直接序列扩频通信系统仿真.pdf

《直接序列扩频通信系统仿真.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、直接序列扩频通系统仿真一、课程设计目的学习扩频通信系统的原理，理解扩频通信系统性能能指标的意义，学会分析扩频通信系统性能能指标的方法。学会根据给定的系统参数和性能，设计扩频通信系统的方法。二、课程设计基本要求1、学会MATLAB的使用和MATLAB的程序设计方法；2、掌握扩频通信系统的原理；3、理解扩频通信系统性能指标的意义；4、能够用MonteCarlo仿真估计直接序列扩频通信系统的性能。三、课程设计内容1、讨扩频通信系统的原理，分析直接序列扩频通信系统的性能；2、讨论根据给定的系统参数和性能，设计扩频通信系统的方法；3、

2、通过MonteCarlo仿真，说明直接序列扩频通信系统在抑制正弦干扰方面的有效性。仿真系统的方框图如图：四、理论基础4.1扩频通信的背景扩展频谱通信是建立在ClaudeE．Shannon的信息论基础之上的一种新型的通信体制。由于扩频通信体制具有抗干扰能力强、截获率低、码分多址、信号隐蔽、测距和易于组网等一系列优点，自从问世之后便引起了世界各国的极大关注，并率先应用在军事通信中。随着近年来大规模、超大规模集成电路和微处理器技的广泛应用，以及一些新型器件的应用，扩频技术的应用形成了新的高潮。事实上，扩频通信已成为电子对抗环境下提

3、高通信设备抗干扰能力的最有效的手段，并在近十几年来爆发的几场现代化战争中发挥了巨大的威力。随着CDMA扩频通信技术在民用通信中的深入应用和不断渗透，以及在卫星通信、深空通信、武器制导、GPS全球定位系统和跳频通信等民用和国防民事通信的强烈需求下，扩谱通信的地位越来越重要了。4.2直接序列扩频通信原理理论基础直接序列扩频（DSSS）是直接利用具有高码率的扩频码系列采用各种调制方式在发端与扩展信号的频谱，而在收端，用相同的扩频码序去进行解扩，把扩展宽的扩频信号还原成原始的信息。它是一种数字调制方法，具体说，就是将信源与一定的PN

4、码（伪噪声码）进行摸二加。例如说在发射端将"1"用11000100110，而将"0"用00110010110去代替，这个过程就实现了扩频，而在接收机处只要把收到的序列是11000100110就恢复成"1"是00110010110就恢复成"0"，这就是解扩。这样信源速率就被提高了11倍，同时也使处理增益达到10DB以上，从而有效地提高了整机倍噪比。4.3扩频通信主要特点由于扩频通信能大大扩展信号的频谱，发端用扩频码序列进行扩频调制，以及在收端用相关解调技术，使其具有许多窄带通信难于替代的优良性能，主要有以下几项特点：4.3.1

5、重复使用频率。提高了无线频谱利用率无线频谱十分宝贵，虽然从长波到微波都得到开发利用，仍然满足不了社会的需求。在窄带通信中，主要依靠波道划分来防止信道之间发生干扰。扩频通信发送功率极低(1—65Om)，采用了相关接收技术，且可工作在信道噪声和热噪声背景中，易于在同一地区重复使用同一频率，也可与现今各种窄带通信共享同一频率资源。4.3.2抗干扰性强。误码率低扩频通信在空间传输时所占有的带宽相对较宽，而收端又采用相关检测的办法来解扩，使有用宽带信息信号恢复成窄带信号，而把非所需信号扩展成宽带信号，然后通过窄带滤波技术提取有用的信号

6、。这样，对于各种干扰信号，因其在收端的非相关性，解扩后窄带信号中只有很微弱的成份，信噪比很高，因此抗干扰性强。4.3.3隐蔽性好对各种窄带通信系统的干扰很小由于扩频信号在相对较宽的频带上被扩展了，单位频带内的功率很小，信号湮没在噪声里，一般不容易被发现，而想进一步检测信号的参数(如伪随机编码序列)就更加困难，因此说其隐蔽性好。4.4m序列的性质①平衡性。由于p=2n-1为奇数，在每一周期中1的个数为(p+1)/2=2n-1(偶数)，而0的个数为(p-1)/2=2n-1-1(奇数)。m序列每一周期中1的个数比0的个数多1个。上

7、例中p=15,1的个数为8，0的个数为7。当p足够大时，在一个周期中1与0出现的次数基本相等。②游程特性(游程分布的随机性)我们把一个序列中取值(1或0)相同连在一起的元素合称为一个游程。在一个游程中元素的个数称为游程长度。例如某m序列③移位相加特性(线性叠加性)m序列和它的位移序列模二相加后所得序列仍是该m序列的某个位移序列。设mr是周期为p的m序列mp的r次延迟移位后的序列。④自相关特性m序列具有非常重要的自相关特性。在m序列中，常常用+1代表0，用-1代表1。此时定义：设长为p的m序列，记作a1,a2,a3,…,ap(

8、p=2n-1)经过j次移位后，m序列为aj+1,aj+2,aj+3,…,aj+p其中，ai+p=ai(以p为周期)，以上两序列的对应项相乘然后相加，利用所得的总和pa1aj1a2aj2a3aj3apajpaiajii1来衡量一个m序列与它的j次移位序列之间