[发明专利]一种扩频信号源

说明书

本发明公开了一种扩频信号源，该信号源从原理上主要分为扩频调制和载波调制，而单片机起到核心控制的作用，单片机一共连接了四个外设：键盘、液晶显示、时钟发生器和FPGA，且时钟发生器与FPGA连接，所述FPGA再与载波调制连接。本发明提供的扩频信号源输出信号具有很高的载波和码率时钟抑制比，频率稳定度≥10⁶，且输出稳定，为在后端的扩频信号探测与获取技术算法的研究提供了很好的数据，同时由于该信号源具有多参数可调的优点，能方便地对现实环境中的多种信号进行模拟，从而大大方便了算法的研究、验证和改进。

技术领域

本发明涉及测控通信技术领域，具体来说，涉及一种扩频信号源。

背景技术

扩展频谱通信作为一种新型的通信体系，具有抗干扰能力强、截获率低、码分多址、信号隐蔽、保密、易于测距等优点，是通信领域的一个重要发展方向。正是由于这些优点，扩频通信在军事上收到了极大的重视。为配合对扩频信号的码率、载波频率、伪码序列等重要参数估计的研究，迫切需要一台能够对现实环境中直接序列扩频信号进行精确模拟的信号源，该信号源需要能够产生直接序列调制的BPSK扩频信号，并与白噪声进行相加，形成信噪比可调的连续输出信号，且能够分别调制载波频率，伪码码率、伪码长度和伪码等参数。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种扩频信号源，具有误差精度高、可以完成不同码速率切换的优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种扩频信号源，该信号源从原理上主要分为扩频调制和载波调制，而单片机起到核心控制的作用，单片机一共连接了四个外设：键盘、液晶显示、时钟发生器和FPGA，且时钟发生器与FPGA连接，所述FPGA再与载波调制连接。

优选的，扩频调制主要由可编程逻辑器件FPGA来完成，五组PCM码和八组PN码分别存在两块EPROM中，液晶显示屏提供给用户一个界面，提示用户输入各种参数，单片机依照用户从键盘输入的组别产生地址；FPGA根据单片机提供的地址，按照时钟发生器产生的时钟，从EPROM中提取数据，并在FPGA内部完成扩频调制，然后送出数据进行载波调制。

扩频调制采用直接序列扩频调制，输出的信号波形为：

式中：T_c是伪码码片宽度，

nT_n≤t≤(n+1)T_n，n为整数，Tn是时钟周期；时钟发生器采用型号为AD9850的发生器，AD9850使用了先进的直接数字频率合成技术(DDS)，此处的AD9850产生了一个5.23264MHz的时钟信号。

优选的，载波调制采用二进制相移键控(BPSK)，BPSK信号的表达式为：

式中：S为载波信号的功率，ω₀表示角频率，直接扩频的BPSK信号可表示为：

式中：c(u,t)为m序列；d(u,t)为信号数据；u为随机变量。

载波由锁相环电路产生，BPSK的调制是通过可编程频率合成器实现，通过调整AD9854的增益大小来实现输出信噪比的变化。