【正文】 nals by utilizing the same transmission bandwidth in the multiple access scheme. PN squences are not random。擴(kuò)頻碼元的傳送速率 Rcw=1/Tc， 這里的 Tc 是單個雙極性脈沖的周期 (即碼片 )。 例如，碼速是原始比特率的六倍， 結(jié)果數(shù)據(jù)的真實(shí)傳輸率只是 PSK 調(diào)制速率的六分之一， 而且所需要的帶寬是 僅僅是傳輸最初的二進(jìn)制數(shù)據(jù)帶寬的六倍。下面是理想的 PN 序列的三個主要特性： 合肥工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 31 （ 1） 0 和 1 出現(xiàn)的概率相對各為 1/2。當(dāng)一個反饋移位寄存器的反饋邏輯完全由模二加法器組成的時候 ,我們稱它和它的輸出是線性的。 我們注意到寄存器的內(nèi)容在 241=15 周期之后重復(fù)。一個 n 級的線形移位反饋寄存器所產(chǎn)生的最大長度序列有如下的特性：在時鐘脈沖的作用下序列重復(fù)時期是 T0= 2 n1。既然只有 2 n1 個非零狀態(tài)，合肥工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 32 那么一個 n 級的線性移位寄存器所產(chǎn)生的輸出序列最長周期不會超過 2 n1。同時，在每個時鐘跳動下第三級的狀態(tài)通過模二加法器與第四級的狀態(tài)相加后再將其狀態(tài)反饋到第一級。一個移位反饋寄存器是由連續(xù)的記憶級和一個反饋邏輯組成。簡而言之， CDMA 并不是沒有任何的缺點(diǎn)，它最重要的優(yōu)勢就在于它抗干擾性比較強(qiáng)，正因?yàn)檫@個特點(diǎn)，使得 CDMA 系統(tǒng)很適合軍事應(yīng)用。 Gold 碼是在 1967 年由 Magnavox 公司發(fā)明的最大長度密碼的組，它尤其是為了CDMA 多址技術(shù)的應(yīng)用而生的， Glod 碼之間有較小的相關(guān)性的而卻可得到較長的碼長。 and so on. If a PN sequence is shifted by any nonzero number of elements, the resulting sequence will have an equal number of agreements and disagreements with respect to the original sequence. PN sequence are generated by bining the outputs of feedback shift registers. A feedback shift register consists of consecutive twostage memory or storage stages and feedback lobic. Binary sequences are shifted register in response to clock pulses. The contents of the stages are olgically bined to produce the input to the first stage. The initial contents of the stages and feedback olgic determine the successive contents of the stages. A feedback shift register and its output are called linear when the feedback logic consists entirely of modulo2 adders. To demonstrate the properties of a PN a binary sequence, we consider a linear feedback shift register(see Fig. 1) that has a four stage register for storage and shifting, a modulo2 adder, and a feedback path from adder to the input of the operation of the shift register is controlled by a sequence of clock pulses. At each clock pulse the contents of each stage in the register is shifted by one stage to the right. Also, at each clock pulse the contents of stages x3 and x4 are modulo2 added, and the result is fed back to stage x1. The shift register sequence is defined to be the output of stage x4. W assume that stage x1 is initially filled with a 0 and the other remaining stages are filled with 0, 0, and 1。 感謝四年來與我朝夕相處的舍友張建國、李彬輝、王永生、陳明聰、李曉慶對我生活上的照顧和精神上的支持。用 System View 仿真了設(shè)計(jì)的合肥工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 22 系統(tǒng)，比較詳細(xì)的分析了系統(tǒng)的誤碼性能，并與理論值進(jìn)行了比較，同時簡單分析了系統(tǒng)的多址能力。下面的曲線為誤碼率理論值和輸出信噪比的關(guān)系，上面的曲線為誤碼率測量值和輸出信噪比的關(guān)系。 系統(tǒng)誤碼率的理論值與測量值的比較 直接擴(kuò)頻系統(tǒng)在高斯白噪聲的情況下的誤碼率為 P e =QoutNS)(=Q02NPT ，其中outNS)(為系統(tǒng)輸出信噪比， P 為信號功率， T 為信息碼元的周期。 圖 43 直序擴(kuò)頻系統(tǒng)的仿真模型圖 部分主要 參數(shù)設(shè)置： 采樣點(diǎn)： 16384 個 ， 采樣頻率： 1000MHz Token 0：基帶信號－ PN 碼序列（頻率 =1KHz，電平 =2Level，振幅 =1V，偏移 =0V） Token 1：乘法器 Token 2：基帶信號 —PN 碼序列（頻率 =10KHz，電平 =2Level，振幅 =1V，偏移 =0V） Token 3：模擬低通濾波器（頻率 =1000Hz，極點(diǎn)個數(shù) =3） Token 4：觀察窗 Token 5：觀察窗 Token 7：乘法器 合肥工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 16 Token 8：掃頻信號（幅度 =，開始頻率 =90KHz,終值頻率 120KHz，掃頻周期 ） Token 9：觀察窗 Token 10：模擬低通濾波器（頻率 =1000Hz，極點(diǎn)個數(shù) =3） Token 11：乘法器 Token 12：正弦波（幅度 =1V，頻率 =100KHz，相位 =0） Token 13：正弦波（幅度 =1V，頻率 =100KHz，相位 =0） Token 14：乘法器 主要輸出點(diǎn)波形 根據(jù)以上仿真模型 , 在設(shè)置好系統(tǒng)、模塊參數(shù)后運(yùn)行電路 , 借助 SystemView 分析視窗和接收計(jì)算器可直接給出各點(diǎn)信號的時域波形、功率譜等 , 并分析系統(tǒng)的抗噪聲能力。