扩频通信技术及其发展

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1、四川信息职业技术学院课程设计说明书(论文)目　录摘　要1第1章　绪　论2第2章　扩频通信系统42.1　扩展频谱通信的定义42.2　扩频通信的理论基础42.3　扩频通信的主要性能指标52.4　扩频通信技术的主要特点62.5　频谱扩展的实现和直接序列扩频82.6　扩频系统需要满足以下几个条件92.7　扩频通信特征9第3章　扩频通信技术的现状103.1　扩频技术的研究现状103.2　码捕获103.3　多用户检测11第4章　扩频技术的展望124.1　扩频技术的发展趋势124.2　超宽带技术134.3　多载波调制技术144.4　软件无线电15结　论17结束语18致　谢19参

2、考文献20I四川信息职业技术学院课程设计说明书(论文)摘　要扩频通信技术(简称扩频通信)是一种新兴的高科技通信技术，具有大容量、抗干扰、低截获功率等特点以及可实现码分多址(CDMA)等优点，在军事和民用通信系统中都得到了广泛的应用，并成为下一代移动通信的技术基础。在扩频通信系统中，直序扩频的应用最为广泛。首先介绍扩频通信的基本原理及组成，然后介绍扩频通信技术的现状及其发展趋势。关键词　直序扩频通信系统；PN序列产生器；误码率；干扰第22页四川信息职业技术学院课程设计说明书(论文)第1章　绪　论人类社会进入到了信息社会，通信现代化是人类社会进入信息时代的重要标志。怎

3、样在恶劣的环境条件下保证通信有效地、准确地、迅速地进行，是当今通信工作者所面临的一大课题。扩展频谱通信是现代通信系统中的一种新兴的通信方式，其较强的抗干扰、抗衰落和抗多径性能以及频谱利用率高、多址通信等诸多优点越来越多的为人们所认识，并被广泛的应用于军事通信和民用通信的各个领域，从而推动了通信事业的迅速发展。扩频通信，即(SpreadSpectrumCommunication)扩展频谱通信，它与光纤通信、卫星通信，一同被誉为进入信息时代的三大高技术通信传输方式。扩频通信是将待传送的信息数据被伪随机编码(扩频序列：SpreadSequence)调制，实现频谱扩展后再

4、传输；接收端则采用相同的编码进行解调及相关处理，恢复原始信息数据。这种通信方式与常规的窄道通信方式是有区别的：首先，信息在频谱扩展后形成宽带传输；其次，相关处理后恢复成窄带信息数据。在扩展频谱系统中，伪随机序列起着很重要的作用。在直扩系统中，用伪随机序列将传输信息扩展，在接收时又用它将信号压缩，并使干扰信号功率扩散，提高了系统的抗干扰能力；伪随机序列性能的好坏直接关系到整个系统性能的好坏，是一个至关重要的问题。扩频信号的接收一般分为两步进行，即解扩与解调，这是关系到系统性能优劣的关键。解扩是在伪随机码同步的情况下，通过对接收信号的相关处理从而获得处理增益，提高解跳

5、器输入端的信噪比，使系统的误码性能得以改善。解扩与解调的顺序一般是不能颠倒的，通常是先进行解扩后再进行解调，这是因为在未解扩之前的信噪比是很低的，一般的解调方法很难实现。正是由于这些技术的应用，使扩频通信有如下的优点：第22页四川信息职业技术学院课程设计说明书(论文)1、具有较强的抗干扰能力。这种能力的大小与处理增益成正比。2、具有很强的隐蔽性和抗窃听的能力。扩频信号的谱密度很低，可使信号淹没在噪声之中。3、具有选址能力，可实现码分多址。扩频系统本来就是一种码分多址通信系统。4、抗衰落，特别是抗频率选择性好。直序信号的频谱很宽，一小部分衰落对整个信号的影响不大。5

6、、抗多径干扰。利用伪随机码的相关特性，只要多径时延超过伪随机码的一个切谱，通过相关处理后可消除这种干扰影响。6、高精度测量等。利用直扩系统伪随机码的相关特性，可完成精度很高的测距和定位。正是由于扩频通信技术具有上述优点，自50年代中期美国军方便开始研究，一直为军事通信所独占，广泛应用于军事通信、电子对抗以及导航、测量等各个领域。直到80年代初才被应用于民用通信领域。为了满足日益增长的民用通信容量的需求和有效地利用频谱资源，各国都纷纷提出在数字峰窝移动通信、卫星移动通信和未来的个人通信中采用扩频技术，扩频技术于蜂窝电话、无绳电话、微波通信、无线数据通信、遥测、监控、

7、报警等系统中。第22页四川信息职业技术学院课程设计说明书(论文)第2章　扩频通信系统2.1　扩展频谱通信的定义所谓扩展频谱通信，可简单表述如下：“扩频通信技术是一种信息传输方式，其信号所占有的频带宽度远大于所传信息必需的最小带宽；频带的扩展是通过一个独立的码序列来完成，用编码及调制的方法来实现的，与所传信息数据无关；在接收端则用同样的码进行相关同步接收、解扩及恢复所传信息数据”。这一定义包含了以下三方面的意思：⑴信号的频谱被展宽了。⑵采用扩频码序列调制的方式来展宽信号频谱。⑶在接收端用相关解调来解扩。2.2扩频通信的理论基础长期以来，人们总是想法使信号所占领谱尽量

8、的窄，以充