擴頻通信抗干擾系統(tǒng)分析畢業(yè)論文

1、<p>　　擴頻通信系統(tǒng)抗干擾分析</p><p>　　Interference analysis of spread </p><p>　　spectrum communication system</p><p>　　畢 業(yè) 設 計（ 論 文 ）評 語</p><p>　指導教師評語簽字： 2

2、01 年 月 日</p><p>　評閱教師評語簽字： 201 年 月 日</p><p>　　畢業(yè)設計（論文）答辯記錄成績及評語</p><p><b>　　電子工程系</b></p><p>　　畢 業(yè) 設 計 任 務 書</p><p>　　專業(yè)：　　

3、　　　　　　　年級： </p><p><b>　　電子工程系</b></p><p>　　畢 業(yè) 設 計 開 題 報 告</p><p><b>　　中文摘要</b></p><p>　　擴頻通信以其優(yōu)越的抗干擾能力，受到了世界各國的青睞。與常規(guī)的通信系統(tǒng)相比，擴頻通信系統(tǒng)具有抗干擾能力強、保密性

4、好、易于實現多址通信等優(yōu)點。近年來，擴頻通信技術發(fā)展迅猛，不僅在軍事通信中占有相當重要的地位，在民用通信中也得到了越來越廣泛的應用。無線傳輸極易受到各種其他無線電波的干擾，干擾的大量存在會極大地影響網絡的通信質量和系統(tǒng)的容量。采用擴頻信號進行通信的優(yōu)越性在于用擴展頻譜的方法可以換取信噪比上的好處，即接收機輸出的信噪比相對于輸入的信噪比有很大改善，從而提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。擴頻通信按其工作方式不同主要分為直接序列擴頻系統(tǒng)、跳頻擴頻系統(tǒng)、

5、跳時擴頻系統(tǒng)、線性調頻系統(tǒng)和混合調頻系統(tǒng)。根據擴頻通信的原理，利用MATALB提供的可視化仿真工具Simulink建立了擴頻通信系統(tǒng)仿真模型，研究了擴頻通信的特性和擴頻增益與輸出端信噪比的關系，目的是為以擴頻通信為基礎的現代通信的研究和設計提供依據。</p><p>　　關鍵詞： 擴頻通信 直接序列擴頻通信 仿真工具 </p><p><b>　　ABSTRACT</b&g

6、t;</p><p>　　Spread spectrum communication with its excellent anti-jamming capability, by the favor of countries in the world. Compared with the conventional communication systems, spread spectrum communicati

7、on system has a strong anti-jamming capability, security and good, easy to realize the advantages of multi-access communication. In recent years, the spread spectrum communication technology is developing rapidly, not on

8、ly plays an important role in military communications, has also been more widely used</p><p>　　KEY WORDS：Spread spectrum communication, Direct Sequence Spread Spectrum Systems, Simulation tools</p>&l

9、t;p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第一章 緒論4</b></p><p>　　第二章 擴頻通信系統(tǒng)4</p><p>　　2.1 擴頻通信技術的概述4</p><p>　　2.2 擴頻通信技術的特點4</p><p>　　2.

10、3 擴頻通信技術的分類4</p><p>　　2.4擴頻通信技術的發(fā)展4</p><p>　　第三章 直接序列擴頻通信4</p><p>　　3.1 直接序列擴頻的原理4</p><p>　　3.2 直接序列擴頻的特點4</p><p>　　3.3 直接序列擴頻的基本模型4</p><p

11、>　　3.4擴頻系統(tǒng)抗干擾的研究4</p><p>　　3.5白噪聲干擾及理論說明4</p><p>　　第四章 MATLAB對直接擴頻系統(tǒng)的仿真4</p><p>　　4.1 PN碼產生模塊4</p><p>　　4.2 數據產生模塊4</p><p>　　4.3 調制與解調模塊4</p>

