CN106301416B - Bpsk信号和msk信号混合扩频系统 - Google Patents
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Abstract
本发明为BPSK信号和MSK信号混合扩频系统,解决已有的针对BPSK和MSK信号接收的接收机不能抑制BPSK和MSK信号的相互干扰,存在很大的安全隐患的问题。信号采集单元以400M的速率采集361Mhz~239Mhz的宽带高中频信号,采集数据经混频滤波单元得到20Mhz码率或100Mhz码率的I/Q基带信号送到FPGA芯片,FPGA芯片将基带信号进行BPSK相关器或MSK相关器解扩,同时将I/Q基带信号进行幅度平均,计算出门限信号,BPSK相关器或MSK相关器和幅度计算单元的输出接比较单元,比较单元用门限信号和相关幅度进行比较输出相关峰。
Description
技术领域:
本发明与混合扩频接收系统有关。
背景技术:
当两个中不同的体制信号(BPSK和MSK调制)送给同一个接收机进行接扩时, 已有的针对BPSK和MSK信号接收的接收机大部分都是不能抑制BPSK和MSK信号的相互干扰,存在很大的安全隐患。
发明内容:
本发明的目的是提供一种能抑制BPSK和MSK信号的相互干扰的BPSK信号 和MSK信号混合扩频系统。
本发明是这样实现的:
BPSK信号和MSK信号混合扩频系统,其特征在于信号采集单元以400M的速率采集361Mhz~239Mhz的宽带高中频信号,采集的宽带高中频信号经混频滤波单元得到20Mhz的BPSK或100Mhz的MSK两个正交I/Q基带信号分别送到FPGA芯片进行数字信号处理,抗交织的相关软件就烧结在FPGA芯片内,FPGA芯片包括BPSK相关峰计算单元和MSK相关峰计算单元,BPSK相关峰计算单元包括BPSK相关器、幅度计算平均单元和比较单元;MSK相关峰计算单元包括MSK相关器、计算MSK本地码相位单元、幅度计算平均单元和比较单元,BPSK相关器基带频率是fbpsk=20Mhz,码片长度是TCbpsk=200nS; MSK相关器的基带频率是fmsk=100Mhz,码片长度是TCmsk=50ns;相关器是I/Q基带信号和本地码进行异或运算,本地码是第n时刻的值是=(1,-1),基带输入信号第n时刻的值是,则第n时刻的异或结果=×,然后在逐位相加,输出结果公式是I=, Q=,相关器的相关时间长度是Tm=6.4μS,K是相关码的位数,BPSK时,K=Tm/TCbpsk=32位;MSK时,K=Tm/TCmsk=128位;I和Q输出相加的值进行幅度计算,算出I\Q相关值的幅度,相关值的幅度公式是幅度;幅度计算平均单元,主要是进行I\Q基带信号幅度运算,公式是幅度;输出AMP的值到比较单元,比较单元是将BPSK相关器或MSK相关器输出的值和幅度计算平均单元输出的值进行比较,当BPSK相关器或MSK相关器输出的值大于幅度计算平均单元输出的值时输出高脉冲,BPSK相关器或MSK相关器输出的值小于幅度计算平均单元输出的值时输出0。
本发明的效果如下:
本发明在某型的接收模块上进行了使用,能够实现动态60dBc的动态范围解扩,BPSK和MSK不同调制间的抑制很好,满足该型接收机的使用要求。
附图说明:
图1 为本发明BPSK解扩实现原理框图。
图2为本发明MSK解扩实现原理框图。
图3为本发明在某型接收机应用框图。
具体实施方式:
BPSK信号和MSK信号混合扩频系统,包括信号采集单元、混频滤波单元和FPGA芯片,信号采集单元以400M的速率采集361Mhz~239Mhz的宽带高中频信号,采集的宽带高中频信号经混频滤波单元得到20Mhz的BPSK或100Mhz的MSK两个正交I/Q基带信号分别送到FPGA芯片进行数字信号处理,抗交织的相关软件就烧结在FPGA芯片内,FPGA芯片包括BPSK相关峰计算单元和MSK相关峰计算单元, BPSK相关峰计算单元包括BPSK相关器、幅度计算平均单元和比较单元;MSK相关峰计算单元包括MSK相关器、计算MSK本地码相位单元、幅度计算平均单元和比较单元, BPSK相关器基带频率是fbpsk=20Mhz,码片长度是TCbpsk=200nS;MSK相关器的基带频率是fmsk=100Mhz,码片长度是TCmsk=50ns;相关器是I/Q基带信号和本地码进行异或运算,本地码是第n时刻的值是=(1,-1),基带输入信号第