一种基于快速傅立叶变换的软扩频通信系统

摘要

本发明公开了一种基于快速傅立叶变换的软扩频通信系统，包括：训练序列模块、码相位映射模块、组帧发射模块、捕获模块、跟踪模块、数据截取、快速逆傅立叶变换模块、点乘模块、快速傅立叶变换模块、数据伪码变换结果提取模块和数据解调模块。采用本发明克服了相关器数目对扩频码码长的限制，提高了抗干扰和保密的能力。

主权项

一种基于快速傅立叶变换的软扩频通信系统，包括：训练序列模块、码相位映射模块、组帧发射模块、捕获模块、跟踪模块、数据截取、快速逆傅立叶变换模块、点乘模块、快速傅立叶变换模块、数据伪码变换结果提取模块和数据解调模块，其特征在于：在发射端：所述组帧发射模块按照数据序列和训练序列的功率比进行叠加后，将生成的信号经射频端调制发射出去，数据和训练序列的功率比采用1∶1或1∶4，射频使用单载波或调频的调制方法；其中，所述数据序列由码相位映射模块根据获得的源数据向码相位的映射获得；所述训练序列为训练序列模块产生的伪随机序列；码相位映射模块将数据码相位与要传输的数据按照数据传输速率需要进行映射产生数据序列；映射方式为：一组数据对单个码相位的映射和对多个码相位的映射，码的长度为2且幂次大于256；在接收端：所述捕获模块利用接收到的信号获得训练序列，并将训练序列输出给跟踪模块；所述捕获模块利用接收到的信号获得训练序列的方法：使用快速傅立叶变换的捕获方法与接收端的解调共用快速傅立叶变换模块和快速逆傅立叶变换模块；利用快速傅立叶变换模块在一个码周期内求得所有码相位上的相关值，进而找到各个码相位相关值能量的峰值，通过门限比较判断是否捕获，如果捕获进入跟踪状态，否则更换一个频点继续搜索，并将训练序列输出给跟踪模块；所述跟踪模块利用从训练序列获得的捕获信息对载波和伪码进行跟踪，并将捕获信息和训练序列输出到数据截取模块；跟踪方法采用延迟锁相环、叉积点积鉴频或科斯塔斯环鉴相；所述数据截取模块利用捕获信息截取数据后，将截取数据输出到快速逆傅立叶变换模块，同时将训练序列的解扩信息输出结果到数据解调模块；所述数据截取模块截取数据的具体实现方式：数据截取模块以一定的抽取方法获取时间长度内一个数据伪码周期，并跟进数据伪码周期对数据进行截取获得截取数据；一定的抽取方法可以直接抽取或插值滤波；所述快速逆傅立叶变换模块将进行快速逆傅立叶变换后的截取数据输出到点乘模块；所述数据伪码变换结果提取模块将经逆傅里叶变换的伪码结果输出到点乘模块；所述点乘模块对输入的快速逆傅立叶变换后的截取数据和伪码进行点乘后，将获得的结果数据输出到快速傅立叶变换模块；所述快速傅立叶变换模块对结果数据进行傅立叶变换后输出到数据解调模块；所述数据解调模块利用训练序列解扩信息对经傅立叶变换后的结果数据的相位翻转进行补偿后得到解调数据并输出；数据解调模块输出解调数据的具体方式：数据解调模块将快速傅立叶变换模块输出的数据除以由数据截取模块输出的训练序列解扩结果与训练序列符号信息的乘积，对补偿后的结果进行相位映射，从而完成数据解调；对于相位调制的数据，采用共轭相乘的方法完成数据解调；所述数据截取模块以所述跟踪模块提供的符号同步信号作为截取数据的开始信号，以伪码周期为周期，对数据进行截取并将获得的截取数据存储到双口RAM中；所述快速逆傅立叶变换模块和快速傅立叶变换模块均具有两个蝶形运算单元，所述的蝶形运算单元由4个复数乘法器构成。