扩频通信的基本过程课件.ppt

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1、§9.1扩频通信的基本原理内容和要求内容目的扩频通信的基本概念直序序列扩频通信的基本原理直接序列扩频信号的功率谱分析直接序列扩频通信的主要性能参数要求熟悉扩频通信的基本概念，掌握直序序列扩频通信的基本原理，学会对直接序列扩频信号的功率谱分析的基本方法及重要结论，对直接序列扩频通信的主要性能参数的物理含义能正确解释。3一、基本概念1、扩频定义所谓扩展频谱通信，是将待传输信息的频谱用按某个特定规律的展宽成为宽频带信号，送入信道中传输；在接收端，按相应的规律将信息从收到的宽频带信号中恢复出来。强调表达

2、中的“规律”与“变换”特点2、扩频通信的基本理论Shannon信道容量公式描述4一、基本概念3、扩频通信的常用类型直接序列（DS）扩频；跳频（FH）扩频；跳时（TH）扩频；以及它们的相互结合（FH/DS，TH/DS，TH/FH）4、直接序列扩频定义直接序列扩展频谱(DS-SS：DirectSequenceSpreadSpectrum)通信系统，简称直扩系统，是用扩频序列直接对待传输的信息作频谱扩展构成的通信系统。51、信号流程2、发送过程PN码发生器；频谱展宽；调制；二、扩频通信的基本过程6二、

3、扩频通信的基本过程PN码发生器：速率为Rc（相应带宽为B2）的随机序列产生单元。这一随机序列是信号频谱扩展的依据；频谱展宽特点：频谱按一定的规律进行了展宽。提问：这个频谱展宽是由什么因素决定的？调制特点：完成了对信号频谱的搬移。提问：为什么要对信号进行调制？7二、扩频通信的基本过程3、对发送过程讨论系统资源在扩频通信中的使用方式与状态从系统资源：带宽与功率两方面考虑，系统可以分成哪两类系统？对于功率受限系统，通常采用什么技术来改善这一状态？对于频带受限系统，通常采用什么技术来改善这一状态？对于功

4、率受限系统通常采用哪些调制方式？直接序列扩频调制是功率受限系统还是频带受限系统？8在直接序列扩频中常用的调制方式PSK方式、FSK、ASK？扩频与调制的秩序关系：扩频器的输出信号为在图9-1（a）中，先进行信息调制，再进行扩频调制，也可以先进行扩频调制，再进行信息调制。实际中？思考：对信号频谱的展宽除了可以采用模二加之外，还可以通过什么方式？（下面将进一步讲解）二、扩频通信的基本过程94、接收端信号的检测由于接收信号是：可消除的参变量：为二个可消除的参变量消除的次数：2次解扩电路与载波解调之间的

5、相互秩序关系二、扩频通信的基本过程10二、扩频通信的基本过程5、接收过程PN码发生器：完全相同的产生规律。它决定对接收信号的识别。PN码同步电路：完全相同的相位，才能对接收信号进行有效的识别。解扩：实现对接收信号中随机码参量的消除。解调：消除对接收信号中载波相位这一参变量。11二、扩频通信的基本过程6、主要信号波形12三、直接序列扩频信号的频谱1、信号功率谱的求解方法信号功率谱：信号在相应频率上功率大小的分布函数。它与信号的频谱概念并不相同。求解方法：信号功率谱为相应信号自相关函数的傅立叶变换。

6、特点：一般信号的自相关函数具有对称性，其功率谱具有共轭偶对称性。132、常见信号的功率谱伪随机序列功率谱m序列的归一化自相关函数：特点：自相关函数为一周期三角函数与一直流分量之和。因而m序列的功率谱密度为：三、直接序列扩频信号的频谱14三、直接序列扩频信号的频谱m序列的功率谱特点具有间隔为　　　离散谱线组成，因而其是有一串δ函数的冲串组成；离散谱线具有规律性：以　　　　　规律进行衰减，是一包络函数；包络零点出现在f＝±k/Tc(k=1,2,3,…)的频率上;在零频点上其幅度是邻近冲击的1/p。主

7、瓣宽度与码序列的最小码间隔有关，为2/Tc。主瓣内的离散谱线数为2P-2个。随机序列的周期越长，随机码功率谱密度越小，主瓣宽度也越宽，但整个功率谱的面积是一定的。15三、直接序列扩频信号的频谱随机码流信号的功率谱随机码流信号d(t)是基带信号，假设d(t)为单位幅度的双极性非归零形波，当d(t)为平稳随机过程时，如果信息的比特宽度为Tb，则其功率谱密度函数为：16三、直接序列扩频信号的频谱3、两相乘信号傅立叶的求解两相乘信号的傅立叶为该两信号分别傅立叶之函数的卷积。4、直接序列扩频信号的频谱17

8、三、直接序列扩频信号的频谱基带扩频信号经载波调制之后即得中频扩频信号：经过载波调制后扩频信号的的功率谱密度函数为：18三、直接序列扩频信号的频谱5、直接序列扩频信号功率谱的特点整个扩频功率谱按　　　　　　规律下降;整个扩频信号的功率谱由进行一系列的搬移与幅度衰减之后组成，每个搬移的子谱包含了完整的数据信息。当搬移间隔较大时，在扩频信号主瓣内只有少量子谱信号，因而每个子谱的电平也就相对较大。只有当不断减少搬移间隔（增大随机序列的周期数），才能降低信号的谱密度。当搬移间隔小于数据码流的主瓣宽度时，则