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1、畢業(yè)設計(論文)開題報告書課題名稱通信系統(tǒng)抗干擾技術的研究與應用學生姓名馬海英學號0941301329系、年級專業(yè)信息工程系、09級通信工程指導教師黃乘順2013年2月28日一、課題的來源、目的、意義(包括應用前景)、國內(nèi)外現(xiàn)狀及水平(1)課題來源:21世紀,是信息技術與生物技術蓬勃發(fā)展的世紀。在計算機無線網(wǎng)的通信中,目前使用多、最典型的擴頻工作方式是直序擴頻和跳頻擴頻這兩種工作方式。干擾和抗干擾是不可調(diào)和的矛盾,從來就存在著競爭,一個系統(tǒng)的性能只有經(jīng)過各種干擾的測試,才能知道系統(tǒng)性的優(yōu)勢。同樣,只有對系統(tǒng)進行了有效的干擾,才能稱此干
2、擾形式為一種有效的干擾。擴頻通信以其優(yōu)越的抗干擾能力,受到了世界各國的青睞,與常規(guī)的通信系統(tǒng)相比,擴頻通信系統(tǒng)具有抗干擾能力強、保密性好、易于實現(xiàn)多址通信等優(yōu)點。近年來,現(xiàn)代軍事通信面臨著紛繁復雜的干擾環(huán)境,因此具備足夠的抗干擾能力,是未來通信發(fā)展至關重要的因素,這要求能夠識別和抑制各種干擾。擴頻通信早期主要應用于軍事目的,從世紀年代末、年代初開始,擴頻技術在民用通信方面的應用逐漸興起并迅速發(fā)展,例如在蜂窩數(shù)字移動通信系統(tǒng)中,擴頻技術被用于克服多路徑效應和抑制同信道干擾,新一代移動通信系統(tǒng)利用技術進一步提高頻譜利用率和系統(tǒng)性能。(2)
3、課題目的:從所學的專業(yè)理論知識可知,CDMA系統(tǒng)是以擴頻調(diào)制技術和碼分多址接入技術為基礎的數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)。在發(fā)送端將待傳的的話音,通過A/D轉換,將模擬話音轉換成二進制數(shù)據(jù)信息,通過高速率的偽隨機擴頻調(diào)制,從原理上講,兩者相乘,擴展到一個很寬的頻帶,因而在在信道中傳輸信號的帶寬遠遠大于原始信號本身帶寬。在接收端,用相同的擴頻碼序去進行解碼,把己擴展的擴頻信號還原成原始的信息。本文重點研究擴頻技術中的直接序列擴頻技術,直接序列擴頻(DSSS),是直接利用具有高碼率的擴頻碼系列采用各種調(diào)制方式在發(fā)端與擴展信號的頻譜。(3)課題意義:
4、無線傳輸極易受到各種其他無線電波的干擾。不管是GSM系統(tǒng)還是CDMA系統(tǒng),都是干擾受限系統(tǒng),直接序列擴頻(DSSS—DirectSequenceSpreadSpectrum)技術是當今人們所熟知的擴頻技術之一。這種技術是將要發(fā)送的信息用偽隨機碼(PN碼)擴展到一個很寬的頻帶上去,在接收端,用與發(fā)端擴展用的相同的偽隨機碼對接收到的擴頻信號進行相關處理,恢復出發(fā)送的信息。直序擴頻解決了短距離數(shù)據(jù)收發(fā)信機、如:衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)、3G移動通信系統(tǒng)、WLAN(IEEE802.11a,IEEE802.11b,IEE802.11g)和藍牙技術
5、等應用的關鍵問題。擴頻技術也為提高無線電頻率的利用率(無線電頻譜是有限的因此也是一種昂貴的資源)提供幫助。同步的實現(xiàn)是直擴系統(tǒng)中一個關鍵問題。只有在接收機將本地產(chǎn)生的偽碼和接收信號中調(diào)制信息的偽碼實現(xiàn)同步以后,才有可能實現(xiàn)直序擴頻通信的各種優(yōu)點。同步過程分為兩步來實現(xiàn):首先是捕獲階段,實現(xiàn)對接收信號中偽碼的粗跟蹤;然后是跟蹤階段,實現(xiàn)對偽碼的精確跟蹤。由于它的抗噪聲的特性,直接序列擴頻技術非常適合商業(yè)應用。在容許無線設備公開使用的電磁環(huán)境里,它對其他傳統(tǒng)微波設備造成最小的干擾,同時對附近其他設備有更高的抗擾性。上世紀80年代末,晶體電
6、子技術的先進程度已經(jīng)足以提供商用的、成本效益好的直接序列擴頻系統(tǒng)?,F(xiàn)在直擴技術被廣泛應用于包括計算機無線網(wǎng)等許多領域。擴頻技術在發(fā)展的初始階段,就已經(jīng)實現(xiàn)了理論和技術上的重大突破,在此后的發(fā)展過程中主要是硬件的改善和性能的提高。(4)國內(nèi)現(xiàn)狀及水平:隨著移動通信的迅猛發(fā)展,目前3G系統(tǒng)由研制開發(fā)逐步進入商用并且向第四代無線多媒體通信飛速發(fā)展。根據(jù)ITU的標準,世界各大電信公司聯(lián)盟均提出了自己的第三代移動通信系統(tǒng)方案,雖然第三代移動通信系統(tǒng)的標準差異很大,但采用碼分多址技術已經(jīng)達成共識。直擴碼分多址,由于具備通信容量大、能充分利用話音的
7、統(tǒng)計特性、平滑的越區(qū)切換、通信容量的軟特性等優(yōu)點被作為未來移動通信中最具競爭力、最有前景的無線多址接入技術。擴頻通信技術的歷史可以追溯到20世紀50年代中期,但是直到80年代初,擴頻技術仍然主要應用在軍事通信和保密通信中。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。到現(xiàn)在為止,使用擴頻技術的用戶已經(jīng)超過一億。無線通信已經(jīng)成為電信產(chǎn)業(yè)最大的部門之一,經(jīng)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。擴頻技術在未來無線系統(tǒng)中的應用也再次成為人們關注的重點。展望未來,第四代移動通信系統(tǒng)(4G)的驅(qū)動無疑會使擴頻技術傳輸高速數(shù)據(jù)的能
8、力得到更大的拓展。發(fā)展到現(xiàn)在,擴頻技術理論和技術都已趨于完善,主要應從系統(tǒng)的角度考慮總體性能,且與其它新技術結合應用。因此,應用的驅(qū)動一直是擴頻技術發(fā)展的強大動力,未來的無線通信系統(tǒng),如移動通信、無線局域網(wǎng)、全球個人通信