12、;<p><b>　　4.4相關模塊4</b></p><p>　　4.5計算誤碼率模塊4</p><p><b>　　第五章 總結4</b></p><p><b>　　參考文獻4</b></p><p><b>　　致 謝4</

13、b></p><p><b>　　緒論</b></p><p>　　21世紀，是信息技術與生物技術蓬勃發(fā)展的世紀。在計算機無線網的通信中，目前使用最多、最典型的擴頻工作方式是直序擴頻（DSSS）和跳頻擴頻（FHSS）這兩種工作方式。干擾和抗干擾是不可調和的矛盾，從來就存在著競爭，一個系統(tǒng)的性能只有經過各種干擾的測試，才能知道系統(tǒng)性能的優(yōu)勢，同樣，只有對系統(tǒng)進行了

14、有效的干擾，才能稱此干擾形式為一種有效的干擾。因此，我們用不同的干擾形式對直擴頻系統(tǒng)進行測試，同時提出一種有效的干擾形式那就是以帶寬等于信號帶寬的掃頻信號對直擴系統(tǒng)進行快掃頻干擾，這樣產生的效果優(yōu)于白噪聲干擾的效果。其他形式的干擾對于不同的擴頻碼字產生的效果不同。同樣，相同數目不同的擴頻碼字，對信號的抵抗能力也不同。 </p><p>　　頻譜通信（簡稱擴

15、頻通信）與光纖通信、衛(wèi)星通信，一同被譽為進入信息時代的三大高技術通信傳輸方式，它是指發(fā)送的信息被展寬到一個很寬的頻帶上，在接收端通過相關接收，將信號恢復到信息帶寬的一種系統(tǒng)。采用擴頻信號進行通信的優(yōu)越性在于用擴展頻譜的方法可以換取信噪比上的好處，即接收機輸出的信噪比相對于輸入的信噪比有很大改善，從而提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。根據擴頻通信的原理，利用MATALB提供的可視化仿真工具Simulink建立了擴頻通信系統(tǒng)仿真模型，研究了擴頻通信的

16、特性和擴頻增益與輸出端信噪比的關系，目的是為以擴頻通信為基礎的現代通信的研究和設計提供依據。</p><p>　　擴頻通信技術是通信的一個重要分支和發(fā)展方向，它是擴展頻譜技術與通信相結合的產物。由于擴頻通信具有很多優(yōu)點，如擴干擾能力強、隱蔽性好、多址能力強、誤碼率低、易于實現保密通信以及可以隨機接入、任意選址等，使的擴頻通信技術越來越受到人們的重視，隨著超大規(guī)模集成電路技術、微電子技術、微處理技術的發(fā)展以及一些新

17、型器件的廣泛應用，使擴頻通信的發(fā)展邁上了一個新的臺階，它不僅在軍事通信中占有重要地位，而且正迅速的滲透到民用通信中并且受到日益廣泛的應用。</p><p><b>　　擴頻通信系統(tǒng)</b></p><p><b>　　擴頻通信技術的概述</b></p><p>　　擴頻通信以其較強的抗干擾、抗衰落、抗多徑性能而成為第三代通

18、信的核心技術，本文闡述了擴頻通信的理論基礎和實現方法，利用MATLAB提供的可視化工具箱Simulink建立了擴頻通信系統(tǒng)仿真模型，詳細講述了各模塊的設計，并給出了仿真建模中需注意的問題。在給定仿真條件下，運行了仿真系統(tǒng)，驗證了所建仿真模型的正確性。通過仿真研究了擴頻增益和輸出端信噪比的關系。結果表明，在相同誤碼率下，增大擴頻增益可以提高系統(tǒng)輸出端的信噪比從而提高系統(tǒng)的抗干擾能力。我們的創(chuàng)新點：通MATLAB/Simulink建立的仿真

