多路测量信号扩频传输的DSP系统实现

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扩频序列的码长N越大，码元宽度 TC越小，则码速 Rc越大，扩频通信系统的扩频增益也越大。
扩频处理增益越高，系统的抗干扰能力越强。以周期为 127的 Gold序列为扩频序列的一路信号的传输过程为例，数据的发送频率为 19200，扩频序列的频率为 19200×127，误码率是未扩频传输的 0.04417，数据接收时的误码率降低近两个数量级。
本系统采用的 Gold扩频序列的周期为127，其码分多址的可以实现 12路的检测信号的同时同频的扩频传输。多路检测信号的扩频传输可以保证在接收端的低误码率要求下实现可靠传输。
3. 多路检测信号扩频传输 DSP实现的系统结构多路测量信号扩频传输系统主要实现多路测量信号（包括模拟信号和数字信号，模拟信号可先经 A/D转换成数字信号，数字信号存储在系统的存储器中，然后再进行扩频传输）的扩频调制、同步、扩频解调等功能，同时便于以后对其扩展以完成其他功能。由于这是一个 DSP硬件平台的设计，所以保证了以后功能扩展的实现中尽量不改变硬件的设计或者对硬件设计改变很小，且只需要添加部分软件或者对软件进行修改就可以达到其功能扩展升级，所以尽量减少专用芯片的使用而采用具有扩展性的芯片。整个系统的总体设计框图如图 2所示。
在总体设计中，采用定点 DSP实现多路测量信号的扩频调制、解扩，用 FPGA来实现扩频信号的同步[7]。整个系统平台包括数字信号处理器 (DSP)内核、 FPGA、存储器、 A/D转换、
JTAG接口等。根据现有的实际情况，数字信号处理器 (DSP)采用 TI（德州仪器）公司的 TMS320C5416[6]，FPGA芯片选用 ALTERA公司的 EP1K100QC208-3，FLSAH存储器使用 AMD公司的 AM29LV200，A/D转换使用 TI公司的开关电容结构的逐次比较型 8位 A/D转换器 TLC540。JTAG为仿真接口连接。
 
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4. DSP系统软件设计 作为整个系统的控制和处理核心，DSP要完成大量的工作，总结起来主要有下面几项：
1．对其自身的初始化；
2．载入扩频码序列并存放于片内 RAM里，以及接收时根据 FPGA的同步信号完成扩频序列的同步；
3．接收 A/D转换送来的数据，并存放在预先开辟的数据区间；
4．对接收到的多路数据分别进行扩频调制，并将调制后的数据也存放在开辟好的数据存储区间；
一 对经过扩频调制后的多路数据合成一路数据并进行数字调制；
一 对接收到的扩频信号进行扩频解调，恢复出原始的多路信号并送入数据存储区间。

本系统所有的 DSP软件设计都是在 CCS2.0集成开发环境 [8]下进行的，采用基于 TI公司 C5000系列 DSP的汇编语言和 C语言混合编写的。其发射模块和接收模块的软件流程分别如图 3(a)和(b)所示：
本系统采用对每路测量信号分别做扩频调制的同时利用扩频码码分复用后再进行传输的方法，不需经过频分复用或时分复用后再做扩频调制进行传输[9]，这使得系统更简化，在提高信号传输可靠性的同时也可提高系统的频带利用率。电路设计中主要涉及到了扩频信号的基带处理。如果要实现信号的无线扩频传输。则可以在设计的基础上，加入射频调制模块，基带信号经过调制后转换为射频信号发射出去，接收到的射频信号经射频解调后，再进行解扩处理即可。
5.结束语
在多路测量信号的扩频传输系统中，利用不同伪随机码调制不同信号，实现信号的复用和扩频传输。在接收端实现系统同步后，先解调再利用相干检测法解扩，恢复出原信号实现多路信号。该扩频通信系统可实现多路信号的有效传输，具有抗干扰能力强、易保密等优点。本系统利用 DSP系统实现多路测量信号扩频传输，充分利用了 DSP器件的优点和扩频通信系统的特性，是一种有发展前途的检测信号传输实现方式。
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图 3 DSP系统软件流程
本文创新点：本文在对多路测量信号的传输系统研究的基础上，提出了对所传输信号的频谱进行扩展的同时利用码分复用实现多路信号复用传输的方法。并利用 DSP实现了多路测量信号扩频传输系统，实验结果说明该系统是可行的。