直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)仿真畢業(yè)論

《直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)仿真畢業(yè)論》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)仿真學(xué)號：070211034直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)仿真作者姓名：汪仟指導(dǎo)老師：謝紹國摘要：以MATLAB提供的仿真工具對直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)模塊和接收機(jī)模塊進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)，通過傳輸過程中各個波形和頻譜變換圖，研究直擴(kuò)系統(tǒng)誤碼率、信噪比和擴(kuò)頻增益的關(guān)系。在給定的仿真條件下對直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該系統(tǒng)信噪比比較高、性能較好，且在誤碼率保持不變的情況下，增加直擴(kuò)通信系統(tǒng)的擴(kuò)頻增益并增加輸出端的信噪比。本文用MATLAB工具箱中的通信仿真模塊和MATLAB函數(shù)對直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)進(jìn)行了分析和仿真，使其更加形象和具體。關(guān)鍵

2、詞：直接序列擴(kuò)頻,擴(kuò)頻增益,信噪比1引言1．1直序擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的應(yīng)用背景直接序列擴(kuò)頻(DSSS—DirectSequenceSpreadSpectrum)技術(shù)是當(dāng)今人們所熟知的擴(kuò)頻技術(shù)之一。這種技術(shù)是將發(fā)送信息用偽隨機(jī)碼（PN碼）擴(kuò)展到一個很寬的頻帶上去，在接收端，用與發(fā)送端擴(kuò)展用的相同的偽隨機(jī)碼對接收到的擴(kuò)頻信號進(jìn)行相關(guān)處理，恢復(fù)出原始的信息[2]。它是二戰(zhàn)期間發(fā)明的，最初的用途是為軍事通信的安全和保障,是美軍重要的無線保密通信技術(shù)。這種技術(shù)使敵人很難探測到信號。即便探測到信號，如果不知道正確的編碼，也不可能將噪聲信號重新匯編成原始信號。擴(kuò)頻通信技術(shù)的觀點(diǎn)是在1941年

3、由好萊塢女星HedyLamarr和鋼琴家GeorgeAntheil提出。基于魚雷控制的安全，他們申請了專利。遺憾的是，當(dāng)時這種技術(shù)并沒有引起美國軍方的注意，直到十九世紀(jì)才引起重視，把它用在敵對環(huán)境中的通信系統(tǒng)。直序擴(kuò)頻解決了短距離數(shù)據(jù)傳輸，如：衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)、3G移動通信、WLAN和藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用。在發(fā)送端輸入的數(shù)字信號信息，先由擴(kuò)頻碼發(fā)生器產(chǎn)生的擴(kuò)頻碼序列去調(diào)制數(shù)字信號以展寬信號的頻譜，擴(kuò)頻碼序列一般采用PN碼。擴(kuò)展后的信號再調(diào)制到射頻發(fā)送出去。調(diào)制多采用BPSK、DPSK、MPSK等調(diào)制方式。在接收端收到的信號進(jìn)行解調(diào)（一般采用相干解調(diào)）。然后由本地產(chǎn)生的與發(fā)

4、送端相同的擴(kuò)頻碼序列去相關(guān)解擴(kuò)?；謴?fù)成原輸入的信息輸出。1．2直序擴(kuò)頻系統(tǒng)的特點(diǎn)1．2．1直序擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)1）抗干擾性強(qiáng)抗干擾是擴(kuò)頻通信特點(diǎn)之一，例如信號擴(kuò)頻寬度為10倍，窄帶干擾基本起不了作用，而寬帶干擾的強(qiáng)度下降了10倍，如果要保持原干擾強(qiáng)度，則需加大10倍總功率，這實(shí)質(zhì)上是難以實(shí)現(xiàn)的。因信號接收需要擴(kuò)頻編碼進(jìn)行相關(guān)解擴(kuò)處理才能得到，所以即使以同類型的信號進(jìn)行干擾，在不知道信號的擴(kuò)頻碼時，由于不同擴(kuò)頻編碼之間的相關(guān)性不同，干擾起不了作用。?2）隱蔽性好第18頁共18頁直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)仿真學(xué)號：070211034　　因?yàn)樾盘柕念l帶被擴(kuò)展，信號功率譜密度較低，信

