扩频系统课程设计.doc

目录 一．概述 1 二 整体设计思路以及系统框图 2 三 基于systemview的直接序列扩频系统的仿真 3 1 DSSS通信系统的发射端 3 2 DSSS通信系统的接收端 4 3 仿真结果 5 四 protel原理图 7 1 七阶PN码 7 2 乘法器 7 3 正选波产生器 8 4 低通滤波器 8 五 总结与体会 9 附录 10 1 DSSS系统systemview整体框图 10 2 protel原理图 11 参考文献 12 一．概述 直接序列扩频（DSSS），（Direct seqcuence spread spectrdm）是直接利用具有高码率的扩频码系列采用各种调制方式在发端与扩展信号的频谱，而在收端，用相同的扩频码序去进行解码，把扩展宽的扩频信号还原成原始的信息。 直接序列扩频通信技术特点： 1.抗干扰性强。抗干扰是扩频通信主要特性之一，比如信号扩频宽度为100倍，窄带干扰基本上不起作用，而宽带干扰的强度降低了100倍，如要保持原干扰强度，则需加大100倍总功率，这实质上是难以实现的。因信号接收需要扩频编码进行相关解扩处理才能得到，所以即使以同类型信号进行干扰，在不知道信号的扩频码的情况下，由于不同扩频编码之间的不同的相关性，干扰也不起作用。 2.隐蔽性好。因为信号在很宽的频带上被扩展，单位带宽上的功率很小，即信号功率谱密度很低，信号淹没在白噪声之中，别人难以发现信号的存在，加之不知扩频编码，很难拾取有用信号，而极低的功率谱密度，也很少对于其他电讯设备构成干扰。 3.易于实现码分多址（CDMA）。直扩通信占用宽带频谱资源通信，改善了抗干扰能力，是否浪费了频段？其实正相反，扩频通信提高了频带的利用率。正是由于直扩通信要用扩频编码进行扩频调制发送，而信号接收需要用相同的扩频编码作相关解扩才能得到，这就给频率复用和多址通信提供了基础。充分利用不同码型的扩频编码之间的相关特性，分配给不同用户不同的扩频编码，就可以区别不同的用户的信号，众多用户，只要配对使用自己的扩频编码，就可以互不干扰地同时使用同一频率通信，从而实现了频率复用，使拥挤的频谱得到充分利用。发送者可用不同的扩频编码，分别向不同的接收者发送数据； 同样，接收者用不同的扩频编码，就可以收到不同的发送者送来的数据，实现了多址通信。 4.抗多径干扰。无线通信中抗多径干扰一直是难以解决的问题，利用扩频编码之间的相关特性，在接收端可以用相关技术从多径信号中提取分离出最强的有用信号，也可把多个路径来的同一码序列的波形相加使之得到加强，从而达到有效的抗多径干扰。 5.直扩通信速率高。直扩通信速率可达 2M，8M，11MBPSK、QPSK和MSKPSK）调制。由于PSK信号可以等效为抑制载波的双边带调幅波，因此直接序列系统常采用平衡调制方式。抑制载波的平衡调制不仅节约了发射功率与提高了发射机的工作效率，而且对提高扩频信号的抗侦破能力也有利。因此本次课程设计中采用BPSK调制的一个DSSS通信系统。 图1（a）是发送设备的原理方框图。图1（b）是接收设备的原理方框图。在发射端，要传送的信息先转换成二进制数据或符号与伪随机码（PN码2加运算后形成复合码，再用复合码直接调制载波。通常为提高发射机的工作效率和发射效率。扩频系统中一般采用平衡调制器。抑制载波的平衡调制对提高扩频信号的抗侦破力也十分有利。在接收端，用与发射机完全同步的PN码对接收信号进行解扩后经解调器还原原始数据。 三 基于systemview的直接序列扩频系统的仿真 1 DSSS通信系统的发射端 数据信号源采用了一个较低的频率的随机序列，扩频用的PN 码采用了7阶的PNPN码 图3.1 DSSS系统的发送端 DSSS通信系统的接收端 在接收端，为了观察系统的干扰性能，使用了一个扫频脉冲信号源，作为干扰源。通过本地载波解调后的复合信号直接与原扩频PN码PN码 图3.2 DSSS系统的接收端 仿真结果 图1.原 图2.7阶序 图3.扩频之后的波形 图4.调制之后的波形 图5.调制载波波形 图6.加入干扰源之后的波形 图7.解调时用的载波 图8.通过滤波器预处理之后的波形 图9.抽样判决整形之后复原的PN序列 四 protel原理图 1 七阶PNm序N阶 特征多项式： 则七阶PN码为： 图4.1 七阶PN2 乘法器 图4.2 MC1496乘法器 3 正选波产生器 图4.3正选波产生器 4 低通滤波器 图4.4低通滤波器 systemview仿真时，按照资料的一步步来，但是最后却没有得出想要的结果，慢慢的自己一点点找资料分析问题，发现原来是由于参数没有设置好导致的。然后根据出来的波形改变下参数，在得出复原波形的时候，内心真的很高兴。在画protel时也遇到很多问题因为很久没有用过了，很多元器件