擴頻通信實驗綜合系統(tǒng)開發(fā)
64頁2.8萬余字目錄

摘要 1
Abstract 9
第一章 直接擴頻通信概述 1
1.1 基本原理 1
1.2 擴頻通信的主要特點 2
1.3 直接序列擴頻通信系統(tǒng) 3
第二章 擴頻碼（m序列） 5
2.1 引言 5
2.2 最長線性反饋移位寄存器序列——m序列 5
2.2.1 m序列的性質(zhì) 5
2.2.2 m序列擴頻碼的自相關(guān)函數(shù) 6
2.2.3 m序列擴頻碼的功率譜密度 7
2.2.4 m序列的的互相關(guān)函數(shù) 8
2.2.5 m序列信號的產(chǎn)生 8
2.2.6 m序列優(yōu)選對 10
第三章 硬件系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn) 11
3.1 設(shè)計思想與系統(tǒng)參數(shù) 11
3.2 發(fā)射電路 12
3.2.1 時鐘信號產(chǎn)生 12
3.2.2 信息碼的產(chǎn)生 13
3.2.3 m序列的產(chǎn)生 15
3.2.4 擴頻信號的產(chǎn)生 16
3.2.5 信號調(diào)制 17
3.2.5.1 二相相移鍵控(BPSK) 17
3.2.5.2 平衡調(diào)制器 18
3.3 接收電路 22
3.3.1 接收濾波 22
3.3.1.1 BPSK信號的功率譜 22
3.3.1.2 接收濾波器設(shè)計 23
3.3.2 擴頻信號的相關(guān)解調(diào) 25
3.3.3 擴頻信號的相關(guān)解擴 26
3.3.4 抽樣判決電路 29
第四章 直接擴頻通信系統(tǒng)的性能分析 32
4.1 抗干擾能力 32
4.2 信噪比和誤碼率 35
4.3 多址能力 39
第五章 System View軟件仿真 43
5.1 System View動態(tài)軟件簡介 43
5.2 直接擴頻通信系統(tǒng)仿真（無噪聲情況） 43
5.2.1 系統(tǒng)模型及主要模塊參數(shù) 43
5.2.2 主要輸出點波形 45
5.3 直接擴頻通信系統(tǒng)抗干擾性分析 47
5.3.1 加入高斯白噪聲后系統(tǒng)性能。 47
5.3.1.1 加入高斯白噪聲后系統(tǒng)模型 47
5.3.1.2 系統(tǒng)誤碼率的理論值與測量值的比較 47
5.3.2 擴頻序列對窄帶噪聲及寬帶噪聲的影響比較 51
5.4 直接擴頻通信系統(tǒng)多址能力分析 53
5.4.1 系統(tǒng)模型及主要模塊參數(shù) 53
5.4.2 系統(tǒng)多址干擾分析 54
結(jié)束語 56
致謝 57
參考文獻 58


摘要
擴頻通信由于具有抗干擾能力強，隱蔽性好，容易實現(xiàn)多址傳輸?shù)葍?yōu)點而在移動通信、無線數(shù)據(jù)通信等領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用。其中直接序列擴頻通信是目前使用最典型的擴頻工作方式。
本論文以開發(fā)一個通信實驗綜合系統(tǒng)為目的，從硬件實現(xiàn)和系統(tǒng)仿真兩個方面對直接擴頻工作方式進行了研究。在硬件方面設(shè)計并實現(xiàn)了一個簡單的直接擴頻系統(tǒng)，鑒于m序列具有許多優(yōu)良特性，是最常用的擴頻序列，因此本設(shè)計選用m序列作為擴頻序列，信號調(diào)制選用二進制移相鍵控方式。在系統(tǒng)仿真中采用System View作為仿真平臺，得到了系統(tǒng)的誤碼特性，并與理論值進行了比較，同時簡單分析了系統(tǒng)的多址能力。
論文第一章介紹了直接序列擴頻基本原理；第二章比較詳細的論述了m序列的相關(guān)理論，包括m序列的生成方法及相關(guān)特性等；論文的第三章闡述了硬件系統(tǒng)的設(shè)計思想，詳細討論了發(fā)送端時鐘，載波發(fā)生，m序列產(chǎn)生，擴頻，調(diào)制等模塊及接收端解調(diào)，解擴，采樣判決等模塊電路的基本原理及實現(xiàn)方法；論文第四章比較詳細分析了直接擴頻系統(tǒng)的抗干擾能力及多址能力；第五章用System View軟件進行了系統(tǒng)仿真，得到了系統(tǒng)主要輸出點波形，同時把系統(tǒng)在高斯白噪聲情況下的誤碼率理論值和測量值進行了比較，分析了擴頻序列對高斯白噪聲和窄帶噪聲的影響，最后簡單分析了在不同擴頻序列情況下，系統(tǒng)的多址干擾情況。

關(guān)鍵詞：擴頻 ；m序列；二進制移相鍵控；抗干擾
Abstract
Spread Spectrum Communications is used more and more widely in mobile communications, wireless data communications and other areas for its high performance in anti-jamming and security. Moreover, it is very easily to realize multiple access transmission on the basis of spread spectrum communications. Direct sequence(DS) spread spectrum communications is one of the most typical spread spectrum modes.
Aiming at developing a communication system employed in the integrated experiments, the thesis has studied direct sequence spread spectrum mode from the points of view of both the hardware implementation and the software simulation. As the hardware part, a simplified direct sequence spread spectrum(DSSS) system is designed and realized, in which BPSK modulation scheme is adopted and m sequence is employed as the spreading sequence for its excellent characteristics and common use. For the software part, bit error performance is obtained on the basis of SystemView simulation software platform and compared with the theoretical values, along with the brief analysis of the multiple access ability.
The basal principle of DSSS is introduced briefly in the first chapter of the thesis. In the second chapter, the theory of m sequences including the generation method and the correlation properties is discussed in detail. The scheme and architecture of the hardware system is covered in the third chapter. The implementation of the transmitter, which composed of the clock module, the carrier generator, the m sequence generator, the spreader and the modulator, and the receiver composed of the demodulator, the despreader, the sampler and the judging module are introduced and discussed in detail. In the forth chapter, the anti-jamming and multiple access ability are elaborated. In the fifth chapter, the DSSS simulation system is built and the waveforms of a variety of output points are presented. At the same time, the results of the bit error rate obtained by simulation is compared with the theoretical values in the case of the Additive White Gauss Noise(AWGN) channel. In the end, the multiple access jamming is analyzed simply when different spreading sequences are allocated to different users.

Key Words: Spreading spectrum；m sequence；BPSK； Anti-jamming

參考文獻
[1] 沈允春，擴譜技術(shù)，國防工業(yè)出版社，1995年7月
[2] 查光明、熊賢祚，擴頻通信，西安電子科技大學(xué)出版社，1999年9月
[3] 朱近康，擴展頻譜通信極其應(yīng)用，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，1993年1月
[4] 樊昌信等，通信原理（第4版），國防工業(yè)出版社，1995年10月
[5] 實用電子電路手冊（數(shù)字部分），高等教育出版社，1992年10月