基于FPGA的扩频警报信号处理器的设计

齐 鹏，张 宇，任 滨，吕实诚

（哈尔滨理工大学 测控技术与通信工程学院，黑龙江 哈尔滨 150080）

防空警报系统是人民防空的重要一环，不仅仅体现在警报器数量的多少、警报网的覆盖情况是否良好，也体现在警报控制系统能否通过信号处理器接收有线和无线信道传来的各种警报信号，准确地发放各类警报，能正确将警报器工作状态及接收到的各种信号，通过数据编码和加密，经有线或无线信道回传控制中心或控制分中心。显然目前的基于窄带通信技术的警报通信系统已满足不了人防警报对其通信的可靠性和抗干扰的要求。随着扩频通信技术及大规模集成电路、现场可编程器件的飞速发展，为建立抗干扰、可靠新高的警报控制系统创造了条件。

文中以扩频通信为理论基础，以FPGA作为中央控制器的核心，设计了人防警报控制系统中的警报信号处理器。

1 系统模型

射频警报信号经过天线接收下来后，经过混频器和中频滤波器滤波后通过A/D采样，把模拟中频信号转化为数字信号，送入FPGA内对信号进行数字化处理，后续处理包括数字下变频、数据解扩、伪码同步、载波同步、数据解调等。

扩频警报信号处理器结构如图1所示。

图1 扩频警报信号处理器结构框图Fig.1 The block diagram of spread spectrum alarm signal processor

2 系统硬件电路设计

本设计的主芯片选用Cyclone系列的EPlC12Q240C8N，它的硬件资源足以满足设计需要。

2． 1 硬件总体设计

主控单元由CycloneTMEP1C12Q240的及其外围电路组成，EP1C12Q240是整个系统的核心，设计时即包括了基本的硬件资源又扩展了存储器。……