使用直接序列扩频芯片SX043实现高增益扩频Modem

成。SX043通过外部输入的参考时钟和其内部的锁相环，可产生64MHz的稳定工作时钟。此时钟被寄存器TVCO-DIV的值加1所除，所为PN码时钟（最大可达到64MHz）。待传信息由FIFO输入后，经过打包、扰码（可选）再与用户设定的PN码相乘后送出。

接收模块由时钟恢复电路、捕获跟踪环路、深度为16字节的FIFO、PN码发生器及信息处理模块组成。

SX043接收模块内有一PLL，其中的相位检测器一端输入TX的4MHz的参考频率，另一端输入fVCO/16。因为VCO输出64MHz时钟，其被寄存器RN4中的值加1所除，得PN码时钟。

SX043接收模块中，PN码发生器产生的PN码通过PN2引脚输出，与接收到的扩频信号相乘，再通过解调，产生接收信号强度指示信号（RSSI1、RSSI2）。此信号提供给捕获跟踪环路，完成对接收信号的正确接收。捕获采用相位滑动法，跟踪采用τ抖动锁相环

电路。根据设定的滑动速率，PN2每次滑动码元长度的1/2，同时电路对RSSI1抽样，一旦其值大于PN码捕获的基准值，电路转到跟踪状态，开始同步头的检测。若在连续的16个符号周期内，没有检测到同步头，若在连续16个符号周期内，没有检测到同步头，则返回到滑动状态；若已检测到同步头，则电路进入τ抖动状态。用户可设定抖动速率，抖动幅度可选为相关峰值的%，从而使得接收端的PN码始终与接收到的PN码同步，正确接收发送来的信号。

    接收到的信息通过解扰、解包后送入FIFO，由微控制器接口输出。

微控制器通过微控制器接口将初始程序写入，设置所有控制寄存器的值，并在数据传输和接收的过程中，监控各标识寄存器的值，从而控制SX043的状态，保证信息传输的可靠性。

3 扩频Modem的设计参数

综合考虑了SX043的性能和电路的实现难易程度后，扩频Modem的设计参数定为：

（1）为了实现高扩频增益，保证数据速率不能太低，数据速率定为32kbit/s，使用码长为1023的m序列，从而保证扩频增益不低于30dB。

（2）采用BPSK调制方式。由于在SX043的内部扩频，其输出数据速率高达32Mbps，因而必须选用宽带调制器。调制器中频定为70MHz。

（3）由于解调是在解扩后完成，因而可降低对解调器中频的要求，故选择10.7MHz为常用中频频率。选此中频是由于本设计中选用的是AMI公司生产的配合SX043使用的可编程解调芯片SX061，它支持的最大中频为13MHz。也正是由于此原因，我们在接收端加入了混频器，从而保证扩频增益及数据传输的可靠性。

4 扩频Modem的系统设计

4.1 Modem的结构图如图2所示，可分为发送、接收和控制三部分。

在发送部分，待传数据经过微控制器送入SX043，变为宽带信号后送入外部的BPSK调制器变为中频信号的滤波，然后送入射频发送部分，经过上变频、滤波、功放后由天线发射出去。

    在接收部分，接收来的信号经过低噪声放大、下变频、解扩及滤处理后，与SX043产生的接收PN码相乘，变为窄带信号，通过混频器使信号中频变为10.7MHz后，再经过滤波解调器处理后变为基带信号。此信号送入SX043处理变为原数据后输出。

在控制部分，用户通过微控制器输入、输出数据，编写SX043的内部寄存器值，控制系统时钟，收、状态。

4.2 软件设计

软件设计主要由两部分组成：一部分是S

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