集和角度分集
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频率分集(Frequency Diversity)
频率分集是将待发送的信息分别调制到频率不相关的载 波上发送，只要载频间隔大于相干带宽，则接收端所接 收到信号的衰落是相互独立的。 在移动通信系统中，可采用信号载波频率跳变扩展频 谱技术来达到频率分集的目的。和空间分集相比，频 率分集的优点是减少了天线数目，缺点是要占用更多 的频谱资源，在发端需要多部发射机。
CDMA网络与GSM网络完全不同，由于不再把信道和用户分开考 虑，也就没有了传统的覆盖和容量之间的区别。一个小区的业务 量越大，小区面积就越小。因为在CDMA 网络中业务量增多就意 味着干扰的增大。这种小区面积动态变化的效应称为小区呼吸。 “小区呼吸”动态分配小区负荷，改善网络覆盖，增加系统容量
5．空分多址
2．CDMA系统地址码和扩频码的应用
主要可以分为3类: （1）用户地址码。 （2）信道地址码。 （3）小区地址码。
3 扩频通信的主要性能指标
(1)．扩频处理增益
处理增益G定义为频谱扩展后的信号带 宽B2与频谱扩展前的信号带宽B1之比，即
B2 R2 T1 G B1 R1 T2
（4-23）
（3）．频带利用率
频带利用率就是传输的数据率（bit/s） 与数字信号所占的频带（Hz）之比单位为 bit/s/Hz。
3.2.4 多址接入技术
1．多址接入技术简介
多址技术主要是解决如何使多用户共享系统无线资源的问题。 必须对不同移动台和基站发出的信号赋予不同的特征，使基 站能从众多移动台的信号中区分出哪一个移动台发出来的信 号，而各移动台又能识别出基站发出的信号中哪个是发给自 己的信号。
显分集
微分集
基于GNU-Radio+USRP的MCSS通信设计与实现
第38卷第5期计算机仿真2021年5月文章编号：1006 -9348(2021)05 -0158 -05基于GNU- Radio+ USRP的M C SS通信设计与实现陈盈，窦高奇，王青波，邓冉(海军工程大学电子工程学院，湖北武汉430033)摘要：多码组合扩频是一种载荷更高、带宽占用率更低、保密性更好的新型扩频模式，但由于实际应用依赖复杂的硬件电路，极大限制了通信模式的灵活性。
基于GNU - Radio+USRP构建多码组合扩频通信硬件平台，完成多码组合扩频通信算法设计和收发仿真测试，系统可根据实际需求调整扩频码周期、星座图映射方式、收发速率和载波频率等通信参数，并对接收载波和定时同步进行算法设计，实现系统连续和猝发通信需求，通过实时在线测试，验证了系统设计的灵活性和方案设计的有效性。
关键词：多码组合扩频;软件定义无线电；同步算法联合设计中图分类号:TN919.6 文献标识码：BDesign and Implementation of Multicode Combined Spread Spectrum Communication Based on G N U- Radio + U S R PCHEN Ying,D0U Gao-qi,WANG Qing-bo,DENG Ran(I n s t i t u t e o f E l e c t r o n i c E n g i n e e r i n g,N a v a l U n i v e r s i t y o f E n g i n e e r i n g,Wuhan Hubei430033, China)A B S T R A C T：M u l t i—c o d e combined s p r e a d s p e c t r u m i s a new t y p e o f s p r e a d s p e c t r u m mode w i t h h i g h e r l o a d,l o w e rb a n d w i d t h oc cu pa nc y and be t t e r c o nf i d e n t i a l i t y.However,t h e p r a c t i c a l a p p l i c a t i o n r e l i e s o n c o m p l e x h a r d w a r e c i rc u i t s,which g r e a t l y l i m i t s t h e f l e x i b i l i t y o f t h e c o m m u n i c a t i o n mode.T h i s p a p e r b u i l t a m u l t i- c ode combined s p r e a ds p e c t r u m co mm u n i c a t i o n h a r d w a r e p l a t f o r m b a s e d o n GNU - R a d i o + USRP,and c o m p l e t e d m u l t i - c o d e combineds p r e a d s p e c t r u m c o m m un ic at io n a l g o r i t h m d e s i g n and t r a n s c e i v e r s i m u l a t i o n t e s t.The s y s t e m c a n a d j u s t t h e communic a t i o n p a r a m e t e r s s u c h a s s p r e ad i n g c o de p e r i o d,c o n s t e l l a t i o n mapping mode,t r a n s m i s s i o n and r e c e p t i o n r a t e,a n dc a r r i e r f r e q u e n c y,a c c o rd i n g t o a c t u a l needs.And a l g o r i t h m de s i g n of r e c e i v i ng c a r r i e r and t i m i n g s y n ch r o ni z a t i o nwas c a r r i