19、平臺，研究了擴頻增益與誤碼率、信噪比之間的關系，為以擴頻通信為基礎的衛(wèi)星信號設計提供依據。</p><p><b>　　擴頻通信技術的特點</b></p><p>　　由于擴頻通信在發(fā)射端用偽隨機碼進行了擴頻調制，接收端用了相關的解擴技術，與其他通信手段相比，具有其獨特的特點。下面對其獨特的特點進行簡要介紹：</p><p><b>

20、　　抗干擾性能強</b></p><p>　　擴頻通信系統(tǒng)擴展的頻譜越寬，處理增益越高，抗干擾性能越強，擴頻通信對單頻及多頻載波信號的干擾，其他偽隨機調制信號的干擾以及脈沖正弦信號的干擾，都有抑制干擾提高輸出的信噪比的作用，特別是對擴敵方人為干擾方面，效果更為突出。另外，由于在接收端采用了擴頻碼序列進行相關檢測，即使采用同類型信號進行干擾，如果不能檢測出有用信號的碼序列，干擾也起不了太大的作用。<

21、;/p><p>　　誤碼率低、通信穩(wěn)定可靠、保密性好</p><p>　　在充滿噪聲和干擾的環(huán)境中能檢差錯，保密的進行工作，一般的誤碼率為</p><p>　　10^(-10)。特別是銀行系統(tǒng)進行同城票據傳輸，以前的調頻設備其誤碼率較高，其工作穩(wěn)定可靠性差，采用擴頻技術，誤碼率就低了。保密性好是擴頻通信最初在軍事通信中獲得應用的主要原因。由于擴頻系統(tǒng)使用周期很長的偽隨機

22、友進行擴頻，經調制后的數字信息類似于隨機噪聲，在接收端進行解擴時，只有采用與發(fā)送端同步的擴頻碼才能正確恢復發(fā)送的信息。而且在不知偽隨機碼時破譯是很困難的，所以使信息得到了保密。此外，由于擴頻信號的頻譜被擴展到很寬的頻帶內，其功率譜密度也隨之降低（可明顯低于環(huán)境噪聲和干擾電平），難以檢測，所以信號具有隱蔽性。</p><p><b>　　抗多徑干擾</b></p><p&g

23、t;　　在無線電通信的各個頻段，都不同程度的存在大量各種類型的多徑干擾，成為多年難以解決的問題之一。在擴頻通信中，可以采用分集技術和梳妝濾波器技術，能有效地解決這一問題。</p><p>　　具有多址功能，易于實現碼分多址</p><p>　　由于擴頻通信中存在擴頻碼序列的擴頻調制，可充分利用各種不同碼型擴頻序列之間優(yōu)良的自相關特性和互相關特性，在接收端利用相關檢測技術進行解擴，則在分配給

24、不同用戶不用碼型的情況下，系統(tǒng)可以區(qū)分不同用戶的信號，這樣在同一頻帶上許多用戶可以同時通話而互不干擾。擴頻通信系統(tǒng)中采用偽隨機序列擴頻，在實際的通信系統(tǒng)中可以利用不同的偽隨機序列作為不同用戶的地址碼，從而實現碼多分址通信。</p><p><b>　　擴頻通信技術的分類</b></p><p>　　2.3.1直接序列擴展頻譜系統(tǒng)</p><p>

25、;　　直接序列擴展頻譜系統(tǒng)（Direct Sequece Spread Spectrum Communication Systems，DS-SS），通常簡稱為直接序列系統(tǒng)或直擴系統(tǒng)，是用待傳輸的信息信號與高速率的偽隨機碼波形相乘后，去直接控制射頻信號的某個參量，來擴展傳輸信號的帶寬。</p><p>　　2.3.2跳頻擴頻通信系統(tǒng)</p><p>　　跳頻擴頻通信系統(tǒng)是頻率跳變擴展頻譜通信

