【正文】 同步過程一般說來包含兩個(gè)階段： 1. 接收機(jī)在一開始并不知道對(duì)方是否發(fā)送了信號(hào)，因此，需要有一個(gè)搜捕過程，即在一定的頻率和時(shí)間范圍內(nèi)搜索和捕獲用信號(hào)。 擴(kuò) 頻序列通信系統(tǒng)的同步原理 任何數(shù)字通信系統(tǒng)都是離散信號(hào)的傳輸，要求收發(fā)兩端信號(hào)在頻率上相同和相位上一致，才能正確地解調(diào)出信息。隨著用戶數(shù)的增加，通信質(zhì)量逐漸變壞。應(yīng)用直擴(kuò)系統(tǒng)就很容易組成這樣一個(gè)多址通信系統(tǒng) (網(wǎng) )。 這里的寬帶干擾是泛指的與擴(kuò)頻信號(hào)不相關(guān)的，在 CDMA 通信網(wǎng)中，其它用戶的信號(hào)就是一種寬帶干擾。這里不考慮信道衰減問題，因?yàn)閷?duì) PSK 調(diào)制信號(hào)而言，重要的是相位問題，這里的假定對(duì)分析工作原理是不受影響的。顯然，包含信碼的 c（ t）其碼元寬度已變成了 pT ，即已進(jìn)行了頻譜擴(kuò)展。理論分析表明，各種擴(kuò)頻系統(tǒng)的抗干擾性能與信息頻譜擴(kuò)展后的擴(kuò)頻信號(hào)帶寬比例有關(guān)。 采用 Gold 碼族作為地址碼，其地址數(shù) 大大超過了用 m 序列做地址碼的數(shù)量，所以 Gold碼序列在多址技術(shù)中，特別是在碼序列長度較短的情況下，得到了廣泛的應(yīng)用。這種序列有較優(yōu)良的自相關(guān)和互相關(guān)特性，構(gòu)造簡單，產(chǎn)生的序列數(shù)多， 因而獲得了廣泛的應(yīng)用。 在 m 序列中一個(gè)周期內(nèi) “1” 的數(shù)目比 “0” 的數(shù)目多 l 位。如移位寄存器各級(jí)的初始狀態(tài)為 111 時(shí)，輸出序列為 1110010。兩個(gè)信號(hào)的互相關(guān)函數(shù)為 0，則稱之為是正交的。 PN 碼就是一種具有近似隨機(jī)噪聲這種理想二值自相關(guān)特性的碼序列。隨機(jī)信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)的定義為下列積分： ? ? ? ? ? ?/2 /2 0 , 01l im 0Ta TT f f t d tT ?? ? ? ? ???? ??? ? ? ? ??? 當(dāng)常 數(shù) ， （ 31） 式中 f(t)為信號(hào)的時(shí)間函數(shù)， ? 為時(shí)間延遲。近年來 ,小衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展為實(shí)現(xiàn)全球移動(dòng)通信和個(gè)人通信提供了條件 , CDMA 引入衛(wèi)星移動(dòng)通信中 ,使衛(wèi)星移動(dòng)通信產(chǎn)生質(zhì)的飛躍 ,并在全球移動(dòng)通信和個(gè)人通信中占有決定性的地位 。 2. 跳頻 （ FH） 擴(kuò)頻 跳頻（ FH： Frequence Hopping），它是用一定的碼序列進(jìn)行選擇的多頻率頻移鍵控。實(shí)際要比模擬網(wǎng)大 10倍，比 GSM 要大 45 倍。它是 20 世紀(jì) 60 年代由美國高通公司（ QUALCOMM）開發(fā)的移動(dòng)通信技術(shù)，最早用于軍事領(lǐng)域。直擴(kuò)系統(tǒng)隨著偽隨機(jī)碼字的加長，要求的同步精度也就高，因而同步時(shí)間就長。 與一般通信系統(tǒng)比較，擴(kuò)頻通信就是多了擴(kuò)頻調(diào)制和解擴(kuò)部分。這種技術(shù)使敵人很難探測(cè)到信號(hào)。 針對(duì)頻通信廣泛的應(yīng)用 ，本文用 MATLAB工具箱中的 SIMULINK 通信 仿真模塊和 MATLAB 函數(shù)對(duì)直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng) 進(jìn)行了分析和仿真 ，使其更加形象和具體。 ................................................................................................................................................................................................... 1 直序擴(kuò)頻系統(tǒng)的應(yīng)用背景 ................................................... 1 直序擴(kuò)頻系統(tǒng)的特點(diǎn) ....................................................... 2 直擴(kuò)系統(tǒng)的發(fā)展 ........................................................... 3 2． CDMA 數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信的介紹 .................................................................................................................................... 4 CDMA 簡介 ................................................................. 4 CDMA 技術(shù)背景 ......................................................... 4 幾種常見的 CDMA 技術(shù) .................................................. 4 CDMA 的特點(diǎn) ........................................................... 4 CDMA 通信技術(shù)的基本原理 .................................................. 5 CDMA 通信技術(shù)的基礎(chǔ) ................................................... 5 CDMA 通信技術(shù)的基本原理 ............................................... 6 CDMA 的應(yīng)用前景 ........................................................... 6 3. 擴(kuò)頻 碼序列 ................................................................................................................................................................................ 7 碼序列的相關(guān)性 ........................................................... 7 M序列 .................................................................... 