【正文】 ........................13 第五章 結(jié)果分析 ............................................................................................................................15 第六章 總結(jié) ...................................................................................................................................16 附錄 ...............................................................................................................................................16 附錄一 參考文獻(xiàn)： .................................................................................................................16 附錄二 Simulink 建模和仿真基本模塊 ......................................................................................16 4 1 1 第一章 緒論 擴(kuò)頻通信的發(fā)展 擴(kuò)展頻譜通信 (Spread Spectrum Communication)是將待傳送的信息數(shù)據(jù)被偽隨機(jī)編碼 (擴(kuò)頻序列： Spread Sequence)調(diào)制，實(shí)現(xiàn)頻譜擴(kuò)展后再傳輸，接收端則采用同樣的編碼進(jìn)行解調(diào)及相關(guān)處理，恢復(fù)原始信息數(shù)據(jù)。擴(kuò)展頻譜通信方式有許多優(yōu)點(diǎn)，如抗干擾、抗噪音、抗多徑衰落、低功率譜密度下工作、有保密性、可多址復(fù)用和任意選址、高精度測(cè)量等。從擴(kuò)展頻譜通信的歷史 發(fā)展看，這種通信方式在 40年代就提出來了，但沒有得到應(yīng)有的重視和發(fā)展。初期學(xué)者們進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)研究，給人一種在實(shí)驗(yàn)結(jié)果基礎(chǔ)上導(dǎo)致理論發(fā)展的感覺。美國軍事機(jī)關(guān)看到，一般通信方式在強(qiáng)干擾的第三者存在的情況下，很難準(zhǔn)確檢測(cè)出發(fā)送來的信號(hào)。 50 年代美國麻省理 工 學(xué)院 研 究成 功 噪聲 調(diào) 制和 相 關(guān) 性 NOMAC 系統(tǒng) (Noise Modulation and Correlation System)，成為擴(kuò)頻通信研究發(fā)展的開端，從此，軍事通信機(jī)關(guān)對(duì)軍事通信、空間探測(cè)、衛(wèi)星偵察等方面廣泛應(yīng)用擴(kuò)頻通信方式的研究十分活躍。1976 年 R Dixon 寫了第一部擴(kuò)頻通信的概述性專著： Spread Spectrum Systems，1982 年 J Holmes 寫的 Coherent Spread Spectrum Systems 一書是第一部擴(kuò)頻通信的理論性專著。 K 2 2 擴(kuò)頻通信的研究 研究擴(kuò)頻通信的目地和意義 擴(kuò)頻通信是第三代移動(dòng)通信技術(shù) CDMA 的一個(gè)重要分支和 信道通信系統(tǒng)的發(fā)展方向。近年來，隨著超大規(guī)模集成電路技術(shù)、微處理器技術(shù)的飛速發(fā)展，以及一些新型元器件的應(yīng)用，擴(kuò)頻通信在技術(shù)上已邁上了一個(gè)新的臺(tái)階，不僅在軍事通信中占有重要地位，而且正迅速地滲透到個(gè)人通信和計(jì)算機(jī)通信等民用領(lǐng)域，成為新世紀(jì)最有潛力的通信技術(shù)之一。 擴(kuò)頻通信的研究階段 近十年來，擴(kuò)頻通信理論方法、技術(shù)和應(yīng)用經(jīng)歷了三個(gè)階段，第一階段是在 1977年前后，在早期 建立的擴(kuò)頻通信理論基礎(chǔ)上，卓有成效地豐富和發(fā)展了擴(kuò)頻通信的理論、方法和實(shí)用技術(shù)， 1977 年 8 月 IEEE 通信匯刊的擴(kuò)頻通信專集和 1978 年在日本京都舉行的國際無線通信咨詢委員會(huì) (CCIR)全會(huì)對(duì)擴(kuò)頻通信的專門研究就集中反映了擴(kuò)頻通信的研究成果，開始了世界性的對(duì)擴(kuò)頻通信的全面研究。 IEEE 通信匯刊也在 1982 年 5 再次發(fā)表擴(kuò)頻通信專集，系統(tǒng)報(bào)導(dǎo)了擴(kuò)頻通信的研究應(yīng)用成果，這是擴(kuò) 頻通信發(fā)展的第二階段。世界各國相繼行動(dòng)，組織擴(kuò)頻通信專門研究機(jī)構(gòu)和學(xué)術(shù)團(tuán)體，開始了擴(kuò)頻通信深入研究和廣泛應(yīng)用。 