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《基于m序列的直接序列擴(kuò)頻》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、擴(kuò)頻通信實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)名稱:基于m序列的直接序列擴(kuò)頻專業(yè)班級(jí):通信111501班學(xué)生姓名:穆琦沈傲立孫琳王瑞學(xué)熊曉倩學(xué)號(hào):20111504011113162027指導(dǎo)教師:鄭秀萍時(shí)間:2014.10.291需求分析在通信發(fā)射端將載波信號(hào)展寬到較寬的頻段上;在接收端,用同樣的擴(kuò)頻碼序列進(jìn)行解擴(kuò)和解調(diào),把展寬的信號(hào)還原成原始信息.通過(guò)擴(kuò)展頻譜的相關(guān)處理,大大降低了頻譜的平均能量密度,可在負(fù)信噪比條件下工作,獲得了高處理增益,從而降低了被截獲和檢測(cè)的概率,避免了干擾影響.通過(guò)仿真模型結(jié)果分析抗噪聲性能結(jié)果。
2、2概要設(shè)計(jì)擴(kuò)頻通信系統(tǒng)分為直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)、跳頻擴(kuò)頻系統(tǒng)、跳時(shí)擴(kuò)頻系統(tǒng)和混合式擴(kuò)頻系統(tǒng)。直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng),又稱“平均”系統(tǒng)或偽噪聲系統(tǒng),就是采用高碼率的擴(kuò)頻碼序列PN碼(偽隨機(jī)碼),在發(fā)送端與編碼數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行模2加,產(chǎn)生一擴(kuò)頻序列,這一碼序列由于碼元很窄,占用了很寬的頻帶,達(dá)到擴(kuò)頻的目的,然后用擴(kuò)頻序列去調(diào)制載波并予以傳輸。在接收端接收到的擴(kuò)頻信號(hào)經(jīng)高頻放大混頻之后,用與發(fā)端相同且同步的偽隨機(jī)碼對(duì)擴(kuò)頻信號(hào)進(jìn)行相關(guān)解擴(kuò),由于收發(fā)端偽隨機(jī)碼的相關(guān)系數(shù)為1,故可以完全恢復(fù)所傳的信息,而干擾和噪聲由于與
3、接收機(jī)偽隨機(jī)碼不相關(guān),在相關(guān)解調(diào)時(shí)大大降低進(jìn)入信號(hào)通頻帶內(nèi)的干擾。它是目前應(yīng)用較廣泛的一種擴(kuò)展頻譜系統(tǒng)。在國(guó)外已獲得成功的空間探測(cè)器“噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室(JPL)測(cè)距技術(shù)”就是一種直接序列調(diào)制,TATS-1軍用衛(wèi)星中的擴(kuò)展頻譜多址(SSMA)系統(tǒng)等都使用DSSS。直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)的接收一般采用相關(guān)接收,并分成兩步,即解擴(kuò)和解調(diào)。在接收端,接收信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)控振蕩器放大混頻后,用與發(fā)射端相同且同步的由M序列發(fā)生器產(chǎn)生的偽隨機(jī)碼對(duì)中頻信號(hào)進(jìn)行相關(guān)解擴(kuò),把擴(kuò)頻信號(hào)恢復(fù)成窄帶信號(hào),然后再由基帶濾波器進(jìn)行解調(diào),最
4、后恢復(fù)出原始信息序列。擴(kuò)頻與解擴(kuò)過(guò)程中,利用PN序列生成器模塊(PNSequenceGenerator),產(chǎn)生6級(jí)、傳輸速率500b/s的PN偽隨機(jī)序列來(lái)達(dá)到擴(kuò)頻和多址接入效果,這里擴(kuò)頻增益為50倍.擴(kuò)頻的運(yùn)算是信息流與PN碼相乘或模二加的過(guò)程.解擴(kuò)的過(guò)程與擴(kuò)頻過(guò)程完全相同,即將接收的信號(hào)用PN碼進(jìn)行第二次擴(kuò)頻處理.要求使用的PN碼與發(fā)送端擴(kuò)頻用PN碼不僅碼字相同,而且相位相同.否則會(huì)使有用信號(hào)自身相互抵消.解擴(kuò)處理將信號(hào)壓縮到信號(hào)頻帶內(nèi),由寬帶信號(hào)恢復(fù)為窄帶信號(hào).同時(shí)將干擾信號(hào)擴(kuò)展,降低干擾信
5、號(hào)的譜密度,使之進(jìn)入到信息頻帶內(nèi)的功率下降,從而使系統(tǒng)獲得處理增益,提高系統(tǒng)的抗干擾能力.調(diào)制與解調(diào)使用二相相移鍵控PSK方式.為了方便分析,我們可對(duì)系統(tǒng)作如下假設(shè):系統(tǒng)各用戶同步;系統(tǒng)各用戶功率相同;僅考慮系統(tǒng)MAI和白噪聲干擾引起的誤碼,忽略信號(hào)傳輸、調(diào)制解調(diào)過(guò)程中的誤碼。3開(kāi)發(fā)工具和編程語(yǔ)言開(kāi)發(fā)工具:基于MATLAB通信工具箱的線性分組碼漢明碼的設(shè)計(jì)與仿真編程語(yǔ)言:MATLAB是一個(gè)交互式的系統(tǒng),其基本數(shù)據(jù)元素是無(wú)須定義維數(shù)的數(shù)組。這讓你能解決很多技術(shù)計(jì)算的問(wèn)題,尤其是那些要用到矩陣和向量
6、表達(dá)式的問(wèn)題。而要花的時(shí)間則只是用一種標(biāo)量非交互語(yǔ)言(例如C或Fortran)寫一個(gè)程序的時(shí)間的一小部分。.4詳細(xì)設(shè)計(jì)程序代碼:產(chǎn)生高斯噪聲:《1》function[gsrv1,gsrv2]=gngauss(m,sgma)%gsrv表示位置ifnargin==0,%nargin是用來(lái)判斷輸入變量個(gè)數(shù)的函數(shù)m=0;sgma=1;elseifnargin==1,sgma=m;m=0;end;u=rand;%auniformrandomvariablein(0,1)(均勻分布的隨機(jī)變量(0,1))z=
7、sgma*(sqrt(2*log(1/(1-u))));%aRayleighdistributedrandomvariable(瑞利分布的隨機(jī)變量)u=rand;%anotheruniformrandomvariablein(0,1)(另一個(gè)均勻分布的隨機(jī)變量(0,1))gsrv1=m+z*cos(2*pi*u);gsrv2=m+z*sin(2*pi*u);《2》function[p]=ss_Pe94(snr_in_dB,Lc,A,w0)snr=10^(snr_in_dB/10);sgma=1;
8、Lc=20;Eb=2*sgma^2*snr;E_chip=Eb/Lc;N=10000;num_of_err=0;fori=1:N,temp=rand;if(temp<0.5),data=-1;elsedata=1;end;forj=1:Lc,repeated_data(j)=data;end;forj=1:Lc,temp=rand;if(temp<0.5),pn_seq(j)=-1;elsepn_seq(j)=1;end;end;trans_sig=sqrt(E_chip)*repeated_d