26、系統(tǒng)（Frequecy Hopping Spread </p><p>　　Spectrum Communication Systems，FH-SS）的簡稱，或更簡單地稱為跳頻通信系統(tǒng)，確切地說應叫做“多頻、選碼和頻移鍵控通信系統(tǒng)”。它是用二進制偽隨機碼序列去離散地控制射頻載波振蕩器的輸出頻率，使發(fā)射信號的頻率隨偽隨機碼的變化而跳變。跳頻系統(tǒng)可供隨機選取的頻率數通常是幾千到 個離散頻率，在如此多的離散頻率中，每次

27、輸出哪一個是由偽隨機碼決定的。</p><p>　　2.3.3跳時擴頻通信系統(tǒng)</p><p>　　跳時擴頻通信系統(tǒng)（Time Hopping Spread Spectrum Communication Systems，TH-SS）是時間跳變擴展頻譜通信系統(tǒng)的簡稱，主要用于時分多址(TDMA)通信中。與跳頻系統(tǒng)相似，跳時是使發(fā)射信號在時間軸上離散地跳變。我們先把時間軸分成許多時隙，這些時隙

28、在跳時擴頻通信中通常稱為時片，若干時片組成一跳時時間幀。在一幀內哪個時隙發(fā)射信號由擴頻碼序列去進行控制。因此，可以把跳時理解為：用一偽隨機碼序列進行選擇的多時隙的時移鍵控。由于采用了窄得很多的時隙去發(fā)送信號，相對說來，信號的頻譜也就展寬了。</p><p>　　2.3.4線性脈沖調頻系統(tǒng)</p><p>　　線性脈沖調頻系統(tǒng)（Chirp）是指系統(tǒng)的載頻在一給定的脈沖時間間隔內線性地掃過一個

29、寬帶范圍，形成一帶寬較寬的掃頻信號，或者說載頻在一給定的時間間隔內線性增大或減小，使得發(fā)射信號的頻譜占據一個寬的范圍。在語音頻段，線性調頻聽起來類似于鳥的“啾啾”叫聲，所以線性脈沖調頻也稱為鳥聲調制。<br/>線性脈沖調頻是一種不需要用偽隨機碼序列調制的擴頻調制技術，由于線性脈沖調頻信號占用的頻帶寬度遠遠大于信息帶寬，從而也可獲得較好的抗干擾性能。</p><p>　　2.3.5混合擴展頻譜通信系統(tǒng)&

30、lt;/p><p>　　以上幾種基本的擴展頻譜通信系統(tǒng)各有優(yōu)缺點，單獨使用其中一種系統(tǒng)時有時難以滿足要求，將以上幾種擴頻方法結合起來就構成了混合擴頻通信系統(tǒng)。常見的有頻率跳變-直接序列混合系統(tǒng)(FH/DS)，直接序列-時間跳變混合系統(tǒng)(DS/TH)，頻率跳變-時間跳變混合系統(tǒng)(HF/TH)等。它們比單一的直接序列、跳頻、跳時體制有更優(yōu)良的性能。</p><p>　　2.4擴頻通信技術的發(fā)展&l

31、t;/p><p>　　擴頻通信技術(Spread Spectrum, SS)的歷史可以追溯到20世紀50年代中期，但是直到80年代初，擴頻技術仍然主要應用在軍事通信和保密通信中。隨著個人通信業(yè)務的發(fā)展以及全球定位系統(tǒng)的應用。到現在為止，使用擴頻技術的用戶已經超過一億。無線通信已經成為電信產業(yè)最大的部門之一，經過十年多的穩(wěn)步發(fā)展，儼然是21世紀中最有發(fā)展?jié)摿Φ念I域。擴頻技術在未來無線系統(tǒng)中的應用也再次成為人們關注的重點

32、。從擴頻技術的歷史可以看出，每一次技術上的大發(fā)展都是由巨大的需求驅動的。軍事通信抗干擾的驅動以及個人通信業(yè)務的驅動使得擴頻技術的抗干擾性能和碼分多址能力得到最大限度的挖掘。展望未來，第四代移動通信系統(tǒng)（4G）的驅動無疑會使擴頻技術傳輸高速數據的能力得到更大的拓展。</p><p><b>　　直接序列擴頻通信</b></p><p><b>　　直接序列擴頻

