【正文】 作是在我的導(dǎo)師史慶軍副教授的悉心指導(dǎo)下完成的，在四年的學(xué)習(xí)中，特別是在我進(jìn)行課題選擇和課題實(shí)驗(yàn)階段中，史老師用其深厚的專業(yè)理論知識(shí)和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)給了我多方面的指導(dǎo)，使我能夠順利的完成課題相關(guān)工作；在論文寫作過程中，史老師又從繁忙的教學(xué)工作和日常管理工作中抽出寶貴的時(shí)間來認(rèn)真審閱和修改論文；同時(shí)在日常生活中，史老師又給我熱情的關(guān)心和照顧，使我減輕了學(xué)習(xí)的壓力。 通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，收益頗豐。 直接擴(kuò)頻系統(tǒng)，在發(fā)送端的設(shè)計(jì)一般都采用先擴(kuò)頻后調(diào)制，既先用擴(kuò)頻碼和信息碼進(jìn)行模 2 運(yùn)算，產(chǎn)生擴(kuò)頻信號(hào)，然后用此信號(hào)去調(diào)制載波，采用二相移頻鍵控（ BPSK）方式。 由兩條曲線的分布可以得出，當(dāng)誤碼率比較高的時(shí)候，兩曲線基本重合，說明測(cè)量值和理論值很接近；當(dāng)誤碼率比較低的時(shí)候，兩曲線差別很大。 (S/N)out 為系統(tǒng)輸出信噪比，由前面的討論可知 (S/N)out=2PT/N0， Pe 1 為對(duì)應(yīng)高斯白噪聲的系統(tǒng)誤碼率的理論值， logPe1 為其對(duì)數(shù)值。 N0/2 為高斯白噪聲雙邊帶功率譜密 度。 直接擴(kuò)頻通信系統(tǒng)抗干擾性分析 加入高斯白噪聲后系統(tǒng) 模型 圖 47 直接擴(kuò)頻通信系統(tǒng)（加入白噪聲后） 如上圖所示， (Token 21)為高斯白噪聲， (Token 24 和 26)是計(jì)算誤碼率的模塊。 調(diào)制以前的信號(hào)與調(diào)制以后波形信號(hào)比較： 圖 44 調(diào)制前后信號(hào) 佳木斯大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 17 佳木斯大學(xué)信息電子技術(shù)學(xué)院 如上圖所示，上面的波形為調(diào)制前即擴(kuò)頻后的信號(hào)，下面的波形為解調(diào)后即解擴(kuò)前的信號(hào)。接收端 ,通過本地載波解調(diào)后的復(fù)合信號(hào)直接原擴(kuò)頻 PN碼相乘后解擴(kuò) ,中間省略了有關(guān)本地 PN 發(fā)生器和相關(guān)的碼同 步電路。擴(kuò)頻用的 PN 碼采用 10kHz 的 PN碼(圖符 2),這樣 ,理論上可獲得 10 倍的擴(kuò)頻增益。 圖 42 直擴(kuò)系統(tǒng)仿真原理圖 為了對(duì)擴(kuò)頻通信有一個(gè)初步認(rèn)識(shí) ,直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)為例來進(jìn)行仿真 ,并進(jìn)一步說明擴(kuò)頻通信的優(yōu)點(diǎn)。因 PSK性能最佳 , 現(xiàn)代 DS SS中載波調(diào)制一般都采用 BPSK 或 DPSK。 佳木斯大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 13 佳木斯大學(xué)信息電子技術(shù)學(xué)院 第 4 章 直擴(kuò)系統(tǒng) SystemView 仿真 直擴(kuò)系統(tǒng)的原理框圖 直接序列調(diào)制就是載波直接被偽隨機(jī)碼序列調(diào)制。同時(shí)，它兼容 Matlab 可以與 Matlab 進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。分析窗口還提供一個(gè)能對(duì)仿真生成數(shù)據(jù)進(jìn)行先進(jìn)的塊處理操作的接收計(jì)算器。 （ 6)完備的濾波器和線性系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 (5)多速率系統(tǒng)和并行系統(tǒng)。通過利用 SystemView 中的圖符和MetaSystem(子系統(tǒng) )對(duì)象的無限制分層結(jié)構(gòu)功能， SystemView 能很容易地建立復(fù)雜的系統(tǒng)。 (3)在報(bào)告中方便地加入 SystemView 的結(jié)論。使用熟悉的 Windows 界面和功能鍵，SystemView 可以快速建立和修改系統(tǒng)，并在對(duì)話框內(nèi)快速訪問和調(diào)整參數(shù)，實(shí)時(shí)修改實(shí)時(shí)顯示。能夠仿真 DSP 結(jié)構(gòu) 。 SystemView 主要特點(diǎn) SystemView 仿真軟件相對(duì)于其它軟件來說 ,具有如下主要優(yōu)點(diǎn) : (1)能仿真大量的應(yīng)用系統(tǒng)。尤具特色的是，它可以很方便地進(jìn)行各種濾波器的 設(shè)計(jì)。 SystemView 軟件介紹 SystemView 是一個(gè)信號(hào)級(jí)的系統(tǒng)仿真軟件，主要用于電路與通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、仿真，是一個(gè)強(qiáng)有力的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)分析工具，能滿足從數(shù)字信號(hào)處理、濾波器設(shè)計(jì)、直到復(fù)雜的通信系統(tǒng)等不同層次的設(shè)計(jì)、仿真要求。 