9 GoId 碼序列 .............................................................. 11 4．直接序列擴(kuò)頻 通信 技術(shù) ....................................................................................................................................................14 直接序列擴(kuò)頻的概念及理論基礎(chǔ) ............................................ 14 直接序列擴(kuò)頻的概念 .................................................. 14 擴(kuò)頻通信的理論基礎(chǔ) .................................................. 14 擴(kuò)頻增益和抗干擾容限 ................................................. 15 直接序列擴(kuò)頻的基本原理 .................................................. 15 直擴(kuò)系統(tǒng)的性能 ......................................................... 18 直擴(kuò)系統(tǒng)的抗干擾性 .................................................. 18 直擴(kuò)信號(hào)的抗截獲性 .................................................. 19 直擴(kuò)碼分多址通信系統(tǒng) ................................................ 19 直擴(kuò)系統(tǒng)的抗多徑干擾性能 ............................................ 20 中北大學(xué)分校學(xué)士學(xué)位論文 III 直擴(kuò)測(cè)距定時(shí)系統(tǒng) .................................................... 20 擴(kuò) 頻序列通信系統(tǒng)的同步原理 .............................................. 20 5. 直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的 MATLAB 仿真 .................................................................................................................22 MATLAB 的基本操作 ....................................................... 22 Simulink 仿真技術(shù) ....................................................... 23 Simulink 窗口環(huán)境 .................................................... 23 功能模塊的連接及設(shè)置 ................................................ 24 Simulink 對(duì)通信系統(tǒng)的仿真 ............................................ 27 MATLAB 源程序設(shè)計(jì) ....................................................... 32 【參考文獻(xiàn)】 .................................................................................................................................................................................40 【致 謝】 ......................................................................................................................................................................................41 【附錄】 ............................................................................................................................................................................................42 英文文獻(xiàn) .................................................................... 42 中文文獻(xiàn) .................................................................... 46 中北大學(xué)分校學(xué)士學(xué)位論文 1 1. 引言 1． 1 直序擴(kuò)頻系統(tǒng)的應(yīng)用背景 : 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?；謴?fù)成原輸入的信息輸出。 對(duì)于直擴(kuò)系統(tǒng)而言，射頻帶寬很寬，譜密度很低，甚至淹沒在噪音中，就很難檢查到信號(hào)的存在。 中北大學(xué)分校學(xué)士學(xué)位論文 4 2． CDMA 數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信的介紹 2． 1 CDMA 簡介 技術(shù)背景 CDMA 的英文全稱為 （ Code Division Multiple Access） ，中文意思是碼分多址。 4. CDMAPCS： CDMA 個(gè)人通訊服務(wù)系統(tǒng)。 所以又被稱為“綠色手機(jī)”。本地偽隨機(jī)碼與擴(kuò)頻信號(hào)中中的偽隨機(jī)碼一致，因此可以還原成原始窄帶信號(hào)，能順利通過窄帶濾波器，恢復(fù)話音數(shù)據(jù)，再通過 D/A 轉(zhuǎn)換器恢復(fù)原始話音。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比較都不會(huì)完全相似。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。換句話說，就是要選用互相關(guān)性小的信號(hào)來表示不同的用戶。圖 (a)中 D D3 輸出的模二和反饋為 Dl的輸入。只有一個(gè)包含 n個(gè) “l(fā)” 的游程，也只有一個(gè)包含 (n— 1)個(gè)“0” 的游程。 GoId 碼序列 m序列雖然性能優(yōu)良，但同樣長度的 m 序列個(gè)數(shù)不多，且序列之間的互相關(guān)值并不都好。其旁辯的極大值滿足上式表示的優(yōu)選對(duì)的條件。 綜上所述：將信息帶寬擴(kuò)展 100 倍，甚至用 1000 倍以上的帶寬信號(hào)來傳輸信息，就是為了提高通信的