直接序列擴(kuò)頻通信的設(shè)計(jì)及仿真-wenkub
2023-07-15 06:47:59 本頁(yè)面
【正文】 180176。通常用已調(diào)信號(hào)載波的0176。 擴(kuò)頻仿真模型的設(shè)計(jì)在數(shù)字通信系統(tǒng)中，編碼器的輸出是某一數(shù)字序列，而譯碼器輸入同樣也是一數(shù)字序列，它們?cè)谝话闱闆r下是相同的數(shù)字序列。 解擴(kuò)過程與擴(kuò)頻過程完全相同，也是將輸入解擴(kuò)模塊的信號(hào)用偽隨機(jī)碼進(jìn)行擴(kuò)頻處理。不同的偽隨機(jī)碼表示著不同的擴(kuò)頻方式。通過擴(kuò)頻解擴(kuò)處理能夠提高抗干擾能力。再經(jīng)信息解調(diào)器恢復(fù)成原始數(shù)字信號(hào)。欲傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)與碼片速率很高的擴(kuò)頻碼進(jìn)行調(diào)制，其輸出為頻譜帶寬被擴(kuò)展的信號(hào)，這個(gè)過程稱為擴(kuò)頻。直接序列擴(kuò)頻（direct sequence spread spectrum）直接用具有高碼片（chip）速率的擴(kuò)頻碼序列去擴(kuò)展數(shù)字信號(hào)的頻譜。在一幀內(nèi)哪個(gè)時(shí)片發(fā)送信號(hào)由偽碼控制，由于時(shí)片寬度遠(yuǎn)小于信號(hào)持續(xù)時(shí)間從而實(shí)現(xiàn)信號(hào)頻譜的擴(kuò)展。偽隨機(jī)序列的速率遠(yuǎn)大于要傳送信息的速率，因而調(diào)制后的信號(hào)頻譜寬度將遠(yuǎn)大于所傳送信息的頻譜寬度?；謴?fù)成原輸入的信息輸出。展寬后的信號(hào)再調(diào)制到射頻發(fā)送出去。不幸的是，當(dāng)時(shí)該技術(shù)并沒有引起美國(guó)軍方的重視，直到十九世紀(jì)八十年代才引起關(guān)注，將它用于敵對(duì)環(huán)境中的無(wú)線通信系統(tǒng)。這種技術(shù)使敵人很難探測(cè)到信號(hào)。首先對(duì)直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)原理進(jìn)行介紹，然后基于Simulink做了擴(kuò)頻仿真模型；AWGN信道模型；BPSK的調(diào)制與解調(diào)的仿真模型，還有它們的仿真波形和頻譜分析，以及研究整個(gè)系統(tǒng)的抗干擾性能。關(guān)鍵詞：通信系統(tǒng)；直接序列擴(kuò)頻；頻譜分析 目 錄前言 1 2 2 2 5 5 5 6 6 8 8 m序列 11 Gold碼序列 14 17 17 17 18總結(jié) 20參考文獻(xiàn) 21 整理分享 前 言直接序列擴(kuò)頻(DSSS— Direct Sequence Spread Spectrum)技術(shù)是當(dāng)今人們所熟知的擴(kuò)頻技術(shù)之一。即便探測(cè)到信號(hào)，如果不知道正確的編碼，也不可能將噪聲信號(hào)重新匯編成原始的信號(hào)。直序擴(kuò)頻解決了短距離數(shù)據(jù)收發(fā)信機(jī)、如：衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)、3G移動(dòng)通信系統(tǒng)、WLAN (, , )和藍(lán)牙技術(shù)等應(yīng)用的關(guān)鍵問題。調(diào)制多采用BPSK、DPSK、MPSK等調(diào)制方式。 擴(kuò)頻通信是擴(kuò)展頻譜通信的簡(jiǎn)稱。2載波頻率跳變擴(kuò)頻簡(jiǎn)稱跳頻（FH）。4脈沖調(diào)頻發(fā)信端發(fā)出射頻脈沖信號(hào)，在每一脈沖周期中頻率按某種方式變化。簡(jiǎn)稱直擴(kuò)（DS）。擴(kuò)展頻譜信號(hào)再變換為射頻信號(hào)發(fā)射出去。擴(kuò)展頻譜的特性取決于所采用的擴(kuò)頻碼序列的碼型和碼片速率。擴(kuò)展頻譜信號(hào)在接收端做相關(guān)解擴(kuò)處理，有用信號(hào)被解擴(kuò)為窄帶譜信號(hào)；寬帶無(wú)用信號(hào)與本地偽碼不相關(guān)，因此不能解擴(kuò)，仍為寬帶譜；窄帶干擾信號(hào)則被本地偽碼擴(kuò)展成為寬帶譜。常用的偽隨機(jī)碼有 m 序列（最大長(zhǎng)度移位寄存器序列）、Gold 碼序列等。同時(shí)，要求接收端解擴(kuò)頻用的偽隨機(jī)碼與發(fā)送端擴(kuò)頻用的偽隨機(jī)碼不僅碼字相同，而且相位相同；否則，將會(huì)導(dǎo)致期望用戶的信號(hào)自身相互抵消。因此，從編碼器輸出端到譯碼器輸入端的所有轉(zhuǎn)換器及傳輸媒質(zhì)可用一個(gè)完成數(shù)字序列變換的方框加以概括，這個(gè)方框就稱為編碼信道。和180176。移相 BPSK調(diào)制原理圖BPSK信號(hào)的解調(diào)通常都是采用相干解調(diào)，解調(diào)器原理圖如圖514所示，在相干解調(diào)過程中需要用到與接收到的BPSK信號(hào)同頻同相的相干波。并未涉及碼的結(jié)構(gòu)和如何產(chǎn)生等問題。但是，真正的隨機(jī)信號(hào)和噪聲是不能重復(fù)再現(xiàn)和產(chǎn)生的。理想的傳輸信息的信號(hào)形式應(yīng)是類似噪聲的隨機(jī)信號(hào)，因?yàn)槿∪魏螘r(shí)間上不同的兩段噪聲來(lái)比較都不會(huì)完全相似。上式的物理概念是f(t)與其相對(duì)延遲的的來(lái)比較:如二者不完全重疊，即，則乘積的積分為0；如二者完全重疊，即；則相乘積分后為一常數(shù)。(b)為其自相關(guān)函數(shù)。在其他 t 時(shí)，其值為0。遺憾的是這種理想的情況在現(xiàn)實(shí)中是不能實(shí)現(xiàn)的。例如二元碼序列1110l00為碼長(zhǎng)為7位的PN碼。 0/2范圍內(nèi)呈三角形。自然這種碼序列就被稱為偽隨機(jī)碼或偽噪聲碼。換句話說(shuō)，就是要選用互相關(guān)性小的信號(hào)來(lái)表示不同的用戶。通常希望兩個(gè)信號(hào)的互相關(guān)值越小越好，則它們?cè)饺菀妆粎^(qū)分，且相互之間的干擾也小。m序列在擴(kuò)展頻譜及碼分多址技術(shù)中有著廣泛的應(yīng)
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