通信系統(tǒng)中的抗干擾技術(shù)畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2024-07-21 01:48 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 (27)它表明了擴(kuò)頻系統(tǒng)信噪比改善的程度。除此之外，擴(kuò)頻系統(tǒng)的其他一些性能也大都與有關(guān)。因此，處理增益是擴(kuò)頻系統(tǒng)的一個(gè)重要性能指標(biāo)。系統(tǒng)的抗干擾容限定義如下： (28)式中：（S/N）。= 輸出端的信噪比， = 系統(tǒng)損耗由此可見，抗干擾容限與擴(kuò)頻處理增益成正比，擴(kuò)頻處理增益提高后，抗干擾容限大大提高，甚至信號在一定的噪聲湮沒下也能正常通信。通常的擴(kuò)頻設(shè)備總是將用戶信息(待傳輸信息)的帶寬擴(kuò)展到數(shù)十倍、上百倍甚至千倍，以盡可能地提高處理增益。所謂直接序列擴(kuò)頻（DS），就是直接用具有高速率的擴(kuò)頻碼序列在發(fā)送端去擴(kuò)展信號的頻譜。而接收端，用相同的擴(kuò)頻碼序列進(jìn)行解擴(kuò)，把展寬的擴(kuò)頻信號還原成原始信息。圖21示出了直擴(kuò)通信系統(tǒng)的原理方框圖圖21 直擴(kuò)通信系統(tǒng)的組成框圖信息信碼m(t)BPSK調(diào)制載波PN 碼擴(kuò)頻解調(diào)本地PN碼BPSK解調(diào)本地載波（3）（4）載波0 1 11 1 1 10101（1）信碼m（t）（2）偽碼p（t）（5）PSK已調(diào)波（7）相位（6）相位（9）解調(diào)輸出（8）中頻調(diào)相圖22 直擴(kuò)通信系統(tǒng)的主要相位或波形在發(fā)送端輸入信息碼元m（t），它是二進(jìn)制數(shù)據(jù)，圖中為0、1兩個(gè)碼元，其碼元寬度為。加入擴(kuò)頻解調(diào)器，圖中為模2加法器，擴(kuò)頻碼為一個(gè)偽隨機(jī)碼（PN碼），記作p（t）。偽碼的波形如圖 22 中的第（2）個(gè)波形，其碼元寬度為，且取=16。通常在DS系統(tǒng)中，偽碼的速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于信碼速率，即，也就是說，偽碼的寬度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于信碼的寬度，即，這樣才能展寬頻譜。模2加法器的運(yùn)算規(guī)則可用下式表示 （2—9）當(dāng)m（t）與p（t）符號相同時(shí)，c（t）為0；而當(dāng)m（t）與p（t）不同時(shí)，則為1。c（t）的波形如圖22所示中的第（3）個(gè)波形。由圖可見，當(dāng)信碼m（t）為0時(shí)，c（t）與p（t）相同；而當(dāng)信碼m（t）為1時(shí)，則c（t）為p（t）取反既是。顯然，包含信碼的c（t）其碼元寬度已變成了，即已進(jìn)行了頻譜擴(kuò)展。其擴(kuò)展處理增益也可用下式表示 （2—10）在一定的情況下，若偽碼速率越高，即偽碼寬度（碼片寬度）越窄，則擴(kuò)頻處理增益越大。 經(jīng)過擴(kuò)頻，還要載頻調(diào)制，以便信號在信道上有效的傳輸。圖中采用二相相移鍵控方式。調(diào)相器可由環(huán)行調(diào)制器完成，即將c（t）與載頻相乘，輸出為。即 （2—11）式中， （2—12）因此，經(jīng)過擴(kuò)頻和相位調(diào)制后的信號為 （2—13）由上面討論可知，經(jīng)過擴(kuò)頻調(diào)制信號c（t）可看作只取1的二進(jìn)制波形，然后對載頻進(jìn)行調(diào)制，這里是采用調(diào)相（BPSK）。所謂調(diào)制，就是指相乘過程，可采用相乘器，環(huán)行調(diào)制器（或平衡調(diào)制器），最后得到的是抑制載波雙邊帶振幅調(diào)制信號。這里假定平衡調(diào)制器是理想對稱，碼序列取+1的概率相同，即調(diào)制信號無直流分量，這樣平衡調(diào)制器輸出的已調(diào)波中，無載波分量。通過發(fā)射機(jī)中推動(dòng)級、功放和輸出電路加至天線發(fā)射出去。通常載波頻率較高，或者說載波周期較小，它遠(yuǎn)小于偽碼的周期，即滿足。但圖22中（4）示出的載波波形=寬度為，這是為了便于看清楚一些，否則要在一個(gè)期間內(nèi)畫幾十個(gè)甚至幾百個(gè)正弦波。對于PSK來說，主要是看清楚已調(diào)波與調(diào)制信號之間的相位關(guān)系。圖22中的第（5）個(gè)圖為已調(diào)波 的波形。這里，當(dāng)c（t）為一碼時(shí)，已調(diào)波與載波取反相；而當(dāng)c（t）為0碼時(shí)，取同相。已調(diào)波與載波的相位關(guān)系如圖22中的第（6）個(gè)圖所示。接收端的工作原理：假設(shè)發(fā)射的信號經(jīng)過信道傳輸，不出現(xiàn)差錯(cuò)，經(jīng)過接收機(jī)前端電路（包括輸入電路、高頻放大器等），輸出仍為。這里不考慮信道衰減問題，因?yàn)閷SK調(diào)制信號而言，重要的是相位問題，這里的假定對分析工作原理是不受影響的。相關(guān)器完成相干解調(diào)和解擴(kuò)。接收機(jī)中的本振信號頻率與載波相差為一個(gè)固定的中頻。假定收端的偽碼（PN）與發(fā)端的PN碼相同。接收端本地調(diào)相情況與發(fā)端相似，這里的調(diào)制信號是p（t），即調(diào)相器輸出信號的相位僅取決于p（t），當(dāng)p（t）=1時(shí)，的相位為；當(dāng)p（t）=0時(shí)，的相位為0。信號的相位如圖22中（7）所示。相關(guān)器的作用在這里可等效為對輸入相關(guān)器的、相位進(jìn)行模2加。對二元制的0、而言，同號模2加為0，異號模2加為。因此相關(guān)器的輸出的中頻相位如圖22中的（8）所示。然后通過中頻濾波器。濾除不相關(guān)的各種干擾，經(jīng)解調(diào)恢復(fù)出
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