浩 費元春 來源：《電子技術應用》

     摘要：介紹了全數(shù)字式直接序列擴頻芯片stel-2000a的主要性能和用法，并以stel-2000a為核心，輔以若干外圍器件，構成了一個可用于野戰(zhàn)信息傳輸?shù)臄U頻收發(fā)系統(tǒng)。

     關鍵詞：擴頻通信

     直接序列 pn（偽隨機）碼 帶通采樣

     擴頻通信是將待傳輸?shù)男畔?shù)據(jù)被偽隨機碼（pseudo

     code）調(diào)制，實現(xiàn)頻譜擴展后再傳輸，接收端則采用同樣的pn碼進行解調(diào)及相關處理，恢復原始信息數(shù)據(jù)。這種通信方式與一般常見的窄帶通信方式相反，是在擴展頻譜后，寬帶通信，再通過相關處理恢復成窄帶后，解調(diào)數(shù)據(jù)，因此具有偽隨機編碼調(diào)制和信號處理兩大特點。它具有強抗干擾性、抗噪聲、抗多衰落、可以碼分復用等突出優(yōu)點。目前在軍事和民用上都得到了廣泛的應用，如目前正在蓬勃發(fā)展的第三代移動通信全都采用了利用擴頻進行cdma通信的方式。直接序列擴頻方式作為擴頻通信中的一種，其擴頻的實現(xiàn)方法比較容易，電路的設備量小，應用廣泛，本設計將采用這種擴頻方式進行數(shù)據(jù)的傳輸。

     1 系統(tǒng)結構

     本系統(tǒng)以stel-2000a為核心，與一個射頻收發(fā)模塊一起組成點對多點的移動通信系統(tǒng)，也可以獨立工作。結構框圖見圖1，其工作過程如下：發(fā)射端等待傳輸?shù)臄?shù)字信號先進行差分編碼成為兩路正交信號，然后進行直接序列擴頻，經(jīng)過qpsk調(diào)制形成滿足傳輸需要的模擬信號，之后送到后面射頻發(fā)射部分去，在射頻發(fā)射部分通過上變頻、濾波、功放后由天經(jīng)發(fā)射。來自射頻天線的信號經(jīng)過低噪聲放大器、下變頻之后送入本系統(tǒng)的接收端。在本系統(tǒng)中，輸入模擬信號經(jīng)過移相功分、寬帶放大、高速a/d采樣，轉換為兩路正交的數(shù)字信號，然后進行解擴、qpsk解調(diào)和差分解調(diào)，輸出得到還原后的數(shù)字信號，再送至基帶信號算是器中。另外，由于stel-2000a具有很靈活的工作方式，所以還需要有一個單片機來控制它，使系統(tǒng)工作在預定的方式下。

     2 stel-2000a主要功能介紹

     stel-2000a芯片是美國standford telecom公司出產(chǎn)的可編程直接序列擴頻收發(fā)芯片，它可以工作于全雙工方式下，以全數(shù)字處理的方式完成一個直擴系統(tǒng)的收發(fā)工作。它具有以下一些突出特點：

     （1）可利用編程功能支持多種工作格式，包括bpsk、qpsk等；

     （2）在發(fā)射和接收模式下支持高達11mbps的pn碼速率；

     （3）兩路獨立的pn碼序列，分別用于快捕頭和數(shù)據(jù)碼元的擴頻，其長度和pn碼序列可編程控制，最長可達64位長；

     （4）可支持數(shù)據(jù)速率高達2.048mbps；

     （5）能源管理特性某些功能塊不工作時，可暫時關閉以降低能耗。

     由圖1可見stel-2000a的內(nèi)部結構，在發(fā)射端的關鍵部分是擴頻模塊，發(fā)射時所用的擴頻pn碼由單片片編程寫入，存儲在stel-2000a內(nèi)的發(fā)射pn碼寄存器中，在qpsk方式下，數(shù)據(jù)以比特對的格式（i、q兩路正交數(shù)據(jù)信號）與寄存器中的pn碼相異或，從而完成擴頻，成為兩路正交的i、q兩路擴頻信號。

     在接收模塊的關鍵部分是數(shù)字下變頻和解擴模塊。數(shù)字下變頻模塊接收的外部adc對兩路正交信號的帶通采樣信號。下變頻器包括一個復數(shù)乘法器，8位輸入信號同nco（數(shù)控振蕩器）產(chǎn)生的數(shù)字正弦和余弦信號相乘。要正確地數(shù)字下變頻，只要在弦和余弦信號相乘。要正確地數(shù)字下變頻，只要在nco中寫入合適的頻率控制字即可，因為片內(nèi)的閉環(huán)頻率跟蹤環(huán)會時刻輸出校正信號，與nco的頻率相加，以令接收信號被精確地下變頻到基帶。而在stel-2000a的解擴部分，則使用了一個pn匹配濾波器和pn碼寄存器。pn碼寄存器中的pn碼應該與發(fā)射來的信號所使用的pn碼一致，才能夠正確接收數(shù)據(jù)，否則獲的將是一片噪聲。pn碼寄存器中的pn碼與數(shù)據(jù)信號在pn匹配濾波器中作相關積分運算，由于pn碼的一個重要持性就是它的自相關系數(shù)很高，而