伪码调相测距技术探究及电路设计

"伪码调相原理框图-infineon-tc27xusermanualt-c290:tc297:tc298-v2.2-3:3" 本文主要关注的是伪码调相测距技术，这是一种在雷达和引信系统中广泛使用的高级测距方法。伪码调相技术结合了伪随机码序列和相位调制，能提供高精度和抗干扰能力。具体来说，这种技术涉及到以下几个核心知识点： 1. **伪码序列的性质**：伪随机码序列具有类似随机性的特性，但实际上是确定性的。这些序列通常具有良好的自相关性和互相关性，使得它们在信号传输和接收过程中能够准确地同步和分离信号。 2. **伪码序列的产生**：在FPGA（现场可编程门阵列）等可编程数字器件上，可以通过Verilog等硬件描述语言编写程序来生成M序列等伪随机码。这些代码序列可以快速、灵活地生成，且具有所需的周期性和复杂性。 3. **信号调制与解调**：在伪码调相系统中，载波信号（如余弦信号）的相位被伪随机码序列控制。调制过程是将伪码序列与载波相乘，产生相位跳变的信号。在接收端，解调器使用相同的伪码序列与接收到的信号进行相关检测，从而恢复原始信息。 4. **混频调制解调方法**：文中提到采用混频器作为核心器件的调制器和解调器，这种方法可以简化电路设计，提高系统的效率。混频过程将输入信号与本地振荡器产生的信号混合，改变信号的频率成分，便于后续处理。 5. **相关检测**：在伪码调相测距中，相关检测是关键步骤。它通过计算接收到的信号与本地生成的伪码之间的相关函数，来确定信号到达的时间差，进而计算出目标的距离。 6. **可变延时方案**：为了实现精确的距离测量，系统通常会引入可变延时，这可以通过调整信号在接收端的处理时间或通过数字信号处理技术实现。延时的调整使系统能够适应不同距离的目标。 7. **实验与设计**：作者利用Verilog语言设计并仿真了基于FPGA的伪码序列生成器，以及以混频器为核心的调制和解调电路。实际测试结果显示，设计满足了系统的要求，证明了这种方法的有效性。 8. **关键词**：伪随机码、伪码调相技术、伪码探测器、相关检测，这些都是该领域的核心概念，反映了研究的主要内容和技术手段。 总结而言，伪码调相测距技术是一种利用伪随机码序列进行相位调制的测距方法，结合了先进的数字信号处理和硬件设计，适用于高精度的雷达和引信系统。通过FPGA实现的伪码生成和相关检测电路，确保了系统的灵活性和性能。