通信原理课程设计--DS扩频通信系统抗多址干扰性能研究

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1、课程设计 2 摘要摘要 本文研究的是 DS 扩频通信系统抗多址干扰的性能及其 matlab 软件的仿真。在 本文中，主要阐述了扩频通信技术具有抗干扰能力强、误码率低、通信稳定可靠、保 密性好、具有多址功能，易于实现码分多址等特点；扩频通信系统分为直接序列扩展 频谱系统、跳频扩频通信系统、跳时扩频通信系统、线性脉冲调频系统、混合扩展频 谱通信系统等；此外，本文中还阐述了利用 matlab 软件对其抗多址性能进行仿真运 行，得出了在不同信噪比之下误码率的变化曲线。仿真结果表明信噪比的增加会导致 误码率的下降，与预期结果相同。 【关键词】【关键词】扩频通信 多址干扰 信噪比 误码率 课程设计 4 目

2、录 1、绪论 5 1.1 课题背景及目的 5 1.2 国内外研究状况 5 1.3 课题研究的内容 5 1.4 课题研究方法 6 2、扩频通信的基本概念 6 2.1 扩频通信系统发展概述 . 6 2.2 扩频通信系统的理论基础 . 7 2.3 扩频通信的特点. 8 2.4 扩频通信系统的优越性 . 9 2.5 扩频通信的分类 . 10 3、 扩频通信系统中的部分名词解释 . 11 3.1 高斯白噪声 . 11 3.2 误码率 . 12 3.3 信噪比 . 12 4、 DS 扩频通信系统 13 4.1 DS 扩频系统简述 . 13 4.2 DS 扩频通信系统原理 . 14 4.3 DS 扩频系统的

3、特点 . 15 4.4 DS 扩频系统抗干扰性能 16 4.5 DS 系统的处理增益与干扰容限 . 16 4.6 DS 扩频系统抗多址干扰性能研究 . 18 5、DS 扩频系统抗多址干扰性能分析仿真 . 19 5.1 MATLAB软件简介 . 19 5.2 DS 扩频系统抗多址干扰性能分析仿真 . 20 6、总结与体会 22 7、致谢 23 8、参考文献 24 附录 25 附录 A . 25 课程设计 6 2、研究多址接入对系统的影响； 3、在上述研究工作的基础上，提出改进的方法，利用不同的扩频码降低系统的 误码率。 1.4 课题研究方法 1、设计 DS-CDMA 通信系统，搭建系统仿真程序。

4、 2、根据仿真目的设置参数，调用主程序仿真子程序。 3、由得出的图形分析结果何原因。 4、提出改进方法，并用程序实际仿真。 2、扩频通信的基本概念 2.1 扩频通信系统发展概述 扩频通信(spread spectrum communication)是近几年内迅速发展起来的一种通信 技术。在早期研究这种技术的主要目的是为提高军事通信的保密和抗干扰的性能，因 此这种技术的开发和应用一直是处于保密状态。美国在 20 世纪 50 年代中期，就开始 了对扩频通信的研究，当时主要侧重在空间探测、卫星侦察和军用通信等方面。以后， 随着民用通信的频带拥挤日益严重，又由于近代微电子技术、信号处理技术、大规模 集

5、成电路和计算机技术的快速发展，与扩频通信有关的器件的成本大大地降低，从而 进一步推动了扩频通信在民用领域的发展金额应用，而且也使扩频通信的理论和技术 也得到了进一步的发展。目前在军事上，它已经广泛应用于各种战略和战术通信的系 统中，成为电子战中反干扰的一种重要的手段。扩频技术在军事应用上的最成功的范 例可以以美国和俄国的全球卫星定位系统(GPS 和 GLONASS)以及美军的联合战术分布 系统(JTIDS)为代表；GPS 和 GLONASS 在民用上也都得到了广泛的应用，这些系统的 技术基础就是扩频技术。扩频的码分多址技术应用于蜂窝移动通信中时，大大降低了 噪声和衰落的影响，同时还避免了复杂的

6、频率分配和时隙划分等技术上的困难，并可 以省去保护频带或时隙，极大地提高了蜂窝通信系统中小区的频率复用度，使信号频 谱利用率得到提高。1990 年 1 月，国际无线电咨询委员会(CCIR,现为 ITUR)在研究未 来民用陆地移动通信系统的计划报告中已明确地建议采用扩频通信技术5。美国已制 课程设计 8 扩频通信 宽带通信 窄带通信 100 10050 21 B0 Bs 由于扩频技术在传输扩频信号时，并不增加发射信号的平均功率，仅是将要传输的信 号的频带扩展后，再进行传输的。因此扩频通信系统在信道上传输的信号功率谱密度 就很低。这种系统可以在信噪比很小的情况下，甚至在信号已被噪声淹没的情况下， 仍可保持可靠的通信。 另外，根据柯捷尔尼可夫关于信息差错传输概率的公式13为： )/( 0 NSfPow j 式中： j Pow为差错概率，E 为信号能量，N0为噪声功率谱密度。 0 ,/WNNFETES 式中：为 T 为信息持续时间，F 为信息带宽 )/( )/( )/()/( 0 P j GNSf FWNSf NST