33、的原理</b></p><p>　　直接序列擴頻（DSSS），（Direct seqcuence spread spectrdm）是直接利用具有高碼率的擴頻碼系列采用各種調制方式在發(fā)端與擴展信號的頻譜。而在收端，用相同的擴頻碼序去進行解碼，把擴展寬的擴頻信號還原成原始的信息。以下是直接序列擴頻通信系統(tǒng)模型圖：</p><p><b>　　發(fā)送端：</b>&

34、lt;/p><p><b>　　接收端：</b></p><p><b>　　直接序列擴頻的特點</b></p><p>　　(1) 直擴系統(tǒng)射頻帶寬很寬，小部分頻譜衰落不會使信號頻譜嚴重衰落。</p><p>　?。?）多徑干擾是由于電波傳播過程中遇到各種反射體（高山，建筑物）引起，使接受端接受信號產

35、生失真，導致碼間串擾，引起噪音增加。而直擴系統(tǒng)可以利用這些干擾能量提高系統(tǒng)的性能。</p><p>　　（3）直擴系統(tǒng)除了一般通信系統(tǒng)所要求的同步以外，還必須完成偽隨機碼的同步，以便接受機用此同步后的偽隨機碼去對接受信號進行相關解擴。直擴系統(tǒng)隨著偽隨機碼字的加長，要求的同步精度也就高，因而同步時間就長。</p><p>　?。?）直擴和跳頻系統(tǒng)都有很強的保密性能。對于直擴系統(tǒng)而言，射頻帶寬

36、很寬，譜密度很低，甚至淹沒在噪音中，就很難檢查到信號的存在。由于直擴信號的頻譜密度很低，直擴系統(tǒng)對其它系統(tǒng)的影響就很小。 （5）直擴系統(tǒng)一般采用相干解調解擴，其調制方式多采用BPSK、DPSK、QPSK、MPSK等調制方式。而跳頻方式由于頻率不斷變化、頻率的駐留時間內都要完成一次載波同步，隨著跳頻頻率的增加，要求的同步時間就越短。因此跳頻多采用非相干解調，采用的解調方式多為FSK或ASK，從性能上看，直擴系統(tǒng)利用了頻率和相位的信息

37、，性能優(yōu)于跳頻。</p><p>　　直接序列擴頻的基本模型</p><p>　　在前面，簡單的給出了擴頻通信的原理，而實際上擴頻通信系統(tǒng)并不嚴格劃分信息調制與擴頻調制，擴頻解調與信息解調，而是根據不同的工作方式和應用來靈活的處理的。直接擴頻方式的擴頻系統(tǒng)（DS）是使用非常廣泛的一種，其模型如下圖2.3.1所示：</p><p>　　圖3.3.1DS基本模型<

38、/p><p>　　如果濾波器均是理想濾波器，那么在載波頻率和相位、擴頻編碼相位與發(fā)射端的相應量完全同步的情況下，圖2.1所示的擴頻通信系統(tǒng)能準確解調信息數據，實現可靠通信。</p><p>　　3.4擴頻系統(tǒng)抗干擾的研究</p><p>　　提起擴頻就不能不說干擾，因為擴頻的優(yōu)點之一就是抗干擾能力，但也不是所有的干擾它都有很強的抵抗能力，譬如說，擴頻通信系統(tǒng)就對白噪聲干

39、擾沒有抵抗能力，我們力圖從實驗的角度來揭示擴頻通信系統(tǒng)抗干擾的能力。上述的干擾都是由程序中得干擾模塊產生的，其中有些實驗的結果我們可以解釋，但還有一些實驗結果我們不能解釋，下面就敘述的所作干擾情況，對目前我們能解釋的就給以解釋，不能解釋的把數據和圖給出。</p><p>　　我們做過的干擾有以下幾種：</p><p><b>　　1、白噪聲干擾</b></p&g

