FPGA实现的Verilog直接序列扩频发射机设计

"一种直接序列扩频发射机的Verilog实现 (2010年)" 本文介绍了一种基于FPGA（Field-Programmable Gate Array）的直接序列扩频（Direct Sequence Spread Spectrum, DSSS）发射机的设计与实现方法。这个发射系统利用Verilog硬件描述语言（HDL）进行模块化设计，并在Altera公司的Quartus II开发环境中进行开发。设计过程中，顶层采用图形化设计，而各个功能模块则用Verilog代码编写。 编码模块是发射机的关键部分，它负责对原始数据进行预处理，以提高信号的可靠性和抗干扰能力。在本设计中，编码模块结合了CRC（Cyclic Redundancy Check）校验和卷积编码。CRC校验是一种广泛用于数据通信中的错误检测方法，通过附加一个校验位来确保数据传输的完整性。卷积编码则是一种时序编码技术，可以有效地增加数据的纠错能力，进一步提升通信质量。 扩频模块采用了m序列（m-sequence），也称为伪随机噪声码或Gold码，来进行扩频操作。m序列具有良好的自相关性和互相关性特性，使得信号在频谱上得到扩展，增强了信号的抗多径干扰和保密性。这种扩频技术可以使信号在广阔的频谱范围内分布，从而降低了信号被截获或干扰的可能性。 调制模块采用了2DPSK（Two-Dimensional Phase Shift Keying）调制技术，这是一种双维相移键控方法，它通过改变信号的相位来传输信息。2DPSK在相位上同时进行两个独立的相移，提供了更高的数据传输速率和更好的抗噪声性能，相比传统的单载波调制方式，2DPSK更适用于扩频通信系统。 在设计完成后，作者进行了整体系统的联合仿真，仿真结果验证了设计的正确性和有效性，达到了预期的通信效果。这个发射机设计展示了Verilog HDL在实现复杂通信系统中的强大能力，以及FPGA作为硬件平台的灵活性和可编程性。 关键词：Verilog HDL，直接序列扩频，发射机 中图分类号：TN43 文献标识码：A 扩频通信是一种有效的无线通信技术，通过将信息信号扩展到较宽的频带中，提高了通信的安全性和抗干扰性能。这种技术在军事、卫星通信、无线局域网等多个领域有着广泛的应用。