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(多图) 运用MATLAB及EPROM简化扩频电路设计

黄振?? 杨士中?? 2012年03月23日 ?? 收藏0

图中"To Workspace"模块的作用是将仿真后得到的PN序列以列向量的形式输出到MATLAB工作空间。

PN= 10101010101110... ′2047

只要将该PN序列存储到EPROM中连续2r-1(r=11)个单元的同一BIT位,即可在计数器(地址产生器)的作用下从该BIT位输出这个PN码序列。那么一片EPROM就可以同时输出8个PN码,用n片EPROM就可以同时输出nX8个PN码。在实际中可选择其一用来对信息数字序列进行扩频。怎样将PN码序列组下载到一片EPROM中呢?如前所述,先用SIMULINK模块分别组成8个(或者更多,视EPROM的存储长度或数量而定)PN码发生器,仿真后将各自的PN码序列输出到MATLAB工作空间,得到8组列向量。

PN码序列
PN码序列

用reshape指令将矩阵变维,得到一个(4094X4)的矩阵,再将每一个行向量用一个十六进制数表示,最后用fprintf指令形成一个 .hex文件??3?牏熤苯咏?该文件下载到EPROM中就可以由EPROM同时提供8个PN码。

3 实际电路和波形

在实际中采用了HC4040(12bit) 计数器和CD6740(EPROM)组成了一个PN码发生器。发生器电路图如图3所示。

发生器电路图
发生器电路图

4040在5V电压下最高输入时钟频率为3.5MHz,在15V电压下可达到12MHz,满足一般情况下的PN码速率要求。由于将PN码码长定为2047,因此当Q1~Q11均为高电平时将计数器清0。图中D触发器的作用是对输出数据起整形作用以去掉数据流中的毛刺。通过让EPROM的高位地址线A12、A13分别接高、低电平,能够使该电路产生32组不同的PN码序列。

SIMULINK仿真波形
SIMULINK仿真波形

图4(a)中的图是运用本文提出的扩频电路设计方案所得到的实验电路输出的PN码波形(包括PN码时钟波形),图4 b 是SIMULINK仿真波形。二者选取了PN序列中的同一段以便对照。

本文所提出的直接序列扩频电路方案有三个特点:①PN码的产生及固化迅速而准确。②电路结构简单,几乎不需要调试。③使用方便,即可根据实际需要同时输出多组PN码序列,也可以从若干PN码序列中选取一组输出。

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