40、t;<p><b>　　2、掃頻干擾</b></p><p><b>　　3、多頻干擾</b></p><p><b>　　4、單頻干擾</b></p><p>　　對上述的干擾我們所作的重點在白噪聲干擾，掃頻干擾，多頻干擾，對于單頻干擾和脈沖干擾只做了一點，下面我們就對不同的干擾進行敘

41、述和闡述，以自己的知識量盡量給出理論。</p><p>　　3.5白噪聲干擾及理論說明</p><p>　　先來介紹一下白噪聲，白噪聲是通過精確的數字表達式來定義的。功率譜密度在整個領域內都是均勻分布的噪聲，稱之為白噪聲，即</p><p>　　Pl（w）=n。/2</p><p>　　式中，n。是一個常數，單位取“瓦/赫”（W/Hz）。&l

42、t;/p><p>　　白噪聲的自相關函數為：</p><p>　　R(t)=（n。/2）&（t）</p><p>　　顯然，白噪聲的自相關函數緊在t=0時才不為零；而對于其他任意的t,它都為0。這說明，白噪聲只有在t=0時才相關，而它在任意兩時刻上的隨機變量都是不相關的。</p><p>　　下圖是白噪聲的頻譜圖：</p>

43、<p>　　圖3.5.1白噪聲頻譜</p><p>　　如果把白噪聲限制在（-f。，f。）之內，即在該頻率區(qū)域上有P(w)=n。/2 ，而在該區(qū)域以外的Rl(t)=0,則這樣的噪聲稱為帶限白噪聲。帶限白噪聲的目標函數為：</p><p>　　式中，W。=2πf?？梢钥吹剑瑤薨自肼曋挥性趖=k/2f。（k=0,1,2,3,……）上得到的隨機變量才不相關。它指出，如果對帶限白噪聲按

44、抽樣定理抽樣的話，則各抽樣的值是互不相干的隨機變量。</p><p>　　在這里很有必要介紹程序中加性高斯白噪聲的產生過程。在程序中，先確定了仿真的Eb/No的范圍，再根據它和信噪比的關系式：</p><p>　　在直接擴頻通信系統(tǒng)中擴頻信號的帶寬就等于擴頻碼的帶寬，所以有Bw=∫pm </p><p>　　上式兩邊同時去對數，用dB的形式表示可得：</p&g

45、t;<p>　　由于在程序中取數據速率為1，也就是fb=1；可得下式：</p><p><b>　　寫成dB的形式為：</b></p><p>　　下面就是在不同長度的擴頻碼下，加入高斯帶限的白噪聲的誤碼率情況，其中“*”表示的是實驗數據，而“—”表示的是理論誤碼曲線。圖中的橫坐標表示的是信噪比，單位（dB）,縱坐標表示的是誤碼率。仿真的碼元數據為100

46、000個碼元。</p><p>　?、?1位小m序列擴頻碼，加上高斯白噪聲后的誤碼曲線：見圖2.5.2。</p><p>　?、?27位小m序列擴頻碼，加上高斯白噪聲后的誤碼曲線：見圖2.5.3。</p><p>　?、?023位小m序列擴頻碼，加上高斯白噪聲的誤碼曲線：見圖2.5.4，由以下圖可以看出，在擴頻增益漸漸升高的情況下，而誤碼曲線和理論誤碼曲線都吻合的很

47、好，沒有因為擴頻增益的升高而使誤碼率下降。其誤碼曲線就是二進制的BPSK的誤碼率曲線，這些足以說明，直接擴頻通信系統(tǒng)對加性高斯白噪聲沒有抵抗能力。也就是說，加性高斯白噪聲對擴頻通信的影響是不受限制的，沒有辦法抵消的。</p><p>　　圖3.5.2 31位誤碼率曲線</p><p>　　圖3.5.3 127位誤碼率曲線</p><p>　　圖3.5.4 10

