扩频通信仿真技术毕业设计

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1、 毕 业 设 计 说 明 书毕 业 设 计 说 明 书 扩频通信技术的仿真扩频通信技术的仿真 专业专业 电子信息工程 学生姓名学生姓名 XXX 班级班级 B 电子 082 学号学号 XXXXX 指导教师指导教师 XX 完成日期完成日期 2012 年 6 月 10 日 目目 录录 1 绪 论 . 1 1.1 课题背景及意义 . 1 1.2 选题的主要任务 2 2 MATLAB 简介 2 2.1 MATLAB 背景介绍 2 2.2 MATLAB 语言介绍 3 2.3 MATLAB 语句的基本功能 4 3 扩频通信系统 5 3.1 扩频通信的基本原理 5 3.2 扩频通信的特点 6 3.3 扩频通信

2、系统的主要性能指标 . 8 4 直接序列扩频通信系统 8 4.1 直序扩频通信系统框图 . 10 4.2 直接序列扩频信号的产生原理 . 10 4.3 直接序列扩频系统与 PSK 调制 . 11 4.4 扩频信号与解调 . 11 4.5 窄带干扰对解扩的影响 . 12 5 伪随机序列 . 13 5.1 m 序列 13 5.2 Gold 序列 . 14 5.3 Walsh 函数正交码 14 6 实现扩频的方法 . 15 6.1 跳频调制 . 15 6.2 解跳 . 17 6.3 解扩 . 17 6.4 低通滤波 . 18 7 MATLAB 仿真 . 19 8 结束语 . 26 参考文献 . 27

3、 致 谢 . 28 附录 . 29 附录 1 程序代码清单 . 29 附录 2 仿真图 . 32 1 扩频通信技术的仿真扩频通信技术的仿真 1 绪 论 扩展频谱(SS:Spread Spectrum)通信技术是一种非常重要的抗干扰通信技术，目 前已被广泛应用在军事与民用通信系统中。它与光纤通信、卫星通信一同被誉为信 息传输时代的三大高技术通信方式。 扩展频谱通信系统是指待传输带基带信号用某个特定的扩频函数(与基带信号无 关)扩展频谱后成为宽频带信号，然后再进行传输的一种系统。待传输的基带信号就 是信源发出的数字信号。特定的扩频函数通常选用各种伪随机序列(扩频码)，其码元 传输速率远大于基带信号

4、速率，因而和基带信号相乘后扩展了基带信号的带宽。它 的基本特点是其传输信息所用信号的带宽远大于信息本身的带宽。除此以外，扩频 通信还具有如下特征： a. 是一种数字传输方式。 b. 带宽的展宽是利用与被传信息无关的函数(扩频函数)对被传信息进行调制实 现的。 c. 在接收端使用相同的扩频函数对扩频信号进行相关解调，还原出被传信息。 1.1 课题背景及意义 在现代通信中遇到的一个重要问题就是抗干扰问题。随着通信事业的迅速发展， 各类通信网的建立，使得有限的频率资源更加拥挤，相互之间的干扰更为严重，如 何防止和降低这种相互之间的干扰，就成为一大难题。 扩展频谱（SS，Spread Spectrum

5、，简称扩频）技术具有很强的抗干扰性，其多 址能力、保密、抗多径等功能倍受人们的关注，被广泛的应用于军事通信和民用通 信中。扩频通信系统扩展频谱技术，将信号扩展到很宽的频带上，在接收端对扩频 信号进行相关处理即带宽压缩，恢复成窄带信号。对干扰信号而言，由于与扩频信 号不相关，则被扩展到一个很宽的频带上，使之进入信号通频带内的干扰功率大大 的降低，相应增加了相关器输出端的信号干扰比，对大多数人为干扰而言，扩频通 信系统都具有很强的对抗能力。 扩频技术的最初构想是在第二次世界大战期间形成的。在战争后期，干扰和抗 干扰技术成为决定胜负的重要因素。战后得出了“最好的抗干扰措施就是好的工程 设计和扩展工作

6、频率”的结论。跳频通信的思路就是在这段时期出现的。如果对窄 带信号使用编码的频率控制，则可以使其在任何时间占据宽频段中的任何一部分， 这样敌人要进行干扰就必须维持很宽的频段。另一方面，直序扩频则起源于导航系 统中高精度测距。 真正实用的扩频通信系统是在 50 年代中期发展起来的。麻省理工学院林肯实验 室开发的扩频通信系统 F9C-A/Rake 系统被公认为第一个成功的扩频通信系统， 在该 系统的研制过程中，首次提出了瑞克(RAKE)接收的概念并成功应用，该系统也是第 扩频通信技术的仿真 2 一个真正实用的宽带通信系统。第一个跳频扩频通信系统 BLADES 也在这段时期研 制成功，在该系统中第一次利用移位寄存序列实现纠错编码。在此期间，喷气实验 室（JPL）在其空间任务中完成了伪码产生器的设计以及跟踪环路的设计。自从扩频 通信的概念在 50 年代开始成熟以后，此后的二十多年扩频通信技术仍得到很大的发 展，但都只是局部的发展，如硬件的改进和应用领域的拓展。一直到 80 年代初期， 扩频通信的概念都只是在军事通信系统中得到应用，这种状况到了 80 年代中期才得 到改变。美国