e d o u t t o r e a l i z e s y s t e m c o n t i n u o u s and b u r s t co mm u n i c a t i o n r e q u i r e m e n t s.The f l e x i b i l i t y o f s y s t e m d e s i g nand t h e e f f e c t i v e n e s s o f scheme d e s i g n w e r e v e r i f i e d t h r o u g h r e a l- t i m e o n l i n e t e s t s.K E Y W O R D S：MCSS；S D R；S y n c h r o n o u s a l g o r i t h m j o i n t d e s i g ni引言软件无线电（S o f t w a r e D e f i n e d Radio,S D R)技术是一种新 型的无线电体系结构，通过软硬结合，使无线网络和用户终 端具有可重配置能力[13。
第四章 扩频通信系统ppt课件
第四章 扩频通信系统
4.1 扩频通信的基本概念 4.2 直接序列扩频系统 4.3 跳频系统 4.4 混合式扩频系统
第四章 扩频通信系统
4.1 扩频通信的基本概念
4.1.1 扩频通信的定义 所谓扩展频谱通信, 可简单表述如下: “扩频通信技术
是一种信息传输方式, 其信号所占有的频带宽度远大于所传 信息必需的最小带宽; 频带的扩展是通过一个独立的码序列 来完成, 并用编码及调制的方法来实现的, 与所传信息数据 无关; 在接收端则用同样的码进行相关同步接收、解扩及恢 复所传信息数据”。 这一定义包含了以下三方面的意思。
第四章 扩频通信系统
信息 信息 调制
频率
射频
合成器
调制
变频
中频
信息 信息
带通
解调器
扩频 码发 生器
射频 发生器
频率 合成器
扩频 码发 生器
(a)
f1
f2
f3
…
(b )
图4-4 跳频系统示意图
fn－ 1
fn
第四章 扩频通信系统
3. 跳变时间工作方式 图4-5(a)是跳时系统的原理方框图。
第四章 扩频通信系统
(a ) A ( f0)
E 5
fB
0 0 2
2T0
t
f
T0
0
2
f
(b )
f (t) E
A ( f0) 2E 5
01
2
1＝
1 2
T0
t
0 f1
(c )
fB
1
f
1
图4-9 直扩信号的波形与频谱
第四章 扩频通信系统
4.2.2 几种常用的伪随机码
国家电网招聘考试_通信类_真题模拟题及答案_第06套_背题模式
***************************************************************************************试题说明本套试题共包括1套试卷每题均显示答案和解析国家电网招聘考试_通信类_真题模拟题及答案_第06套(99题)***************************************************************************************国家电网招聘考试_通信类_真题模拟题及答案_第06套1.[单选题]当信息经过交换单元时，只能从人线进，出线出，具有唯一确定的方向，这种形式的交换单元称为()交换单元。
A)无向B)有向C)分配型D)双向答案:B解析:2.[单选题]()代表了信道的一种编号资源，是一种客观存在，而()具有呼叫建立，数据传输和呼叫释放过程。
A)虚电路；逻辑信道B)逻辑信道；虚电路C)交换虚电路；永久虚电路D)专线；逻辑信道答案:B解析:3.[单选题]光接收机的灵敏度是与()的概念联系在一起的。
A)接收机的动态范围B)抖动C)误码率D)接收机引入的噪声答案:C解析:B)不显著C)显著答案:B解析:5.[单选题]已知一个八进制信号的符号速率为每秒4800波特，则其对应的信息速率是()。
A)4800bit/sB)2400bit/sC)9600bit/sD)14400bit/s答案:D解析:6.[单选题]V5.2接口按需要可由1～16个()链路构成，时隙可动态分配，接入网内包含了集线功能。
A)2MB)4MC)8MD)16M答案:A解析:7.[单选题]V5接口身份标识即接口ID(ITFID)是V5.2接口的标识码(24bit)，每个交换机上可创建多个V5.2接口，ITFID用于区别不同的()接口。
A)V5.1B)V5.3C)V5.4D)V5.2答案:D解析:8.[单选题]构成交换网络最基本的部件是()。
扩频通信
QPSK(正交相移键控)及MSK(最小频移键控) , 现在的无线网络
大都采用的是数字方式QPSK调制方式。
如上所述, 直扩系
统的接收除了前端的放大变频之外, 还要进行解扩和解调。 最好
是先解扩再解调, 因为无线信号在空间传播会有很大的信号衰减。
未解扩前的信噪比很低, 甚至信号被淹没在噪音中。一般解调器
1.3.4 多址接入
扩频可用于多址接入以实现多用户共享通信 资源的目的。例如码分多址接入(CDMA)技 术，同一时间上的每个用户使用各自唯一的 扩频序列进行通信。此类多址接入技术的另 一个优点是可以采用不同扩频信号的用户提 供通信保密，由于所有扩频序列的不同，未 经授权的用户难以检测到他人通信的内容。
1.5 直接序列扩频抗干扰模型
数 据 信 号 x(t) 数据速率R
扩频信号带宽
Wss Rch
扩频编码
信 号 g(t) 码 片 速 率 Rch
滤波器
(带 宽 R)
扩频编码 信 号 g(t) 码 片 速 率 Rch
图6直接序列扩频系统
发射时信号能量几乎均匀分布在很宽的频带内；
接收端进行相关处理，当两个信号完全相同时（相关 性很好）得到最大的相关峰值；
1
Δt＝ W
脉冲信号
t
不 确 定 度 t
t 脉冲上升时间 1 W
图5时延测量
结论：带宽越大，测距的精度就越高。 在高斯信道中，对单个脉冲的一次性测 量是不可靠的，扩频技术中采用极性不 断变化的长序列编码信号（如2BPSK调 制信号）代替单个脉冲。接收端对接收 序列与本地移位序列进行相关检测，即 可精确测定时延和距离。
1.4 扩频技术的种类
直接序列（DS）系统：用一高速数字编码序 列直接调制发射机载波，由于编码序列的带宽 应远大于原始信号带宽，从而扩展了信号频谱；