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   使用直接序列扩频芯片SX043实现高增益扩频Modem      ★★★ 【字体: 】  
使用直接序列扩频芯片SX043实现高增益扩频Modem
收集整理:佚名    来源:本站整理  时间:2009-01-10 22:54:01   点击数:[]    

在接收部分,接收来的信号经过低噪声放大、下变频、解扩及滤处理后,与SX043产生的接收PN码相乘,变为窄带信号,通过混频器使信号中频变为10.7MHz后,再经过滤波解调器处理后变为基带信号。此信号送入SX043处理变为原数据后输出。

在控制部分,用户通过微控制器输入、输出数据,编写SX043的内部寄存器值,控制系统时钟,收、状态。

4.2 软件设计

软件设计主要由两部分组成:一部分是SX043内部寄存器值的读写控制程序,另一部分是SX061的控制程序。有关SX043及SX061各寄存器的详细设置请参考这两个芯片的技术资料。下面仅就SX043的几个重要寄存器的设置进行说明。

4.2.1 发、收伪码寄存器设置

对发、收伪码控制的寄存器分别为TPNA、TPNB和RPNA、RPNB,它们各占用11bit。将11bit中的某一位或多位置1,便可设定某个长度的PN码。例如,若将TPNA设为00100001000,则其为长度511的m序列。由于RPNB与RPNA的互相关值加上寄存器RFO中的值作为同步检测的基准值,因而RPNB要选择与RPNA互相关值最小的m序列,从而保证同步码捕获的准确性。

4.2.2 伪码速率设置

发端的伪码速率由20位寄存器TVCO-DIV控制;收端的伪码速率由20位寄存器RV4A控制。当接收模块启动时,自动将RN4A中的值装入RN4。由于SX043的工作频率为64MHz,因此,若TVCO-DIV或RN4A的值为N,则伪码的码速率为64/(N+1)(Mchips/s)。

4.2.3 PN码滑动幅度和抖动幅度的设定

在伪码速率较高的情况下,当RN4A的值为1~10时,采用VCO抽头控制器控制PN码的滑动与抖动幅度,具体可通过寄存器RN3设定。VCO抽头控制器内部可自行实现滑动,只要将RN3的第5位置1即可。RN3的第4位为1时,则使其产生抖动。由于VCO有14个抽头。因此,每一个抽头较前一个抽头延时工作周期的1/14,即1.11ns。因而,选定超前或滞后的抽头数(由RN3的0~3位确定)就可以设定抖动的幅度。例如,假设伪码速率为32MHz,则T=31.25ns,若抖动幅度设为相关峰值的±10%,则应选的抽头数为3.125ns/1.11ns≈3,将0011写入RN3的0~3位即可。

    在伪码速率较低的情况下,采用RN4模块设定PN码的滑动及抖动幅度。滑动时环路自动将RN4B的值装入RN4、超前抖动时将RN4C的值装入RN4、滞后抖动时将RN4D的值装入RN4,改变PN码的周期,从而产生滑动及抖动。

若滑动幅度为1/2码元,则PN码时钟周期应增加50%,因而RN4B的值应为RN4A值的1.5倍。

若抖动幅度为相关峰值的±10%,则RN4C的值应为RN4A值的90%,因而RN4D的值应为RN4A值为110%。

电路经过调试,达到了比较理想的结果。假设输入速率为32kbps的周期码序列0111010(见图3),在SX043内部与长度为1023的PN码(见图4)相“异或”后变为宽带信号输出(频谱见图5);接收端将接收到的信号解扩、混频,再经解调后输入SX043处理、恢复出原信号。

使用SX043达到了30dB的处理增益及较高的数据传输速率;采用单片机89C51对其控制,工作方式灵活;采用大规模集成电路,集成度很高,因而结构简单,体积较小。此Modem可以应用于无线局域网、专用数据网、数据信息处理及其它无线系统中。由于高增益,它还可以应用于军事上。



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