基于Simulink的直接序列扩频通信系统的仿真

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1、V01．19No．2航天器工程第19卷第2期74SPACECRAFTENGlNEERING2010年3月基于Simulink的直接序列扩频通信系统的仿真倪琳娜赵振岩于海锋(北京空间飞行器总体设计部，北京100094)摘要卫星通信系统测试扩频信号源需具备自检功能。文章利用MATLAB的可视化工具箱Simulink建立了直扩通信系统的仿真模型，为扩频信号源自检程序设计提供参考。采用滑动相关捕获算法、单△值非相干延迟锁定伪码跟踪环，实现了伪码同步。仿真结果表明，该系统可无误码地恢复发端原始信息。关键词卫星通信直接序列扩频伪码捕

2、获伪码跟踪中图分类号：TN914．42文献标志码：A文章编号：1673-8748(2010)02—0074-07SimulationofDirectSequenceSpreadSpectrumCommunicationSystemBasedonSimulinkNILinnaZHAOZhenyanYUHaifeng(BeijingInstituteofSpacecraftSystemEngineering，Beijing100094，China)Abstract：Thespreadspectrumsignalsourcef

3、ortestingtheperformanceofsatellitecommunica—tionsystemmusthavetheself-checkfunction．ToprovidethereferencemodetOtheself-checkprogram’Sdesignofspreadspectrumsignalsource，thesimulationmodelofdirectsequencespreadspectrumcommunicationsystemhasbeenbuiltbyusingSimulinkp

4、rovidedbyMATLAB．Slidingcorrelationacquisitionschemeandone-·△non—coherentdelay—locktrackingloopareadopt—edtoimplementthesynchronizationofPNcode．Theresultshowsthatthesimulatedsystemcanrecoverthetransmittedsignalcorrectly．Keywords：satellitecommunication；directsequen

5、cespreadspectrum；PNacquisition；PNtracking引言卫星通信系统测试需要各种扩频、跳频体制的信号源，且信号源需具备自检功能。针对扩频信号源设计的需求，本文主要对直接序列扩频通信系统进行了研究。伪码同步是直接序列扩频通信系统中的关键技术及实现难点。文献[1-6]都对伪码同步技术进行了深入研究，但并未给出具体的实现方式。本文在对伪码同步技术研究的基础上，给出了直接序列扩频通信系统在MATLAB可视化工具箱Simulink下建立的仿真模型，实现了滑动相关捕获算法和单△值延迟锁定非相干伪码跟踪环

6、在直扩系统中的应用，为扩频信号源自检程序的设计提供参考。2直接序列扩频通信系统直接序列扩频通信系统的基本原理是直接利用伪随机序列将信息扩展到一个很宽的频带上，在传收稿日期：2009—09—21；修回日期：2010—02—06作者简介：倪琳娜(1985～)，女，中国空间技术研究院空间飞行器设计专业在读研究生。第2期倪琳娜等：基于Simulink的直接序列扩频通信系统的仿真输过程中，信号被湮没在噪声中，不易检测；在接收端，用与发端完全相同的伪随机序列对接收信号进行相关处理，恢复原始信息。而干扰信号由于与伪随机序列不相关，在接

7、收端被展宽到很宽的频带，经滤波器处理，落人系统频带内的干扰功率大大降低，提高了系统的输出信噪比阻州。直扩通信系统的突出特点是抗于扰能力强，保密性高。图1为直扩系统原理框图。图1直接序列扩频系统原理框图Fig．1Blockdiagramofdirectsequencespreadspectrumcommunicationsystem伪码同步是直扩系统的关键技术及核心，主要分两步进行：伪码捕获和跟踪。伪码捕获又称粗同步，主要解决接收信号伪码相位的不确定性，通过相关运算将本地、接收伪码相位差调整在一个码元内。捕获成功后，系统转

8、入伪码跟踪(精同步)状态。跟踪环路进一步减小收发相位差，直到收发伪码相位完全对准，以对接收信号进行正确解调。与此同时，不断对同步信号进行检测，一旦发现同步信息丢失，马上进入捕获状态，进行新的同步过程。下文将对直扩系统的关键技术及其仿真过程进行详细介绍。3系统仿真模型Simulink是MATLAB中的一种可视化仿真工具