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第六章擴頻通信-文庫吧資料

2025-01-02 09:40本頁面
  

【正文】 可得到Walsh序列 ,可用 8 8的 Walsh矩陣表示 00 00 00 0000 00 11 1100 11 11 0000 11 00 1101 10 01 1001 10 10 0101 01 10 1001 01 01 01移動通信 電控學(xué)院 綜合樓 823 b) Walsh函數(shù)矩陣的遞推關(guān)系 Walsh序列可由哈達瑪矩陣產(chǎn)生 。 a) Gold序列的生成 注意: Gold序列已不是 m序列 , 但具有與 m序列優(yōu)選對類似的自相關(guān)和互相關(guān)特性 , 且產(chǎn)生序列數(shù)目多 m序 列 發(fā) 生 器1m序 列 發(fā) 生 器2初 始 狀 態(tài) 設(shè) 置⊕G o l d序 列時 鐘 脈 沖Gold序列產(chǎn)生電路 m序列發(fā)生器 1的初始狀態(tài)不變 ,調(diào)整 m序列發(fā)生器 2的初始狀態(tài) 。 ? 1967年提出了一種基于 m序列優(yōu)選對 的碼序列 ,Gold序列 。 多址系統(tǒng)中 , m序列作地址碼就不夠用了 。圖 (b)給出了一些功率譜包絡(luò)隨 N變化的情況 偽隨機碼與正交碼 c) m序列的功率譜 00 . 0 40 . 0 80 . 1 20 . 1 601 2Tc f 1 21 / N Tc1 / N2? ?12s i n cNTfcN?N = 7N = 7N = 3 1N = 1 2 7 4 0 2 0 0 2 0 4 0f T 8 0 6 0 4 0 2 0d B( a )( b )圖 m ( t ) 的 功 率 譜 特 性 ( a ) 離 散 譜 ( b ) 功 率 譜 的 包 絡(luò)移動通信 電控學(xué)院 綜合樓 823 00 . 0 40 . 0 80 . 1 20 . 1 601 2Tcf 1 21 / N Tc1 / N2? ?12s i n cNT fcN?N = 7N = 7N = 3 1N = 1 2 7 4 0 2 0 0 2 0 4 0f T 8 0 6 0 4 0 2 0d B( a )( b )圖 4 . 4 5 m ( t ) 的 功 率 譜 特 性 ( a ) 離 散 譜 ( b ) 功 率 譜 的 包 絡(luò)由圖可看出功率譜特點: ?離散譜,譜線間隔為 f=1/(NTc)=1/T ?帶寬近似等于 1/Tc=N/T ?譜線包絡(luò)以 規(guī)律變化 ?直流分量強度與 N2成反比 ?在序列周期 T保持不變的情況下, 隨著 N的增加 , m(t)的碼片Tc=T/N變短,脈沖變窄,頻譜變寬, m(t)頻譜變寬變平且功率譜密度下降,接近高斯白噪頻譜 偽隨機碼與正交碼 2sin ( / )c n N 00 . 0 40 . 0 80 . 1 20 . 1 601 2Tc f 1 21 / N Tc1 / N2? ?12s i n cNTfcN?N = 7N = 7N = 3 1N = 1 2 7 4 0 2 0 0 2 0 4 0f T 8 0 6 0 4 0 2 0d B( a )( b )圖 m ( t ) 的 功 率 譜 特 性 ( a ) 離 散 譜 ( b ) 功 率 譜 的 包 絡(luò)移動通信 電控學(xué)院 綜合樓 823 m序列反饋系數(shù)不能是任意的 ,產(chǎn)生 m序列的充分必要條件是其特征多項式是本原多項式。可以證明,對長度為 N 的 m序列有 ,1 0 , 1 , 2 , ...