佳木斯大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 10 佳木斯大學(xué)信息電子技術(shù)學(xué)院 第 3 章 SYSTEMVIEW 簡介 通信技術(shù)的發(fā)展日新月異，通信系統(tǒng)也日趨復(fù)雜，因此，在通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)過程中，在進(jìn)行實(shí)際硬件系統(tǒng)試驗(yàn)之前，軟件仿真己成為必不可少的一部分。因此，擴(kuò)頻通信的輸出信噪比為： outNS)(＝2/* )( 02NPTPT＝02NPT （ 215） 式中， P 為接收的有用信號(hào)功率， T 為信息數(shù)據(jù)脈碼寬度， PT=E b 為１ bit 信息數(shù)據(jù)的信號(hào)能量。 作為通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)參量的信噪比 ,是有用信號(hào)功率與噪聲功率之比。擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的發(fā)射信號(hào)： S(t)= P2 d(t)pn(t)cosω 0t （ 29） 忽略傳輸時(shí)延和衰減，其接收信號(hào)為： u(t)=S(t)+n(t) （ 210） 佳木斯大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 7 佳木斯大學(xué)信息電子技術(shù)學(xué)院 這里， n(t)是 0 均值的高斯白噪聲，在擴(kuò)頻通信的整個(gè)頻帶上有 N 0 /2 的雙邊功率譜密度?？梢宰C明，當(dāng)噪聲帶寬非常寬時(shí)，擴(kuò)頻通信系統(tǒng)對(duì)噪聲功率不再有明顯的抑制能力。所以根據(jù) G 的定義，系統(tǒng)噪聲輸出功率可表示為： 佳木斯大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 6 佳木斯大學(xué)信息電子技術(shù)學(xué)院 2? ? PnNPn? Pn21BB = Pn /G （ 28） 由上式可知，噪聲輸出功率與擴(kuò)頻增益成反比。因此式 244 寫成付氏變換形式為： 2? =? ??? dffSfSfH npn ))(*)((|)(| （ 26） 這里， H(f)是理想基帶濾波器的頻率特性， h(t)付氏變換。接收信號(hào) u(t)為： u(t)=Ad(t)pn(t)cosω 0t+n(t) （ 22） 設(shè) n(t)是獨(dú)立的、 0 均值帶限 f d 平穩(wěn)隨機(jī)過程 ,功率譜密度為 S n (f),噪聲功率為： E(|n(t)| 2 )=???? dffSn )(=Pn （ 23） 在系統(tǒng)同步后，基帶濾波器濾除ω 0 及以上的高頻分量，噪聲輸出成分為： 佳木斯大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 5 佳木斯大學(xué)信息電子技術(shù)學(xué)院 N(t)=???? ? daapnanath )()()( (24) 其中 h(t)為基帶濾波器的傳輸函數(shù)。接收機(jī)內(nèi)部噪聲也歸于自然干擾。當(dāng)擴(kuò)頻調(diào)制后由天線發(fā)射出去。 直接序列 擴(kuò)頻通信系統(tǒng) 直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)簡稱直接擴(kuò)頻（ DSS）系統(tǒng)或叫直接序列（ DS）系統(tǒng)，是佳木斯大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 4 佳木斯大學(xué)信息電子技術(shù)學(xué)院 目前使用最多，最典型的擴(kuò)頻工作方式，直擴(kuò)方式是在發(fā)端直接用具有高碼率的擴(kuò)頻編碼去擴(kuò)展信號(hào)的頻譜，而在 收端用相同的擴(kuò)頻編碼進(jìn)行解擴(kuò)使擴(kuò)頻信號(hào)還原為原始信號(hào)。 (3)易于實(shí)現(xiàn)碼分多址 擴(kuò)頻通信占用寬帶頻譜資源通信，改善了抗干擾能力，由于擴(kuò)頻通信要用擴(kuò)頻編碼進(jìn)行擴(kuò)頻調(diào)制發(fā)送，而信號(hào)接收需要用相同的擴(kuò)頻編碼之間的相關(guān)解擴(kuò)才能得到，這就給頻率復(fù)用和多址通信提供了基礎(chǔ)。考慮到輸出端的信噪比和接收系統(tǒng)損耗，可以認(rèn)為實(shí)際的擴(kuò)頻增佳木斯大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 3 佳木斯大學(xué)信息電子技術(shù)學(xué)院 益帶來的信噪比的改善為： M=G輸出端信噪比一系統(tǒng)損耗公式中的 M 叫做抗干擾容限。香農(nóng) (Shannon)在信息論的研究中得出了信道容量的公式： C=Blog2(1+S/N) （ 21） 這個(gè)公式指示出：如果信息傳輸速率 C 不變，則帶寬 B 和信噪比 S/N 是可以互換的，就是說增加帶寬就可以在較低的信噪比的情況下 以相同的信息率來可靠的傳輸信息，甚至在信號(hào)被噪聲淹沒的情況下，只要相應(yīng)的增加信號(hào)帶寬，仍然保持可靠的通信，也就是可以用擴(kuò)頻方法以寬帶傳輸信息來換取信噪比上的好處。