为了有效实现高数据率传输和提高频谱利用率,在传统多进制正交扩频的基础上,提出了一种新的基于非相干的双多进制扩频系统,介绍了其主要结构,即发端高速数据流经过串并转换后,选择两组正交码扩频并叠加后调制载波,收端下变频后经过非相干解扩并恢复出原始数据;接着对此系统在AwCN信道的性能进行了分析并给出了仿真结果;最后讨论了该系统用FPGA具体实现的情况。理论和实践表明,在码片速率与信息速率相同的情况下,双多进制扩频系统的数据传输速率、频谱利用率以及误比特率性能等方面较单多进制扩频系统得到了很大的改善,更能有效地解
### 非相干双多进制正交扩频系统性能分析及实现
#### 一、引言
在无线通信领域,随着数据传输需求的日益增长和技术的发展,如何提高数据传输速率的同时保持良好的信号质量成为了一个重要的研究方向。传统的多进制正交扩频技术虽然在一定程度上满足了高速数据传输的需求,但在频谱利用效率方面仍有待提高。为此,本文介绍了一种新型的非相干双多进制正交扩频系统,旨在进一步提高数据传输速率和频谱利用率。
#### 二、系统结构
非相干双多进制正交扩频系统的主要结构包括以下几个部分:
1. **发送端**:
- **串并转换**:首先将高速数据流通过串并转换器转换成并行的数据流。
- **正交码选择**:接下来,从一组预定义的正交码中选择两组正交码对这些并行数据流进行扩频处理。
- **叠加与调制**:将经过扩频后的数据流进行叠加,并调制到载波信号上。
2. **接收端**:
- **下变频**:接收到的信号首先通过下变频器将高频信号转换为低频信号。
- **非相干解扩**:然后采用非相干解扩技术恢复出原始数据。
#### 三、系统性能分析
1. **AwCN信道下的性能**:本节重点分析了该系统在加性高斯白噪声(AwCN)信道下的性能表现。通过理论推导和计算机仿真,得到了系统的关键性能指标,包括数据传输速率、频谱利用率以及误比特率等。
2. **仿真结果**:实验结果显示,在相同的码片速率和信息速率条件下,非相干双多进制正交扩频系统相比于传统的单多进制扩频系统,在数据传输速率、频谱利用率以及误比特率等方面表现出显著优势。
3. **理论与实践对比**:通过对实验结果的分析,验证了理论模型的有效性和可行性,进一步证明了该系统在实际应用中的潜力。
#### 四、FPGA实现
1. **硬件设计**:为了实现系统的高效运行,本节详细讨论了利用现场可编程门阵列(FPGA)技术来实现该系统的方法。通过硬件加速,可以显著提高系统的处理速度和实时性。
2. **具体实现**:介绍了具体的硬件实现方案,包括系统架构的设计、模块间的连接方式以及控制逻辑的设计等。通过优化硬件资源分配,实现了高性能的非相干双多进制正交扩频系统。
3. **性能评估**:通过对FPGA实现的系统进行测试,评估了其实际性能,验证了该系统在硬件平台上的可行性和优越性。
#### 五、结论
本文提出了一种新的基于非相干的双多进制正交扩频系统,通过理论分析和实验验证,证明了该系统能够在保证信号质量的前提下,显著提高数据传输速率和频谱利用率。特别是对于高速数据传输和频谱资源紧张的应用场景,该系统具有重要的实际应用价值。未来的研究将进一步探索该系统在更复杂信道环境下的性能表现及其在其他领域的潜在应用。