擴頻通信抗干擾系統(tǒng)分析畢業(yè)論文-在線瀏覽
2025-08-11 23:06本頁面
【正文】 星通信，一同被譽為進入信息時代的三大高技術通信傳輸方式，它是指發(fā)送的信息被展寬到一個很寬的頻帶上，在接收端通過相關接收，將信號恢復到信息帶寬的一種系統(tǒng)。根據擴頻通信的原理，利用MATALB提供的可視化仿真工具Simulink建立了擴頻通信系統(tǒng)仿真模型，研究了擴頻通信的特性和擴頻增益與輸出端信噪比的關系，目的是為以擴頻通信為基礎的現(xiàn)代通信的研究和設計提供依據。由于擴頻通信具有很多優(yōu)點，如擴干擾能力強、隱蔽性好、多址能力強、誤碼率低、易于實現(xiàn)保密通信以及可以隨機接入、任意選址等，使的擴頻通信技術越來越受到人們的重視，隨著超大規(guī)模集成電路技術、微電子技術、微處理技術的發(fā)展以及一些新型器件的廣泛應用，使擴頻通信的發(fā)展邁上了一個新的臺階，它不僅在軍事通信中占有重要地位，而且正迅速的滲透到民用通信中并且受到日益廣泛的應用。在給定仿真條件下，運行了仿真系統(tǒng)，驗證了所建仿真模型的正確性。結果表明，在相同誤碼率下，增大擴頻增益可以提高系統(tǒng)輸出端的信噪比從而提高系統(tǒng)的抗干擾能力。 擴頻通信技術的特點由于擴頻通信在發(fā)射端用偽隨機碼進行了擴頻調制，接收端用了相關的解擴技術，與其他通信手段相比，具有其獨特的特點。另外，由于在接收端采用了擴頻碼序列進行相關檢測，即使采用同類型信號進行干擾，如果不能檢測出有用信號的碼序列，干擾也起不了太大的作用。特別是銀行系統(tǒng)進行同城票據傳輸，以前的調頻設備其誤碼率較高，其工作穩(wěn)定可靠性差，采用擴頻技術，誤碼率就低了。由于擴頻系統(tǒng)使用周期很長的偽隨機友進行擴頻，經調制后的數字信息類似于隨機噪聲，在接收端進行解擴時，只有采用與發(fā)送端同步的擴頻碼才能正確恢復發(fā)送的信息。此外，由于擴頻信號的頻譜被擴展到很寬的頻帶內，其功率譜密度也隨之降低（可明顯低于環(huán)境噪聲和干擾電平），難以檢測，所以信號具有隱蔽性。在擴頻通信中，可以采用分集技術和梳妝濾波器技術，能有效地解決這一問題。擴頻通信系統(tǒng)中采用偽隨機序列擴頻，在實際的通信系統(tǒng)中可以利用不同的偽隨機序列作為不同用戶的地址碼，從而實現(xiàn)碼多分址通信。跳頻擴頻通信系統(tǒng)是頻率跳變擴展頻譜通信系統(tǒng)（Frequecy Hopping Spread Spectrum Communication Systems，F(xiàn)HSS）的簡稱，或更簡單地稱為跳頻通信系統(tǒng)，確切地說應叫做“多頻、選碼和頻移鍵控通信系統(tǒng)”。跳頻系統(tǒng)可供隨機選取的頻率數通常是幾千到 個離散頻率，在如此多的離散頻率中，每次輸出哪一個是由偽隨機碼決定的。與跳頻系統(tǒng)相似，跳時是使發(fā)射信號在時間軸上離散地跳變。在一幀內哪個時隙發(fā)射信號由擴頻碼序列去進行控制。由于采用了窄得很多的時隙去發(fā)送信號，相對說來，信號的頻譜也就展寬了。在語音頻段，線性調頻聽起來類似于鳥的“啾啾”叫聲，所以線性脈沖調頻也稱為鳥聲調制。以上幾種基本的擴展頻譜通信系統(tǒng)各有優(yōu)缺點，單獨使用其中一種系統(tǒng)時有時難以滿足要求，將以上幾種擴頻方法結合起來就構成了混合擴頻通信系統(tǒng)。