直接序列扩频通信系统仿真毕业论

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1、直接序列扩频通信系统仿真学号：070211034直接序列扩频通信系统仿真作者姓名：汪仟指导老师：谢绍国摘要：以MATLAB提供的仿真工具对直接序列扩频通信系统的发射机模块和接收机模块进行仿真设计，通过传输过程中各个波形和频谱变换图，研究直扩系统误码率、信噪比和扩频增益的关系。在给定的仿真条件下对直接序列扩频通信系统进行了仿真实验，仿真实验结果表明，该系统信噪比比较高、性能较好，且在误码率保持不变的情况下，增加直扩通信系统的扩频增益并增加输出端的信噪比。本文用MATLAB工具箱中的通信仿真模块和MATLAB函数对直接序列扩频通信系统进行了分析和仿真，使其更加形象和具体。关键

2、词：直接序列扩频,扩频增益,信噪比1引言1．1直序扩频通信系统的应用背景直接序列扩频(DSSS—DirectSequenceSpreadSpectrum)技术是当今人们所熟知的扩频技术之一。这种技术是将发送信息用伪随机码（PN码）扩展到一个很宽的频带上去，在接收端，用与发送端扩展用的相同的伪随机码对接收到的扩频信号进行相关处理，恢复出原始的信息[2]。它是二战期间发明的，最初的用途是为军事通信的安全和保障,是美军重要的无线保密通信技术。这种技术使敌人很难探测到信号。即便探测到信号，如果不知道正确的编码，也不可能将噪声信号重新汇编成原始信号。扩频通信技术的观点是在1941年

3、由好莱坞女星HedyLamarr和钢琴家GeorgeAntheil提出。基于鱼雷控制的安全，他们申请了专利。遗憾的是，当时这种技术并没有引起美国军方的注意，直到十九世纪才引起重视，把它用在敌对环境中的通信系统。直序扩频解决了短距离数据传输，如：卫星定位系统(GPS)、3G移动通信、WLAN和蓝牙技术的应用。在发送端输入的数字信号信息，先由扩频码发生器产生的扩频码序列去调制数字信号以展宽信号的频谱，扩频码序列一般采用PN码。扩展后的信号再调制到射频发送出去。调制多采用BPSK、DPSK、MPSK等调制方式。在接收端收到的信号进行解调（一般采用相干解调）。然后由本地产生的与发

4、送端相同的扩频码序列去相关解扩。恢复成原输入的信息输出。1．2直序扩频系统的特点1．2．1直序扩频通信系统的优点1）抗干扰性强抗干扰是扩频通信特点之一，例如信号扩频宽度为10倍，窄带干扰基本起不了作用，而宽带干扰的强度下降了10倍，如果要保持原干扰强度，则需加大10倍总功率，这实质上是难以实现的。因信号接收需要扩频编码进行相关解扩处理才能得到，所以即使以同类型的信号进行干扰，在不知道信号的扩频码时，由于不同扩频编码之间的相关性不同，干扰起不了作用。 2）隐蔽性好第18页共18页直接序列扩频通信系统仿真学号：070211034　　因为信号的频带被扩展，信号功率谱密度较低，信

5、号被噪声干扰，别人很难发现信号，再加上不知扩频编码，就更难提取有用信息，而非常低的功率谱密度，也很难对于其他电讯设备造成干扰。   3）易于实现码分多址（CDMA）直扩通信占用宽带频谱资源通信，优化了抗干扰能力，提高频带利用率。正是因为直扩通信要经过扩频编码和扩频调制才能发送，信号接收端也要求用相同的扩频编码作相关解扩才能接收，这为频分复用提供了基础。利用相关特性的不同类型的扩频编码之间，扩频码分配给不同的用户，可以区分多用户不同的用户，只要使用自己的扩频码，就可以互不干扰同时使用相同的通信频率，从而实现频分复用，充分利用拥挤的频谱。4）抗多径干扰无线通信中抗多径（发射信

6、号经多条不同的路径传播）干扰是一直存在的，扩频编码的相关特性，在接收端可以用相关技术提取分离出有用信号，从而实现抗多径干扰。5）直扩通信速率高直扩通信速率可达2M，8M，11M，不需要申请频率资源，建网简单，网络性能好。6）有很强的保密性能。对于直扩系统而言，射频带宽很宽，谱密度比较低，非常难检查到信号信息。因为直扩信号的频谱密度较低，所以对其他系统的影响就较小[3]。1．2．2直扩通信系统的不足除了直接序列扩频通信系统是同步以外，还必须要求伪随机码的同步，以便接收机用同步的伪随机码去对接收信号进行相关解扩。扩展的伪随机码扩频系统，同步精度高，所以同步时间长。1．3直序扩

7、频系统的发展1．3．1扩频技术的发展趋势从扩频技术的历史可以看出，每一个技术的发展都是由需求驱动的。军事通信抗干扰的驱动和个人通信业务的驱动使扩频抗干扰性能得到最大限度的挖掘。在今天，第四代移动通信系统（4G）的驱动扩展了扩频技术传输高速数据的能力。4G有以下的主要特点：①灵活性大；②成本较低；③个性化和综合化的业务。现在实现4G观点大致上有2种：一是开发无线接口技术；另一种则是集成新的无线系统。前者关注新技术的应用，后者更看重的是将现有的和未来的通信系统相结合。在4G网络的实现中，有的技术是扩频技术的扩展，有的则是与扩频技术