[信息与通信]扩频.doc

论文题目：直接序列扩频通信系统的仿真 前 言 扩展频谱（Spread Spectrum）通信系统是将基带信号（即信息）的频谱扩展到很宽的频带上，然后再进行传输的一种系统，即将待传送的信息数据用伪随机码（扩频序列：Spreading Sequence ）调制，实现频谱扩展后再传输，接收端则采用同样的编码进行解调及相关处理，恢复原始信息数据。这种系统占用的频率带宽比基带信号的频率带宽要宽得多。显然，这种通信方式与一般常见的窄带通信方式相反，是在扩展频谱后进行宽带通信，再作相关处理恢复成窄带后解调数据。因此，具有伪随机编码调制和信号相关处理两大特点。正是这两大特点，使扩展频谱通信方式有许多优点，如抗干扰、抗噪声、抗多经衰落、低功率谱密度下工作、必威体育官网网址性强、可多址复用和任意选址、高精度测量等。扩展频谱通信作为一种新型通信方式，特别引人注目，因而得到了迅速发展和广泛应用。 扩频技术由于其本身具备的优良性能而得到广泛应用，其最主要的两个应用领域仍是军事抗干扰通信和移动通信系统， 随着高技术的飞速发展，电子技术在军事武器装备中的核心支撑作用越来越明显，特别是现代战争更加剧了电磁的对抗。电子战越来越受到各国政府和军方的重视，不惜投入大量的人力物力，对电子对抗技术进行研究，以便在电子战中取得优势，进而取得战争胜利。扩展频谱通信是现代通信系统中一种新兴的通信方式，其较强的抗干扰抗衰落和抗多径性能及频谱利用率高，多址通信等诸多优点越来越为人们所认识，并被广泛地应用于军事通信和民用通信的各个领域，从而推动了通信事业的迅速发展。CDMAGPS全球定位系统和调频通信等民用和国防民事通信的强烈需求下，扩频通信的地位越来越重要。到现在为止，使用扩频技术的用户已经超过一亿。无线通信已经成为电信产业最大的部门之一，经过十年多的稳步发展，俨然是21世纪中最有发展力的领域。所以对扩频通信技术的研究，不论是对军事通信还是对民用通信都有非常重要的意义。 目 录 1 绪 论 1 1.1 扩频通信的发展背景及现状 1 1.2 研究本课题的内容和意义 2 1.2.1 本课题的主要内容 2 1.2.2 研究本课题的意义 2 1.3 本课题的章节安排 2 2 扩展频谱技术 4 2.1扩频通信的基本概念 4 2.1.1扩频通信的含义 4 2.1.2 扩频通信的理论基础 4 2.2编码系统与扩频系统 6 2.2.1编码系统的带宽与信噪比的互换 6 2.2.2信道容量和最低信噪比的要求 7 2.2.3 扩频系统处理增益和干扰容限 8 2.3扩频系统的特点 8 2.3.1 通信中的干扰与抗干扰 8 2.3.2扩频系统的特点 10 2.4数字信号的波形与频谱关系 12 2.5 小结 13 3 直接序列扩频通信系统 14 3.1直接序列扩频系统 14 3.1.1直接序列扩频系统的组成 14 3.1.2直扩系统的信号分析 14 3.1.3处理增益与干扰容限 16 3.1.4直扩系统的主要特点和用途 17 3.2 常用直扩通信调制方式 18 3.3直扩系统信息的发送与接收 19 3.3.1直扩系统的信息发送 19 3.3.2直扩系统的信息接收 20 3.4伪随机序列 20 3.4.1 m 序列 20 3.4.2 m序列的含义 20 3.4.3 m 序列产生的原理 21 3.4.4Gold 码 22 3.5 小结 23 4 直扩通信系统的仿真 24 4.1软件仿真的理论和方法 24 4.1.1 通信系统仿真软件 25 4.1.2仿真软件技术的优缺点 25 4.2直接扩频通信系统仿真 26 4.2.1 直接扩频通信发送端的信号仿真 26 4.2.2扩频通信系统与基带调制系统的仿真比较 27 4.2.3 加高斯噪声干扰的扩频通信系统仿真 29 4.3 小结 34 5 结 论 35 致 谢 36 参考文献 37 1 绪 论 1.2 研究本课题的内容和意义 1.2.1 本课题的主要内容 首先对扩频通信原理及直接序列扩频通信原理、结构组成进行了详细的介绍，并从理论上对扩频信号进行了分析。然后通过建立系统的仿真模型进行仿真，该仿真平台正确地反映了直扩通信系统信号的产生，信道传输，信号接收与处理。通过分析仿真结果，说明该扩频系统具有抗干扰性。 1.2.2 研究本课题的意义 通过对系统模型的仿真，从仿真结果中说明直接序列扩频通信系统具有抗干扰的特点，证明扩频通信系统的现实可行性，这对现代军事、民用通信都具有重要的意义。 1.3 本课题的章节安排 第一章 绪论，简要介绍本课题的研究背景、发展、目的意义。 第二章 扩展频谱技术，主要介绍了扩展频谱技术的原理、特点、分类及目前主要的干扰和抗干扰技术。 第三章 直接序列扩频技术 详细介绍了直接序列