它們比單一的直接序列、跳頻、跳時體制有更優(yōu)良的性能。隨著個人通信業(yè)務的發(fā)展以及全球定位系統(tǒng)的應用。無線通信已經成為電信產業(yè)最大的部門之一，經過十年多的穩(wěn)步發(fā)展，儼然是21世紀中最有發(fā)展?jié)摿Φ念I域。從擴頻技術的歷史可以看出，每一次技術上的大發(fā)展都是由巨大的需求驅動的。展望未來，第四代移動通信系統(tǒng)（4G）的驅動無疑會使擴頻技術傳輸高速數據的能力得到更大的拓展。而在收端，用相同的擴頻碼序去進行解碼，把擴展寬的擴頻信號還原成原始的信息。（2）多徑干擾是由于電波傳播過程中遇到各種反射體（高山，建筑物）引起，使接受端接受信號產生失真，導致碼間串擾，引起噪音增加。（3）直擴系統(tǒng)除了一般通信系統(tǒng)所要求的同步以外，還必須完成偽隨機碼的同步，以便接受機用此同步后的偽隨機碼去對接受信號進行相關解擴。（4）直擴和跳頻系統(tǒng)都有很強的保密性能。由于直擴信號的頻譜密度很低，直擴系統(tǒng)對其它系統(tǒng)的影響就很小。而跳頻方式由于頻率不斷變化、頻率的駐留時間內都要完成一次載波同步，隨著跳頻頻率的增加，要求的同步時間就越短。 直接序列擴頻的基本模型在前面，簡單的給出了擴頻通信的原理，而實際上擴頻通信系統(tǒng)并不嚴格劃分信息調制與擴頻調制，擴頻解調與信息解調，而是根據不同的工作方式和應用來靈活的處理的。提起擴頻就不能不說干擾，因為擴頻的優(yōu)點之一就是抗干擾能力，但也不是所有的干擾它都有很強的抵抗能力，譬如說，擴頻通信系統(tǒng)就對白噪聲干擾沒有抵抗能力，我們力圖從實驗的角度來揭示擴頻通信系統(tǒng)抗干擾的能力。我們做過的干擾有以下幾種：白噪聲干擾掃頻干擾多頻干擾單頻干擾對上述的干擾我們所作的重點在白噪聲干擾，掃頻干擾，多頻干擾，對于單頻干擾和脈沖干擾只做了一點，下面我們就對不同的干擾進行敘述和闡述，以自己的知識量盡量給出理論。功率譜密度在整個領域內都是均勻分布的噪聲，稱之為白噪聲，即Pl（w）=n。是一個常數，單位取“瓦/赫”（W/Hz）。/2）amp。這說明，白噪聲只有在t=0時才相關，而它在任意兩時刻上的隨機變量都是不相關的。f。/2 ，而在該區(qū)域以外的Rl(t)=0,則這樣的噪聲稱為帶限白噪聲。=2πf。（k=0,1,2,3,……）上得到的隨機變量才不相關。在這里很有必要介紹程序中加性高斯白噪聲的產生過程。圖中的橫坐標表示的是信噪比，單位（dB）,縱坐標表示的是誤碼率。①31位小m序列擴頻碼，加上高斯白噪聲后的誤碼曲線：。③1023位小m序列擴頻碼，加上高斯白噪聲的誤碼曲線：，由以下圖可以看出，在擴頻增益漸漸升高的情況下，而誤碼曲線和理論誤碼曲線都吻合的很好，沒有因為擴頻增益的升高而使誤碼率下降。也就是說，加性高斯白噪聲對擴頻通信的影響是不受限制的，沒有辦法抵消的。同時，這里也隱含了另一層意義，那就是，無論在擴頻通信系統(tǒng)中用多長的偽隨機序列來進行擴頻，即就是在擴頻通信中，擴頻增益無論多大，相同的模型下面，包括調制方式相同，擴頻方式相同等等。第四章 MATLAB對直接擴頻系統(tǒng)的仿真直接序列擴
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