48、23為誤碼率曲線</p><p>　　由上面的數據、圖表、公式可以推到出，在相同的調制和相關檢測的情況下，直接序列擴頻系統(tǒng)不能比普通PSK調制系統(tǒng)模型獲得更大的干擾增益。同時，這里也隱含了另一層意義，那就是，無論在擴頻通信系統(tǒng)中用多長的偽隨機序列來進行擴頻，即就是在擴頻通信中，擴頻增益無論多大，相同的模型下面，包括調制方式相同，擴頻方式相同等等。系統(tǒng)對于白噪聲的抵抗力相同，即白噪聲對擴頻系統(tǒng)的干擾是一定的，擴頻系

49、統(tǒng)抗白噪聲干擾能力也是一定的。</p><p>　　MATLAB對直接擴頻系統(tǒng)的仿真</p><p>　　直接序列擴頻系統(tǒng)在用MATLAB語言實現起來白比較容易，整個系統(tǒng)可以分為幾個模塊來實現，這幾個模塊包括數據PN碼產生模塊，數據產生模塊，擴頻模塊，QPSK調制模塊，解擴模塊，相關模塊，下面我們將作詳細的介紹。</p><p><b>　　PN碼產生模塊

50、</b></p><p>　　我所用的碼是擴頻碼中的小m序列，還有gold碼序列，對小m序列所用的碼長分別為31,127,1023；對gold碼序列所用的碼長為31，只是對其進行了一些嘗試，而主要采用的是小m序列。下面通過使用分析：</p><p>　?。?） 循環(huán)移位寄存器</p><p>　?。?） m 序列發(fā)生器</p><

51、p><b>　　產生m序列的條件</b></p><p>　　r級移位寄存器產生的碼，周期N=2^r-1，其特征多項式必然是不可</p><p>　　約的。既不能再因式分解而產生最長序列。因此，反饋抽頭不能隨便決定。</p><p>　?、谒械拇螖祌>1的不可約多項式f（x）必然能除盡1+x^n ，因為</p>&l

52、t;p>　?、廴绻?^r-1是一個素數，則所有r次不可約多項式所產生的線性移位寄存器序列，一定是m序列，產生這個m序列的不可約多項式稱為本原多項式。</p><p>　?、艹说趓階以外，如果還有偶數個抽頭的反饋結構，則產生的序列就不是最長線性移位寄存器序列。</p><p>　?。?）m 序列的反饋系數</p><p>　　一個線性反饋移位寄存器能否產生m序

53、列，決定于它的電路反饋系數Ct ,也就是它的遞歸關系式。不同的反饋系數，產生不同的移位寄存器。下表列出了不同級數的最長線性移位寄存器序列的反饋系數。由于m序列餓條件數多，不可能在此一一列出，故只列出了一部分。表中的反饋系數的數字為八進數，將其換成二進數，相對應于移位寄存器，將其作為抽頭系數輸入即可。</p><p>　　m序列的反饋系數表如下所示：</p><p>　　圖4.1.1 m序列

54、的反饋系數表</p><p><b>　　數據產生模塊</b></p><p>　　在這里我假設數據是已經從信號源發(fā)出，且已經經過了采樣和量化，所以得到的數據位二進制+1，-1序列，由于一下的調制我采用的是QPSK調制，相當于兩路BPSK調制，所以在設計中所采用的是隨機的產生兩路數據，其中一路送給I路進行調制，另一路送給Q路進行調制。要說明的是數據產生的速率1bit/

