对各序列的电机通信体系的研讨剖析
1 扩频技术原理及算法
扩频通讯的理论基础是香农定理：
C = log 2
（
1 + S /N ），即在高斯
信道中的传输系统在信噪比
S /N 下降时，可用增加系统传输带宽来保持信道容
量
C 不变。
本文采用直接序列扩频方式（
DS），伪随机码 M 作为扩频序列码。信号扩
频后经差分二进制相移键控
DBPSK 调制后耦合发送到电力线上。在发射端，经
组帧和
RS 编码后得到待发送的信号 d
（
t）与 N 位序列码相乘 PN
（
t），即
信号
d
（
t）PN
（
t），经 DBPSK 调制后相位变化为 d
（
t）PN
（
t），化简
后发送端信号为：由于解扩和扩频运算相同，滤波后的通信频带内的噪声信号
的频谱被扩展，其功率谱密度大大降低；同时通信信号的频谱经解扩运算后还
原为窄带信号，其功率谱密度大大加强，通信频带内的信噪比得到极大改善。
2 系统硬件设计
根据以上算法，设计了以
STEL 2000A 直接序列扩频处理芯片为核心的通
信系统，其硬件结构所示。
S3C44BOX 是性价比很高的基于 R ISC 架构的 16 /32 位微处理器。STEL-
2000A 是基带全数字扩频收发处理芯片 STEL 2000A，内部发射单元包括发
送数据的处理、串并转换、差分编码、
PN 码产生、调扩、QPSK /DPSK 调制及发定
时控制。接收单元包括中频到基带的数字下变换、
PN 码产生、数字匹配滤波、解扩
相关峰值检测、差分解调、串并变换、去白化处理、数控振荡器及位定时处理等，
完成了由数据输入到已调中频信号输出的扩频、调制及输出数据的解调解扩。电
路板的调试，本文使用
FS44BOX 开发板。利用开发板上的+ 9V 直流电源向收
发机电路板提供
+ 5V 和 3. 3V 直流
；利用板上
2M B FLASH 和
8M B SDRAM 存放程序与数据；利用 10M 的以太网口和简易的 JTAG 调试器
实现程序的烧写和调试，串口用来传送一些数据信息，由于
S3C44BOX 工作
电压是
+ 3. 3V 而 STEL- 2000A 是+ 5V，故采用双向 8 通道电平转换芯片
MAX3001E
实现它们之间的逻辑电平转换，
MAX3001E 的数据传输率高达
4M bit/ s.
系统执行过程为：在发送端，话音通过麦克风送入
UDA1344TS，经过
UDA1344TS，的语音编码处理后，产生的 ISBUS 格式的串行语音数据通过标
准的
IIS 语音接口传送到 S3C44BOX 的 8 位 IISFIFO 处，S3C44BOX 将得到
的
8 位语音数据存储到预先分配好的数据区，接着将该数据通过同步串行接口
SIO 逐位发送到 STEL- 2000A 片内进行扩频、调制等一系列处理，最后在
STEL - 2000A 的 TX IFOUT7 0 得到 8 位数字中频语音信号以载波方式传送到
架空线上。
接收端上，从架空线上传输来的
8 位数字中频语音信号通过 RX IFOUT7 0
引脚被接收到
STEL 2000A 片内进行解扩、解调等一系列处理，在 RX OUT 引
脚将会得到解扩和解调的串行语音数据信号，该信号送到
CPLD 的 8 位同步移
位寄存器；
CPLD 每得到一个 8 位语音数据就将该数据锁存并产生一个外部中
断，通知
S3C44BOX 将这 8 位语音数据读走，最后在 S3C44BOX 的控制下将
语音的数据通过
IIS 接口传送给 UDA1344TS，使接收方听到语音。
3 系统软件设计