軍事通信抗干擾的驅(qū)動(dòng)以及個(gè)人通信業(yè)務(wù)的驅(qū)動(dòng)使得擴(kuò)頻技術(shù)的抗干擾性能和碼分多址能力得到最大限度的挖掘。 1990 年 1 月，國際無線電咨詢委員會(huì) (CCIR,現(xiàn)為 ITUR)在研究未來民用陸地移動(dòng)通信系統(tǒng)的計(jì)劃報(bào)告中已明確地建議采用擴(kuò)頻通信技術(shù)。 SystemView 佳木斯大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 I 佳木斯大學(xué)信息電子技術(shù)學(xué)院 目 錄 摘 要 ......................................................................................................................................... i Abstract ..........................................................................................................................................ii 第 1 章 緒論 ............................................................................................................................... 1 第 2 章 直序擴(kuò)頻通信系統(tǒng) ..................................................................................................... 2 基本原理 ..................................................................................................................... 2 擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的主要特點(diǎn) ...................................................................................... 2 直接序列 擴(kuò)頻通信系統(tǒng) ........................................................................................... 3 直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)性能的分析 ..................................................................... 4 抗干擾能力 ....................................................................................................... 4 信噪比和誤碼率 .............................................................................................. 6 論文主要研究內(nèi)容與思路 ...................................................................................... 9 第 3 章 SYSTEMVIEW 簡介 ................................................................................................ 10 SystemView 軟件介紹 ........................................................................................... 10 SystemView 主要特點(diǎn) ........................................................................................... 11 第 4 章 直擴(kuò)系統(tǒng) SystemView 仿真 ................................................................................... 13 直擴(kuò)系統(tǒng)的原理框圖 ............................................................................................. 13 直序擴(kuò)頻通信系統(tǒng)仿真（無噪聲情況） ............................................................. 14 系統(tǒng)模塊及主要模塊參數(shù) .......................................................................... 14 主要輸出點(diǎn)波形 .......................