摘要：介绍了高增益扩频芯片sx043的特点、主要性能及用法，并以sx043为核心，设计实现了高增益扩频modem。

关键词：扩频通信 pn码 处理增益 直接序列扩频芯片sx043 modem

扩频通信是当今国际上高新技术的热点之一。扩频通信是用pn码对传输的信息进行调制，将其频谱扩展后再传输，而在接收端使用相同的pn码对接收到的信息进行解调，恢复原始信息的一种通信方式。扩频通信可使信噪比改善20到50多分贝，而且具有抗噪声、抗干扰、抗衰落、抗多径能力强，可以采用三分多址实现多址通信，易于多媒体通信组网，具有良好的安全通信能力等诸多优点，已在民用和军事中被广泛应用。

本文介绍一种利用美国ami公司生产的直接序列扩频芯片sx043制作的modem。

1 sx043的性能及特点

sx043的主要特点有：

·具有可编程功能，通过内部108个寄存器的值控制芯片的收、发。

·完成直接序列扩频基带处理的全部功能。

·全双工或半双工通信。

·支持的调制方式有：bpsk、dbpsk、qpsk、dqpsk、qam（8或16）。

·高达1mbps（bpsk/dbpsk）、2mbps(qpsk/dqpsk)、3mbps(8qam)、4mbps(16qam)的数据速率。

·可选长度为11码片的barker码的最大码长可达到2047的m序列或gold码。

sx043的突出优点是处理增益高。内部有收、发独立的pn码发生器，由11个移位寄存器组成，可产生m序列和gold码序列，最大码可达2047，因此sx043处理增益高达33.1db。同时用户可选择与传输使用的m序列互相关值最小的另一m序列，它们的互相关值加上用户设定的偏移值作为跟踪、捕获环路的基准值，从而使得同步的误判率减小。用户还可以通过设定寄存器值，在信息传输完成后，使捕获跟踪环路保持夺跟踪状态，继续寻找一个新的同步头。这个特性允许连续传输任意数量的数据块，而不需要重新锁定信息。由于sx043的内部时钟为64mhz，因此在bpsk（dbpsk）方式下，可支持的最大数据速率为1mhz；在qpsk（dqpsk）方式下，可支持的最大数据速率为2mhz。

sx043通过相互独立的输入、输出fifo作为数据缓冲器与微控制器通信，它最大可存储16个字节。通过fifo可监督数据传输、接收的状态，在数据传输完成、数据溢出或数据传输被强行放弃时发出中断信号送入微控制器。用户可通过sx043的内部寄存器查看fifo的状态，控制fifo在何状态下送出中断。

sx043内部有包格式发生器，使用hdlc协议传输数据，也可以由用户自定义协议通知收信方信息传输完成。如果在信息的传输过程中信息被放弃，sx043会发送放弃标志ff告知用户。用户还可以选择是否对数据包的信息部分扰码。sx043支持crc-32和crc-16两种错误检测方式，使用扰码可增强数据传输的可靠性，消除长连0、连1现象，减小多径干扰、码间干扰等，但是使用扰码会产生误码扩散现象。

2 sx043的内部结构

sx043的内部结构框图如图1所示。

由图1可见，sx043由发送模块、接收模块、微控制器接口以及控制与标识寄存器组成。

发送模块由时钟发生器、pn码发生器、深度为16字节的fifo及信息处理模块组成。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