5、號被噪聲干擾，別人很難發(fā)現(xiàn)信號，再加上不知擴(kuò)頻編碼，就更難提取有用信息，而非常低的功率譜密度，也很難對于其他電訊設(shè)備造成干擾。???3）易于實(shí)現(xiàn)碼分多址（CDMA）直擴(kuò)通信占用寬帶頻譜資源通信，優(yōu)化了抗干擾能力，提高頻帶利用率。正是因?yàn)橹睌U(kuò)通信要經(jīng)過擴(kuò)頻編碼和擴(kuò)頻調(diào)制才能發(fā)送，信號接收端也要求用相同的擴(kuò)頻編碼作相關(guān)解擴(kuò)才能接收，這為頻分復(fù)用提供了基礎(chǔ)。利用相關(guān)特性的不同類型的擴(kuò)頻編碼之間，擴(kuò)頻碼分配給不同的用戶，可以區(qū)分多用戶不同的用戶，只要使用自己的擴(kuò)頻碼，就可以互不干擾同時使用相同的通信頻率，從而實(shí)現(xiàn)頻分復(fù)用，充分利用擁擠的頻譜。4）抗多徑干擾無線通信中抗多徑（發(fā)射信

6、號經(jīng)多條不同的路徑傳播）干擾是一直存在的，擴(kuò)頻編碼的相關(guān)特性，在接收端可以用相關(guān)技術(shù)提取分離出有用信號，從而實(shí)現(xiàn)抗多徑干擾。5）直擴(kuò)通信速率高直擴(kuò)通信速率可達(dá)2M，8M，11M，不需要申請頻率資源，建網(wǎng)簡單，網(wǎng)絡(luò)性能好。6）有很強(qiáng)的保密性能。對于直擴(kuò)系統(tǒng)而言，射頻帶寬很寬，譜密度比較低，非常難檢查到信號信息。因?yàn)橹睌U(kuò)信號的頻譜密度較低，所以對其他系統(tǒng)的影響就較小[3]。1．2．2直擴(kuò)通信系統(tǒng)的不足除了直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)是同步以外，還必須要求偽隨機(jī)碼的同步，以便接收機(jī)用同步的偽隨機(jī)碼去對接收信號進(jìn)行相關(guān)解擴(kuò)。擴(kuò)展的偽隨機(jī)碼擴(kuò)頻系統(tǒng)，同步精度高，所以同步時間長。1．3直序擴(kuò)

7、頻系統(tǒng)的發(fā)展1．3．1擴(kuò)頻技術(shù)的發(fā)展趨勢從擴(kuò)頻技術(shù)的歷史可以看出，每一個技術(shù)的發(fā)展都是由需求驅(qū)動的。軍事通信抗干擾的驅(qū)動和個人通信業(yè)務(wù)的驅(qū)動使擴(kuò)頻抗干擾性能得到最大限度的挖掘。在今天，第四代移動通信系統(tǒng)（4G）的驅(qū)動擴(kuò)展了擴(kuò)頻技術(shù)傳輸高速數(shù)據(jù)的能力。4G有以下的主要特點(diǎn)：①靈活性大；②成本較低；③個性化和綜合化的業(yè)務(wù)。現(xiàn)在實(shí)現(xiàn)4G觀點(diǎn)大致上有2種：一是開發(fā)無線接口技術(shù)；另一種則是集成新的無線系統(tǒng)。前者關(guān)注新技術(shù)的應(yīng)用，后者更看重的是將現(xiàn)有的和未來的通信系統(tǒng)相結(jié)合。在4G網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)中，有的技術(shù)是擴(kuò)頻技術(shù)的擴(kuò)展，有的則是與擴(kuò)頻技術(shù)