() 1aal k N kRllN? ? ? ? ???????? 其 余l(xiāng)和 R(l)都是取離散值 偽隨機碼與正交碼 雙極性 m序列是一個周期性脈沖信號 m(t),如圖 0 714 7TTc 1 / 71+ 1 10m ( t )/ Tc?tRa ,a( )?圖 m 序 列 的 自 相 關(guān) 特 性 每個脈沖稱作碼片 , 當序列周期 N很大時 , m序列的自相關(guān)函數(shù)與白噪聲類似 , N越大 ,m序列越呈現(xiàn)隨機信號特性 。 m序列游程總數(shù)為 ( N+1)/2,長度為 1的游程占游程總數(shù)的 1/2, 長度為 2的游程占 1/4, 長度為 k的游程占 1/2k。 注意: 偽隨機碼與正交碼 b) m序列的性質(zhì) (均衡性、游程特性、移位相加特性、自相關(guān)性、互相關(guān)性 ) ?(1)均衡性 在 m序列的一個完整周期 2n1內(nèi), 1碼和 0碼數(shù)大致相同, 1比 0只多一個 移動通信 電控學(xué)院 綜合樓 823 ?(3)移位相加特性 一個 m序列 Mp與其移位序列 Mr模二加得到的序列 Ms仍然是 Mp的移位序列 , 只是移位位數(shù)與 Mr不同 。由 n級寄存器組成的線性反饋電路所產(chǎn)生的序列周期 (長度 )不會超過 2n1, 其中周期等于 2n1的序列即為 m序列。 周期是 21nN ??n是移位寄存器的級數(shù) 偽隨機碼與正交碼 以長度 (周期 )為 7的 m序列為例,產(chǎn)生電路邏輯框圖如下: 移動通信 電控學(xué)院 綜合樓 823 在時鐘脈沖作用下移存器狀態(tài)不斷變化 , 假設(shè)初始狀態(tài)為a2=0, a1=0, a0=1, 其狀態(tài)變化圖表如圖所示 。 地址碼的選擇直接影響 CDMA系統(tǒng)的性能,地址碼有 3個要求: ( 1)偽碼比特率應(yīng)能滿足擴展帶寬的要求; ( 2)偽碼應(yīng)具有尖銳的 自相關(guān)特性 ,正交編碼應(yīng)具有尖銳的 互相關(guān)特性 ; ( 3)偽碼應(yīng)具有近似噪聲的頻譜性質(zhì) 移動通信 電控學(xué)院 綜合樓 823 一、偽隨機序列( PN序列) PN序列 具有類似隨機噪聲的一些統(tǒng)計特性,但它不是真正隨機的,而是 按一定的規(guī)律周期性地變化 。 概述 ?擴頻系統(tǒng)有以下一些特點: ? 信號的功率譜密度低 ,因此信號具有隱蔽性且功率污染??; ? 有利于數(shù)字加密、防止竊聽; ? 抗干擾性強,可在較低的信噪比條件下,保證系統(tǒng)傳輸質(zhì)量; ? 抗衰落能力強; ? 能實現(xiàn)碼分多址復(fù)用( CDMA); 移動通信 電控學(xué)院 綜合樓 823 偽隨機碼與正交碼 偽碼: 偽隨機噪聲序列 (PN,Pseudonoise Sequence),是具有類似于隨機噪聲統(tǒng)計特性的確定序列。 概述 移動通信 電控學(xué)院 綜合樓 823 ?擴頻通信技術(shù)的理論基礎(chǔ)是香農(nóng)定理 ?香農(nóng)信息論中的香農(nóng)定理:對于連續(xù)信道 , 信道帶寬為 B,且受到高斯白噪聲的干擾 , 香農(nóng)公式為 sbitNSBC /)1(log 2 ??若噪聲單邊帶功率譜密度為 , 則 0n BnN 0?sbitBn SB /)1(log02 ?? 概述 用頻帶換取信噪比是擴頻通信的基本原理 移動通信 電控學(xué)院 綜合樓 823 ?當 S和 一定時 , 信道容量雖然 隨著 B的增大而增大 , 然 C不會趨于無限大。
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