FPGA在多进制正交扩频通信系统中的应用

２ 正交扩频码的解扩解调  

信号的解扩接收框图见图3。其中FPGA在I信道接收的同步时钟控制下对Q信道进行多进制相关解扩运算，是接收机电路的核心单元。考虑到在高速分组无线网环境下要进行相干接收非常困难，我们采用了最佳非相干接收原理进行多进制正交码解扩运算。其中，多路相关解扩运算部分结构复杂，资源消耗量大，是FPGA实现的最主要工作。  

图３中的多进制解扩单元是接收机的核心单元，完成了最佳非相干运算的核心部分。运算量大，用软件方法很难实现。经评估我们发现，采用AD公司最新的DSP器件ADSP21062也只能实现其运算量的1/3左右。我们用一片Altera公司的FLEX10K100实现了并行相关解扩算法实现的三种方案：串行FHT法、并行FHT法、并行积分法。


  
图４是并行FHT方案的实现原理图。经统计内部逻辑资源约占用70%，I/O脚占用10%左右，布线资源占用60%左右。  

系统收发两端经中频对接，多进制正交扩频通信系统对QPSK调制的多进制扩频信号能够进行正确解扩和解调，证明设计方案正确可行。  

总之，我们项目的要求是设计和实现应用于未来高速分组无线网中的新一代分组无线终端，支持难度比较大，必须采用一系列新的技术和新的器件才能实现。我们通过应用Altera公司最新的FPGA产品，充分利用了其高速、大容量、组合灵活方便等优点，并用Altera的Maxplus=II开发环境所提供的库资源，最大限度地利用和发挥FPGA的优势，不但大大简化了系统设计，而且缩短了设计周期。