基于FPGA的跳頻復用系統(tǒng)的設計和實現(xiàn).pdf

1、VHF通信系統(tǒng)廣泛應用于近海以及內(nèi)河航運中，是船舶遇險和安全通信體系的重要組成之一，是水上搜救、通航管理不可缺少的通信手段。無線移動自組織網(wǎng)絡(Ad Hoc)由一組帶有無線收發(fā)的移動終端構成的臨時性系統(tǒng)，其可以實現(xiàn)甚高頻(VHF)超視距傳輸。由此，相關研究課題提出了基于單片機和VHF收發(fā)機組成的船舶無線移動自組網(wǎng)絡，其中跳頻復用方案是該課題研究中首次提出的多任務處理技術但是由于單片機存在主頻不夠高和單線程處理等缺陷，影響了該系統(tǒng)的進一步

2、應用。因此，筆者針對該系統(tǒng)存在的問題，提出采用FPGA實現(xiàn)跳頻復用系統(tǒng)的改進方案。
　　 本文利用FPGA的多線程處理和高速運算能力，設計了基于FPGA的跳頻復用系統(tǒng)，改進了《基于Ad Hoc網(wǎng)絡的海上移動通信系統(tǒng)》課題中的多任務處理功能。跳頻復用系統(tǒng)是將復用技術與跳頻技術結合，以時分復用的形式，實現(xiàn)數(shù)字化語音、數(shù)據(jù)多路信息的傳輸方式。本系統(tǒng)以Xilinx公司Spartan-Ⅲ系列的FPGA作為核心控制器，采用Verilog H

3、DL語言進行編程，控制多路數(shù)據(jù)信號的跳頻復用過程；采用直接數(shù)字頻率合成器代替了VHF收發(fā)機產(chǎn)生不同的跳頻載波，克服了VHF收發(fā)機頻率轉換時間長的缺點；依據(jù)跳頻復用通信方案，設計實現(xiàn)了信道編碼和GMSK調(diào)制，完成了多路信號的采集、處理、存儲、發(fā)送，實現(xiàn)點對點、一點對多點的多路信息數(shù)據(jù)和語音數(shù)據(jù)的跳頻發(fā)送。仿真結果表明：基于FPGA的跳頻復用通信系統(tǒng)明顯提高了多路數(shù)據(jù)的并行處理速度；DDS的載波發(fā)生器大大減少跳頻復用系統(tǒng)的頻率切換時間，改善