數(shù)據(jù)信號源使用了一個低頻率 (1KHz)的隨機(jī)序列 (圖 符 0),通過一個 1kHz 的低通濾波器 (圖符 3)來代替。調(diào)制方式可以是調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相和其他任何形式的振幅或角度調(diào)制。 SystemView 允許用戶插入自己用 C/C++寫的用戶代碼庫，插入的用戶庫自動集成到 SystemView 中，如同系統(tǒng)內(nèi) 建的庫一樣使用。同時還可降低對計(jì)算機(jī)硬件配置的要求。 (4)提供基于組織結(jié)構(gòu)圖方式的設(shè)計(jì)。 (2)快速方便的動態(tài)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真。同時，提供了與硬件設(shè)計(jì)工具的接口，支持 Xilinx 公司的 FPGA 芯片和 TI 公司的 DSP 芯片，它已大量地應(yīng)用于現(xiàn)代數(shù)字信號處理、通信系統(tǒng)及控制系統(tǒng) 設(shè)計(jì)與仿真等領(lǐng)域。美國 Elanix 公司推出的基于 PC 機(jī) Windwos 平臺的 SystemView 動態(tài)系統(tǒng)仿真軟件，是其中一個非常優(yōu)秀的 EDA 軟件。積分器輸出的噪聲信號功率為20NPT? ，即 v(t)的方差?；鶐V波器是 0T 的積分器和在 T 時刻的門限判決，載波信號和本地載波信號幅值在這里都用 P2 來表示， P 是信號功率， T 時刻為判決時刻。擴(kuò)頻增益 G 準(zhǔn)確反映了擴(kuò)頻通信的這種能力。本小節(jié)只討論這種情況。在直接序列系統(tǒng)中通常對載波進(jìn)行相依鍵控調(diào)制。而極低的功率 譜密度，也很少對其他電訊設(shè)備構(gòu)成干擾。擴(kuò)頻通信的基本特征是使用比發(fā)送的信息數(shù)據(jù)速率高許多倍的偽隨機(jī)碼把載有信息數(shù)據(jù)的基帶信號的頻譜進(jìn)行擴(kuò)展，形成寬帶的低功率譜密度的信號來發(fā)射。以后，隨著民用通信的頻帶擁擠日益嚴(yán)重，又由于近代微電子技術(shù)、信號處理技術(shù)、大規(guī)模集成電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，與擴(kuò)頻通信有關(guān)的器件的成本大大地降低，從而進(jìn)一步推動了擴(kuò)頻通信在民用領(lǐng)域的發(fā)展金額應(yīng)用，而且也使擴(kuò)頻通信的理論和技術(shù)也得到了進(jìn)一步的發(fā)展。 結(jié)果 證明 隨著擴(kuò)頻增益的增大 ， 系統(tǒng)的誤碼率越小 ， 同時擴(kuò)頻系統(tǒng)性能的好壞很大程度上還取決于擴(kuò)頻碼的特性。 關(guān)鍵詞 ： 擴(kuò)頻通信；仿真； SystemView 合肥工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 ii Abstract The spread spectrum munication system and the conventional munication system, have very strong pared the anti interference ability, such as HIV huma n interference, fight narrowband interference, fight multipath interference, etc, and has the information hiding, multiple address secret munication and other characteristics, already from military application to civil munication application developing rapidly. Use Systemview software platform to spread spectrum munication, as the most typical spread spectrum workway direct sequence spread spectrum syste m (DSSS) are analyzed。 1990 年 1 月，國際無線電咨詢委員會 (CCIR,現(xiàn)為 ITUR)在研究未來民用陸地移動通信系統(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)。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，甚至在信號被噪聲淹沒的情況下，只要相應(yīng)的增加信號帶寬，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。 (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)。當(dāng)擴(kuò)頻調(diào)制后由天線發(fā)射出去。接收信號 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： 合肥工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 5 N(t)=???? ? daapnanath )()()( (24) 其中 h(t)為基帶濾波器的傳輸函數(shù)。所以根據(jù) G 的定義，系統(tǒng)噪聲輸出功率可表示為： 合肥工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 6 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。擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的發(fā)射信號： S(t)= P2 d(t)pn(t)cosω 0t （ 29） 忽略傳輸時延和衰減，其 接收信號為： u(t)=S(t)+n(t) （ 210） 合肥工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文