扩频通信仿真技术毕业设计.docVIP

毕业设计说明书 专业 电子信息工程 学生姓名 班级 B电子0 学号 指导教师 完成日期 201年月日 1 绪 论 1 1.1课题背景及意义 1 1.2 选题的主要任务 2 2 MATLAB简介 2 2.1 MATLAB背景介绍 2 2.2 MATLAB语言介绍 3 2.3 MATLAB语句的基本功能 4 3 扩频通信系统 5 3.1 扩频通信的基本原理 5 3.2 扩频通信的特点 6 3.3扩频通信系统的主要性能指标 8 4 直接序列扩频通信系统 8 4.1 直序扩频通信系统框图 10 4.2 直接序列扩频信号的产生原理 10 4.3 直接序列扩频系统与PSK调制 11 4.4 扩频信号与解调 11 4.5 窄带干扰对解扩的影响 12 5 伪随机序列 13 5.1 m序列 13 5.2 Gold序列 14 5.3 Walsh函数正交码 14 6 实现扩频的方法 15 6.1 跳频调制 15 6.2 解跳 17 6.3 解扩 17 6.4 低通滤波 18 7 MATLAB仿真 19 8 结束语 26 参考文献 27 致 谢 28 附录 29 附录1 程序代码清单 29 附录2 仿真图 32 扩频通信技术的仿真 1 绪 论 扩展频谱(SS:Spread Spectrum)通信技术是一种非常重要的抗干扰通信技术，目前已被广泛应用在军事与民用通信系统中。它与光纤通信、卫星通信一同被誉为信息传输时代的三大高技术通信方式。 扩展频谱通信系统是指待传输带基带信号用某个特定的扩频函数(与基带信号无关)扩展频谱后成为宽频带信号，然后再进行传输的一种系统。待传输的基带信号就是信源发出的数字信号。特定的扩频函数通常选用各种伪随机序列(扩频码)，其码元传输速率远大于基带信号速率，因而和基带信号相乘后扩展了基带信号的带宽。它的基本特点是其传输信息所用信号的带宽远大于信息本身的带宽。除此以外，扩频通信还具有如下特征： a. 是一种数字传输方式。 b. 带宽的展宽是利用与被传信息无关的函数(扩频函数)对被传信息进行调制实现的。 c. 在接收端使用相同的扩频函数对扩频信号进行相关解调，还原出被传信息。 1.1课题背景及意义 在现代通信中遇到的一个重要问题就是抗干扰问题。随着通信事业的迅速发展，各类通信网的建立，使得有限的频率资源更加拥挤，相互之间的干扰更为严重，如何防止和降低这种相互之间的干扰，就成为一大难题。 扩展频谱（SS，Spread Spectrum，简称扩频）技术具有很强的抗干扰性，其多址能力、必威体育官网网址、抗多径等功能倍受人们的关注，被广泛的应用于军事通信和民用通信中。扩频通信系统扩展频谱技术，将信号扩展到很宽的频带上，在接收端对扩频信号进行相关处理即带宽压缩，恢复成窄带信号。对干扰信号而言，由于与扩频信号不相关，则被扩展到一个很宽的频带上，使之进入信号通频带内的干扰功率大大的降低，相应增加了相关器输出端的信号干扰比，对大多数人为干扰而言，扩频通信系统都具有很强的对抗能力。 扩频技术的最初构想是在第二次世界大战期间形成的。在战争后期，干扰和抗干扰技术成为决定胜负的重要因素。战后得出了“最好的抗干扰措施就是好的工程设计和扩展工作频率”的结论。跳频通信的思路就是在这段时期出现的。如果对窄带信号使用编码的频率控制，则可以使其在任何时间占据宽频段中的任何一部分，这样敌人要进行干扰就必须维持很宽的频段。另一方面，直序扩频则起源于导航系统中高精度测距。 真正实用的扩频通信系统是在50年代中期发展起来的。麻省理工学院林肯实验室开发的扩频通信系统F9C-A/Rake系统被公认为第一个成功的扩频通信系统，在该系统的研制过程中，首次提出了瑞克(RAKE)接收的概念并成功应用，该系统也是第一个真正实用的宽带通信系统。第一个跳频扩频通信系统BLADES也在这段时期研制成功，在该系统中第一次利用移位寄存序列实现纠错编码。在此期间，喷气实验室（JPL）在其空间任务中完成了伪码产生器的设计以及跟踪环路的设计。自从扩频通信的概念在50年代开始成熟以后，此后的二十多年扩频通信技术仍得到很大的发展，但都只是局部的发展，如硬件的改进和应用领域的拓展。一直到80年代初期，扩频通信的概念都只是在军事通信系统中得到应用，这种状况到了80年代中期才得到改变。美国联邦通信委员会（FCC）于1985年5月发布了一份关于将扩频技术应用到民用通信的报告。从此，扩频通信技术获得了更加广阔的应用空间。90年代初，在第一代模拟蜂窝通信系统的基础上，出现了PCS研究的热潮。扩频技术为共享频谱提供了可能。使用扩频技术能够实现码分多址，即在多用户通信系统中所有用户共享同一频段，但是通过给每个用户分配不同的扩频码实现多址通信。利用扩频码的自相关特性能够实现对给定用户信号的正确