研究擴(kuò)頻通信的思路 本篇論文 對(duì)擴(kuò)頻通信的 基本理論及擴(kuò)頻系統(tǒng)偽隨機(jī)序列中的 m 序列的產(chǎn)生、相關(guān)函數(shù)，以及整個(gè)擴(kuò)頻系統(tǒng)工作原理及其抑制正弦干擾性能用 MATLAB/Simulink 進(jìn)行仿真后 ，顯示出仿真結(jié)果，提出了應(yīng)用移位寄存器理論，可以在不知道生成多項(xiàng)式的前提下完整的生成 m 序列。 4 4 第 二 章 擴(kuò)頻通信 擴(kuò)頻通信的定義 “擴(kuò)頻通信技術(shù)是一種信息傳輸方式，其信號(hào)所占有的頻帶寬度遠(yuǎn)大于所傳信息必需的最小帶寬； 頻帶的擴(kuò)展是通過一個(gè)獨(dú)立的碼序列來完成，用編碼及調(diào)制的方法來實(shí)現(xiàn)的，與所傳信息數(shù)據(jù)無關(guān)；在接收端則用同樣的碼進(jìn)行相關(guān)同步接收、解擴(kuò)及恢復(fù)所傳信息數(shù)據(jù)”。 擴(kuò)頻通信的理論基礎(chǔ) 一直以來，人們總是設(shè)法使信號(hào)所占領(lǐng)的譜盡量窄，以充分利用十分寶貴的頻譜。擴(kuò)頻通信的基本特點(diǎn)是傳輸信號(hào)所占用的頻帶寬度 (W)遠(yuǎn)大于原始信息本身實(shí)際所需的最小 (有效 )帶寬(?F)，其比值 FWG ?? /p 稱為處理增益 Gp。因現(xiàn)今使用的電話、廣播系統(tǒng)中，無論是采用調(diào)幅、調(diào)頻或脈沖編碼調(diào)制制式， Gp值一般都在十多倍范圍內(nèi)，統(tǒng)稱為“窄帶通 信”。擴(kuò)頻通信的理論基礎(chǔ)是香農(nóng)（ Shannon）的信道容量公式 : )/1(2 NSLogWC ?? 式中： C 為信道容量 (bit/s)， W 為信道帶寬 (Hz)， S 為信號(hào)功率 (W)， N 為噪聲功率 (W)，S/N 為信噪比。 擴(kuò)頻通信技術(shù)的分類 擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的關(guān)鍵問題是在發(fā)射 端部分如何產(chǎn)生寬帶的擴(kuò)頻信號(hào)，在接收端部分如何解調(diào)擴(kuò)頻信號(hào)。 直接序列擴(kuò)展頻譜通常簡稱為直接序列或直擴(kuò)系統(tǒng)，是用待傳輸?shù)男畔⑿盘?hào)與高速率的偽隨機(jī)碼波形相乘后，去直接控制射頻信號(hào)的某個(gè)參量，來擴(kuò)展傳輸信號(hào)的帶寬。在直接序列擴(kuò)頻通信中，通常對(duì)載波進(jìn)行相移鍵控（ Phase Shift Keying， PSK）調(diào)制。抑制載波的平衡調(diào)制對(duì)提高擴(kuò)頻信號(hào)的抗偵破能力也有 5 5 利。它是用二進(jìn)制偽隨機(jī)碼序列去離散地控制射頻載波振蕩器的輸出頻率，使發(fā)射信號(hào)的頻率隨偽隨機(jī)碼的變化而跳變。 時(shí)間跳變也是一種擴(kuò)展頻譜，跳時(shí)擴(kuò)頻通信是時(shí)間跳變擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)的簡稱，主要用于時(shí)分多址 (TDMA)通信中。先把時(shí)間軸分成許多時(shí)隙，這些時(shí)隙在跳時(shí)擴(kuò)頻通信中通常稱為時(shí)片，若干時(shí)片組成一跳時(shí)時(shí)間幀。因此，可以把跳時(shí)理解為：用一偽隨機(jī)碼序列進(jìn)行選擇的多時(shí)隙的時(shí)移鍵控。 擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn) 擴(kuò)頻通信技術(shù)是一種具有優(yōu)異抗干擾性 能的新技術(shù)，它的主要優(yōu)點(diǎn)是： (1) 抗干擾性能好。相對(duì)于常規(guī)通信系統(tǒng)， DSSS、FHSS、 DS/FH、 DS/TH 等系統(tǒng)對(duì)多徑干擾不敏感，如果再采用自適應(yīng)對(duì)消、自適應(yīng)天線、自適應(yīng)濾波等技術(shù)或措施，可以使多徑干擾消除。 (2) 選擇性尋址能力強(qiáng)，可以用碼分多址的方式來組成多址通信網(wǎng)。對(duì)于給定的接收機(jī)，當(dāng)指定了特定的擴(kuò) 頻碼后，該接收機(jī)就只能和使用相同擴(kuò)頻碼的發(fā)射機(jī)相聯(lián)系。使用擴(kuò)頻通信技術(shù)組成多址通信網(wǎng)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)的同步比常規(guī)通信體制易于實(shí)現(xiàn)。 (3) 保密性能好，信息隱蔽以防竊取。信息的隱蔽程度或安全程度取決于所使用的擴(kuò)頻碼。 擴(kuò)頻信號(hào)的功率相當(dāng)均勻的被分布在很寬的頻率范圍內(nèi)，以至被傳輸?shù)墓β首V密度很低，偵察接收機(jī)難以檢測(cè)，使得系統(tǒng)具有低的截獲概率，從而提高了系統(tǒng)的保密性能。在輸出信號(hào)功率相同的情況下，由于擴(kuò)頻信號(hào)擴(kuò)展了頻帶，降低了輸出