一种宽带扩频信号数字调制器的设计与实现

王丽韫

(中国电子科技集团公司第五十四研究所，河北 石家庄 050081)

0 引言

无人机下行数据传输系统通常采用QPSK等调制方式，信号的隐蔽性和抗截获能力不足，易受各种干扰，为了提高信号的抗干扰性和抗截获能力，可以采用扩频通信[1]。而对于下行数兆的数据速率，直接序列扩频占用带宽太大，为了解决既能达到一定的扩频增益而又不占用过大带宽，采用多进制正交扩频技术。数兆速率的数据扩频后，扩频码速率达到数百兆，传递前需对信号进行成形滤波，以改善其频谱特性，使得在消除码间干扰与达到最佳检测接收的前提下，提高信道的频带利用率[2]。

对于数百兆速率扩频码的成形滤波，采样率是码速率的4倍，受硬件工作速度的限制，直接进行如此高速率的信号处理是不可能的，需采用并行处理算法降低对器件工作速度的要求，本文采用多相结构实现高速数据成形滤波。

对于高速基带数据调制，通常的实现方法是用IQ调制器进行模拟调制。正交调制会带来信号的非严格正交、幅相不一致和载波泄露等问题[3]。直接数字频率合成(Direct Digital Synthesis,DDS)方法因其电路简单信号严格正交、频率分辨率高和幅相一致性好等优点而逐渐成为宽带信号调制技术的主流发展方向。但DDS输出信号频率和带宽受其工作时钟频率的限制，导致其无法直接合成高载频、大带宽信号。本文设计了一种基于并行DDS技术的宽带扩频信号数字调制器，使FPGA能在较低工作频率下实现较高的采样率，从而实现宽带数据高中频调制的直接输出。……