多路测量信号扩频传输的DSP系统实现

    1. 引 言

　　在测控领域，通常要求对多路检测信号进行传输。信号的传输过程中常受到周围复杂环境的干扰会产生较大的失真。如采用扩频通信传输系统，在发射机中用伪随机序列对所传输信号的频谱进行扩展并利用码分复用实现多路信号的复用;在接收机中再对其解扩，恢复原传输信号。利用扩频通信的扩频增益，可大大提高通信系统的信噪比 [1-2]，增加传输信号的可靠性改善通信质量、提高通信效率。 同时 DSP具有可满足算法控制复杂结构、运算速度高、寻址方式灵活和通信性能强大等需求，可以通过软件修改传输信号参数，因此具有很大的灵活性。本文利用 DSP系统实现多

　　路测量信号扩频传输，结合了扩频通信和 DSP的优点 [3-4]，是一种有发展前途的检测信号传输实现方式。

　　2. 多路检测信号的扩频传输系统

　　系统的组成按照功能划分为发射模块和接收模块。在发射模块中，多路基带数字信号(模拟信号则先通过模数转换)分别由各自对应的伪随机序列进行扩频调制，这些伪随机序列各不相同但相互正交(或准正交)，用这些序列进行扩频调制同时利用码分复用技术把多路信号复合成一路信号送主调制器进行载波调制后，再发射出去。 在接收模块中，先对接收到的信号进行载波解调，然后再用本地的与每一路已同步好的伪随机序列进行相关解扩，因为各路信号对应的伪随机序列互不相关，因而可恢复出每一路原始的基带信号，这里的信号是指数字信号，若需要模拟信号，则可把数字信号转换成模拟信号。本系统对接收模块的伪随机序列的同步采用常用的滑动相关捕获来实现[5]。多路测量

　　信号扩频传输系统的组成原理图如图 1所示。扩频传输系统中，扩频信号带宽 B 2与信息带宽 B 1之比称为处理增益GP，即

　　在扩频通信中，接收机作扩频解调后，只提取扩频序列相关处理后的带宽 B 1的信号成分，而排除掉扩展到宽频带 B 2中的外部干扰、噪声和其它用户通信的影响，所以扩频处理增益 GP能够准确反映扩频通信的抗干扰的能力。

图1

　　扩频序列的码长N越大，码元宽度 TC越小，则码速 Rc越大，扩频通信系统的扩频增益也越大。

　  扩频处理增益越高，系统的抗干扰能力越强。以周期为 127的 Gold序列为扩频序列的一路信号的传输过程为例，数据的发送频率为 19200，扩频序列的频率为 19200×127，误码率是未扩频传输的 0.04417，数据接收时的误码率降低近两个数量级。

　　本系统采用的 Gold扩频序列的周期为127，其码分多址的可以实现 12路的检测信号的同时同频的扩频传输。多路检测信号的扩频传输可以保证在接收端的低误码率要求下实现可靠传输。