2 系统的FPGA实现

CDMA又称码分多址，是以扩频通信为基础的一种调制和多址方式，扩频通信技术是一种信息传输方式，要求信号所占有的频带宽度远大于所传信息所必需的最小带宽；频带的展宽是通过编码及调制的方法实现的，并与所传信息数据无关；在接收端则用相同的扩频码进行相关解调来解扩及恢复所传信息数据。其理论依据是信息论中的香农公式：

C = B log2 （1 + S/N ） （1）

式中：C 为信道可能传输的 最大信息速率，表示信道容量；B 表示信道带宽；S 表示信号的平均功率；N 表示噪声功率。

从式（1）中可以看出：在信噪比很小的情况下，可以使用增加带宽的办法来提高系统的抗干扰性能，以保证信道容量不变。换句话说，在信道容量相同的条件下，宽带系统比窄带系统的抗干扰性能要好，所以当信噪比太小而且不能保证通信质量时，可以采用增加带宽的方法来改善通信质量。

图3，图4为直扩系统的工作原理图，由信号源输出的信息码与伪随机码产生器产生的伪随机码进行模2加或相乘，产生以速率与伪随机码速率相同的扩频序列，然后再用载波去调制扩频序列，就得到已扩频调制的射频信号。接收端解扩的过程与扩频过程相同 ，用本地的伪随机序列对接收信号进行相关解扩后进行解调。

图3 发射单元原理图

图4 接收单元原理图

2.1 发射单元设计

发射单元主要包括伪随机序列码模块（PN 码发生器），扩频模块，BPSK调制模块。

2.1.1 PN码发生器

PN码发生器采用m序列发生器的原理，m序列式最长线性移位寄存器，是由移位寄存器加反馈后形成的。一个线性反馈移存器能产生m 序列的充分必要条件为：期特征多项式为本原多项式。本设计设计了一个7 级周期为127 的发生器，所选用的本原多项式为f （x） = 1 + x + x2 + x6，使用VHDL语言编写。

2.1.2 扩频模块

将PN码发生器生成的m序列与输入的数字信号进行异或，完成扩频功能。扩频模块的RTL图如图5所示。

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