扩频通信中常用扩频码的相关性研究及仿真-论文.pdf

《扩频通信中常用扩频码的相关性研究及仿真-论文.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、Science&TechnologyVision．科技视界科技·探索·争鸣扩频通信中常用扩频码的相关性研究及仿真张莉(南京航空航天大学金城学院，江苏南京211156)【摘要】扩频码对扩频通信的性能起着重要作用，-~,l用计算机实现扩频码的设计与性能仿真。本文利用MATLAB工具编制了in序列、Gold序列和Kasami序列的生成程序及自相关、互相关函数的计算程序。程序简单，只需输入线性移位寄存器的反馈系数，即可输出相应的扩频码．进而得出扩频码的相关性、平衡性等性能指标。【关键词】扩频通信；扩频码；m序列；Gold序列；Kasami序列；仿真0引言

2、'61o扩频通信与常规通信的根本区别是信息在发送之前进行了频谱扩展频谱扩展是通过高速的扩频码与低速的信息码直接相乘实现5的。扩频通信具有信号频谱宽、波形复杂、安全隐蔽等显著特点，大大增加了敌方对信号进行截获、检测、测向定位和干扰的难度。扩频码一。誉对扩频通信的性能具有决定性的重要作用，抗干扰、抗噪声、抗截获、信息数据隐蔽和保密、抗衰落、多址通信、实现同步与捕获等都是与扩频码的设计密切相关的．1O扩频通信对扩频码的要求是：(1)具有尖锐的自相关函数．而互相关函数应接近于零。(2)有足够长的码周期．以确保抗侦破、抗干扰的要求。图26级m序列a和b的互

3、相关(3)序列平衡性好(4)SE程上易于产生、加工、复制和控制。由图1可以看出．In序列的自相关函数呈三角形具有这种自相扩频码选用伪码(PN码)用于扩展频谱通信。所谓伪码即伪随机关函数的伪码，在通信和测距系统中是很有用的。例如．只要有两个通编码，也称伪随机序列、伪噪声码，是由近似随机出现的、有一定规律信系统的码序列相移在1个bit以内时．则它们就可以同时工作，这并可复制的、l和0数目大致相等的序列组成。就能够实现同～发射频域内的多址通信。在测距系统中。利用相关峰在扩频系统中。对伪随机序列而言，最关心的问题就是其相关特值作为测量标记．可以保证距离测

4、量精确到lbit之内在测量中，只性，包括自相关性及互相关性。下面给出这些相关函数的定义。要调整相关检测器．使它在±lbit检测电平之间识别．而对其他的较设有两条长为N的序列{a}和fb)，序列中的元素分别为it／,b，(i=低和较高的电平不识别．就能达到测量高度精确的目的1，2，3，⋯⋯．N)。则序列的自相关函数定义为：但是ITI序列f周期相同)之间的互相关性不够理想．当作为扩频N码使用时，会增大多址干扰。图2是由MATLAB程序产生的6级的R(7)=q(1)i：1in序列a和b的互相关函数图像。从图2中可以看出．它们的互相关序列fa)和fb)的

5、互相关函数定义为函数值包括3个：卜1，一17，15}，并且一1所占的比例很小，这样能组成N互相关函数值小的ITI序列集的数量很少。无法满足多用户的需求R(f)：q6(2)1．2Gold序列的相关性仿真分析Gold序列是ITI序列的组合序列．由同步时钟控制的一对m优选1常用伪码相关性的仿真分析对逐位模2加得到．Gold序列的周期为P=2n+1其产生模型如下图所示：本文主要讨论由线性移位寄存器产生的线性移位寄存器序列．包括m序列、Gold序列和Kasami序列1．1m序列的相关性仿真分析如果一个n级线性移位寄存器产生的序列的周期P=2n1．那么该序列

6、就叫做最长线性移位寄存器序列．简称nl序列m序列的平衡性非常好，在每个周期内．0比1少出现的次数少一次根据公式1．可推出其自相关函数为图3Gold序列生成器r)=。Gold序列虽然是由一对m序列模2加得到的．但它已经不是m序列了，不过仍然具有与m序列近似的相关特性．各个序列之间的互这个公式说明，nl序列具有双值自相关函数特性下面给出了6相关特性与原来两个m序列之间的互相关特性一样．最大的互相关级m序列a的自相关函数的Matlab仿真图(见图1．为了更好的说明值不会超过原来的两个m序列最大互相关值Gold序列的特性主要in序列的自相关特性，图中绘出

7、了ITI序列2个周期的自相关函数)。有以下三点：6O1)周期为P=-2n+1，具有比nl序列大得多的独立码组。5o2)一周期内任意一对序列的互相关函数值都是三值的．其可能值为卜1，一t(n)，t(n)一2J，其中t(n)~llT式：‘o，、f2(叶1，n为奇数誉∞“I2(1．n为偶数2o3)c,o~a序列的每个码组的自相关函数也从集合f_l，一t(n1，t(n卜2)中取值，因此自相关函数的峰值以tfn1为上界。1OlGold序列虽然具有平衡性良好、序列数量较多、自相关特性良好，但其互相关特性与m序列类似．即互相关值小的Gold序列集合较少图16级

8、m序列a的自相关函数作者简介：张莉(198201一)，女，江苏沛县人，~-k"，南京航空航天大学金城学院车辆工程系，讲师，主要研究方向为