n时刻的值是,第n时刻的异或结果=×,然后在逐位相加,输出结果公式是I=, Q=,相关器的相关时间长度是Tm=6.4μS,K是相关码的位数,BPSK时,K=Tm/TCbpsk=32位;MSK时,K=Tm/TCmsk=128位;I和Q输出相加的值进行幅度计算,算出I\Q相关值的幅度,相关值的幅度公式是幅度;幅度计算平均单元,主要是进行I\Q基带信号幅度运算,公式是幅度;输出幅度计算平均单元的AMP的值到比较单元,比较单元是将BPSK相关器或MSK相关器输出的值和幅度计算平均单元输出的值进行比较,当BPSK相关器或MSK相关器输出的值大于幅度计算平均单元输出的值时输出高脉冲,BPSK相关器或MSK相关器输出的值小于幅度计算平均单元输出的值时输出0。
接收机是一个典型的一次变频接收机,输出361Mhz~239Mhz的宽带高中频信号,给400MHz的A/D进行采样,输出14位的数字信号给FPGA进行数字信号处理,抗交织的相关软件就烧结在FPGA芯片内,完成数字化的60MHz中频信号的处理,其中BPSK和MSK不同体制间抑制软件就是图1和图2中的内容,完成系统要求的输出相关峰的任务。
BPSK解扩实现原理如下:
a) BPSK解扩由本地DS码和BPSK相关器组成,主要是对采集的基带信号信号根据本地码调整的一个匹配滤波器,实现BPSK解扩功能。
b)混频滤波将采样信号变为基带信号,便于后续功能的实现;
c)幅度计算平均单元输出动态解扩门限,可保证信号在动态范围内正常BPSK解扩;
前端是400M的速率采集361Mhz~239Mhz的宽带高中频信号,数据采集完成后,进行混频滤波输出20Mhz码率的基带信号,然后使用基带信号进行BPSK相关器解扩,同时基带信号进行幅度平均,计算出门限信号最后用门限和相关幅度进行比较输出相关峰。
MSK解扩实现原理如下:
a)MSK解扩由计算MSK本地码相位和MSK相关器组成,主要是对采集的基带信号信号根据本地码调整的一个匹配滤波器,实现MSK解扩功能。
b)混频滤波将采样信号变为基带信号,便于后续功能的实现;
c)幅度计算平均单元输出动态解扩门限,可保证信号在动态范围内正常MSK解扩;
前端是400M的速率采集361Mhz~239Mhz的宽带高中频信号,数据采集完成后,进行混频滤波输出100Mhz码率的基带信号,然后使用基带信号进行MSK相关器解扩,同时基带信号进行幅度平均,计算出门限信号最后用门限和相关幅度进行比较输出相关峰。
Claims (1)
1.BPSK信号和MSK信号混合扩频系统,其特征在于,包括信号采集单元、混频滤波单元和FPGA芯片,信号采集单元以400M的速率采集361Mhz~239Mhz的宽带高中频信号,采集的宽带高中频信号经混频滤波单元得到20Mhz的BPSK或100Mhz的MSK两个正交I/Q基带信号,分别送到FPGA芯片进行数字信号处理,抗交织的相关软件就烧结在FPGA芯片内,FPGA芯片包括BPSK相关峰计算平均单元和MSK相关峰计算单元, BPSK相关峰计算单元包括BPSK相关器、幅度计算平均单元和比较单元;MSK相关峰计算单元包括MSK相关器、计算MSK本地码相位单元、幅度计算平均单元和比较单元, BPSK相关器基带频率是fbpsk=20Mhz,码片长度是TCbpsk=200nS;MSK相关器基带频率是fmsk=100Mhz,码片长度是TCmsk=50ns;BPSK和MSK相关器是I/Q基带信号和本地码进行异或运算,本地码第n时刻的值是=(1,-1),基带输入信号第n时刻的值是,则第n时刻的异或结果=×,然后再逐位相加,输出结果公式是I=, Q=,BPSK和MSK相关器的相关时间长度是Tm=6.4μS,K是相关码的位数,BPSK时,K=Tm/TCbpsk=32位;MSK时,K=Tm/TCmsk=128位;I和Q输出相加的值进行幅度计算,算出I\Q相关值的幅度,相关值的幅度公式是幅度;幅度计算平均单元进行I\Q基带信号幅度运算,公式是幅度;输出幅度计算平均单元的AMP的值到比较单元,比较单元是将BPSK相关器或MSK相关器输出的值和幅度计算平均单元输出的值进行比较,当BPSK相关器或MSK相关器输出的值大于幅度计算平均单元输出的值时输出高脉冲,BPSK相关器或MSK相关器输出的值小于幅度计算平均单元输出的值时输出0。
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