一种零中频扩频接收机处理模块的制作方法

本发明涉及一种信号处理系统，特别涉及一种零中频扩频接收机处理模块。

背景技术：

研制新型的无线电导航系统有迫切的必要性：舰船在经过狭窄航道、浅滩暗礁、水下障碍物等复杂海域时，舰船的导航定位必须十分精确。然而，目前为我国舰艇服务的导航系统均存在相应的问题，抗干扰能力差，在未来作战中肯定不能用，在重点区域存在定位盲区，定位实时性差，用户数目受限，地面中心控制系统遭遇攻击将使系统瘫痪。

技术实现要素：

本发明采用了扩频通信体制，克服了传统无线电导航系统中的多径干扰、保密性能低、抗干扰性差等缺点，可实现对重点区域、重点方向的高精度、高可靠、自主性导航定位的零中频扩频接收机处理模块。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种零中频扩频接收机处理模块，所述处理模块由混频器、伪码相关器、积分清洗器、数字环路滤波器、码相位计数器、载波整周相位计数器、码延迟控制电路、码dco、相位控制逻辑、载波dco和读写控制逻辑组成；所述混频器连接伪码相关器，所述伪码相关器连接积分清洗器，所述积分清洗器连接读写控制逻辑；所述读写控制逻辑连接码dco、相位控制逻辑，所述相位控制逻辑连接码相位计数器，所述码相位计数器连接载波整周相位计数器、载波dco。

所述处理模块接收到扩频信号以后，首先是解除编码序列对发送信息数据的频谱扩展，获得信息数据调制的载波信号，再作载波解调，从而得到发送的信息；实现对接收信号的解扩，使接收机产生的本地伪码序列与接收到的伪码序列完全对齐；扩频通信系统的接收机主要由扩频码的捕获、扩频码的同步跟踪、载波解调组成，所述信号首先通过捕获电路使接收机调整和选择本地编码序列的相位，产生出与发端序列相位一致的本频码，完成编码序列的初始同步，同步跟踪电路确立本地扩频码对接收编码序列相位的锁定跟踪，然后载波解调电路对载波解调，获得数据信息和载波信息。

所述接收机本地信号发生器调整码相位与多普勒频移估计，使产生的信号对准某一搜索单元，若信号捕获成功，则搜索停止，码跟踪启动；若信号被否决，则码相位步进一单元，直到整个码域搜索完毕；若信号仍未捕获，则多普勒频移步进一单元，重复上诉过程；考虑频移有正有负，搜索在起始单元的两侧依次进行，直到信号捕获为止，所述扩频码的捕获由捕获电路使接收机调整和选择本地编码序列的相位，产生出与发端序列相位一致的本频码，完成编码序列的初始同步。

伪码相位跟踪就是要使本地伪码序列和接收的伪码序列相位在半个chip范围内作进一步对准。

本发明的有益效果：本发明的一种零中频扩频接收机处理模块，采用fpga作为主要处理芯片结合dsp芯片，解决了导航系统中对接收信号的相关解扩解调电路的设计问题，克服了传统无线电导航系统中的多径干扰、保密性能低、抗干扰性差等缺点，可实现对重点区域、重点方向的高精度、高可靠、自主性导航定位。

附图说明

图1为本发明的系统框图；

图2为串行捕获原理图；

图3为伪码相位跟踪原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1

如图1、图2、图3所示，一种零中频扩频接收机处理模块，所述处理模块由混频器、伪码相关器、积分清洗器、数字环路滤波器、码相位计数器、载波整周相位计数器、码延迟控制电路、码dco、相位控制逻辑、载波dco和读写控制逻辑组成；所述混频器连接伪码相关器，所述伪码相关器连接积分清洗器，所述积分清洗器连接读写控制逻辑；所述读写控制逻辑连接码dco、相位控制逻辑，所述相位控制逻辑连接码相位计数器，所述码相位计数器连接载波整周相位计数器、载波dco。

所述处理模块接收到扩频信号以后，首先是解除编码序列对发送信息数据的频谱扩展，获得信息数据调制的载波信号，再作载波解调，从而得到发送的信息；实现对接收信号的解扩，使接收机产生的本地伪码序列与接收到的伪码序列完全对齐；扩频通信系统的接收机主要由扩频码的捕获、扩频码的同步跟踪、载波解调组成，所述信号首先通过捕获电路使接收机调整和选择本地编码序列的相位，产生出与发端序列相位一致的本频码，完成编码序列的初始同步，同步跟踪电路确立本地扩频码对接收编码序列相位的锁定跟踪，然后载波解调电路对载波解调，获得数据信息和载波信息。

所述接收机本地信号发生器调整码相位与多普勒频移估计，使产生的信号对准某一搜索单元，若信号捕获成功，则搜索停止，码跟踪启动；若信号被否决，则码相位步进一单元，直到整个码域搜索完毕；若信号仍未捕获，则多普勒频移步进一单元，重复上诉过程；考虑频移有正有负，搜索在起始单元的两侧依次进行，直到信号捕获为止，所述扩频码的捕获由捕获电路使接收机调整和选择本地编码序列的相位，产生出与发端序列相位一致的本频码，完成编码序列的初始同步。

伪码相位跟踪就是要使本地伪码序列和接收的伪码序列相位在半个chip范围内作进一步对准。

实施例2

如图1所示，本发明的硬件部分由10个功能模块组成：混频器（乘法器）、伪码相关器、积分清洗器、数字环路滤波器、码相位计数器、载波整周相位计数器、码延迟控制电路、码dco、相位控制逻辑、载波dco和读写控制逻辑。

当本发明接收到扩频信号以后，首先是解除编码序列对发送信息数据的频谱扩展，获得信息数据调制的载波信号，再作载波解调，从而得到发送的信息。要实现对接收信号的解扩，就必须使接收机产生的本地伪码序列与接收到的伪码序列完全对齐。因此扩频通信系统的接收机主要由三个部分组成：1、扩频码的捕获2、扩频码的同步跟踪3、载波解调。

实施例3

如图2所示，本发明的串行捕获方式又称为序贯搜索，它假定搜索过程中，码相位搜索步进量为一个码相位单元，多普勒频移搜索步进量为一个多普勒频率单元，则一个码单元与一个多普勒频移单元构成一个二维信号搜索单元，对多个二维搜索单元依次进行判决。其过程可表诉为：接收机本地信号发生器调整码相位与多普勒频移估计，使产生的信号对准某一搜索单元，若信号捕获成功，则搜索停止，码跟踪启动；若信号被否决，则码相位步进一单元，直到整个码域搜索完毕。若信号仍未捕获，则多普勒频移步进一单元，重复上诉过程。考虑频移有正有负，搜索在起始单元的两侧依次进行，直到信号捕获为止。

实施例4

如图3所示，本发明的伪码相位跟踪就是要使本地伪码序列和接收的伪码序列相位在半个chip（码元）范围内作进一步对准。为了进一步缩小本地伪码和接收伪码之间的相位差，同时能够使本地伪码相位跟踪接收伪码的相位变化，就必须建立一个伪码同步跟踪电路。伪码的跟踪通常分为相干方式和非相干方式两种，相干方式是假定本地载波已经和外来信号同频、同相，这意味着在延时锁定环工作之前，载波同步环必须建立起来。非相干方式没有这个要求，它可以在还没有获得载波同步之前就开始工作。