55、s,即數據的頻率為1Hz，經過采樣后，再經過FFT變換。然后以最高頻率為基準畫出的頻譜圖如下所示：</p><p>　　圖4.2.1信號數據頻譜</p><p><b>　　調制與解調模塊</b></p><p>　　調制在時域上是信號與載波進行相乘，在頻域上是將信號頻譜進行搬移，搬到載波頻率為頻域中心的領域軸上，在這個系統(tǒng)中我們采用的是QPS

56、K調制解調方式，考慮到以后的仿真運算量等情況，系統(tǒng)的載波頻率設為擴頻碼的頻率，即擴頻碼的長度，這即是剛把擴頻信號的頻譜進行了搬移。</p><p>　　上面產生的兩路數據是分別經過兩路調制，這兩路調制分別都是BPSK調制。只是它們的載波相位差90度。即一路為正弦信號調制為Q路，另一路為余弦信號調制為I路，將調制后的信號相加就得到QPSK調制信號。其實，這兩路信號的調制只是在相位上有所不同，而其頻譜都是一樣的。&l

57、t;/p><p>　　解調和調制相當于變換和反變換，調制是將頻譜搬到高頻上去，而解調是將頻譜搬回到基帶，考慮到運算量，我所作的系統(tǒng)是先解調，再解擴。其實這兩個過程可以互相調換。調制信號分別同本地載波相乘，本地載波也是兩路其中一路是I路載波，另一路為Q路載波。相乘后的信號經過濾波，濾去分量，把基帶信</p><p>　　圖4.3.1 3QPSK 調制信號頻譜</p><p&

58、gt;<b>　　號保留下來。</b></p><p><b>　　4.4相關模塊</b></p><p>　　這個模塊是相關求和的過程，它以擴頻碼的長度為周期，將一個碼元中的所有擴碼加起來然后求和，相當于匹配濾波器。由于解擴以后所有的擴頻碼都變成+1，所以就像對碼元進行了以擴頻碼為采樣點數N進行采樣一樣，然后把所有采樣后的點再相加起來，這樣所求

59、的和將是原碼元的N倍，這便是擴頻增益Gpn?？梢韵胂髷U頻碼的長度越長，則這個擴頻增益就越大，它抗噪聲、抗干擾的能力就越強。在碼元里如果加載噪聲或者干擾，那么在擴頻階段，噪聲或者干擾沒有加上，它們在模型中是在傳輸信道中加載的，那么在解擴端進行解擴的時候，它們相當于首次擴頻，由于擴頻碼+1，-1的數目相差只有一位，所以噪聲和干擾在這里和解擴碼相乘后再求和，那么它們有作用就被解擴碼很好的抑制掉了，這即是擴頻通信的最大優(yōu)點。</p>

60、<p>　　4.5計算誤碼率模塊</p><p>　　這個模塊首次對先關模塊輸出的數據進行判決，判決門限為0，大于0的判為+1，小于0的判為-1。判決完成后再將信息碼元和判決碼元做比較，計算出錯誤數，再求出誤碼率，再仿真中要達到誤碼率為10^-5數量級，選取了100000個碼進行仿真，有的只要求達到10^-4數量級，則只需要選取100000個碼進行仿真即可。仿真的結果都用圖畫出，這些圖在沒有特別申明

61、的情況下它們的橫坐標表示的是信噪比或者信干比，橫坐標均是以dB表示，縱坐標表示的是誤碼率。如下圖所示：</p><p>　　圖4.5.1 擴頻信號頻譜</p><p><b>　　總結</b></p><p>　　在民用通信系統(tǒng)中，抗干擾技術也得到了廣泛的應用。隨著國民經濟的發(fā)展，工業(yè)電子噪聲日趨增多，各種無線通信（數字蜂窩移動通信、個人通信、

62、無繩電話、室內無線通信等）的發(fā)展，出現頻譜擁擠的情況。所以在蜂窩移動通信中用擴頻CDMA的方法來增加系統(tǒng)容量可緩解頻譜資源不足的困難，既可克服或減弱同信道干擾的影響，又可抗多徑衰落。另國家安全部門、政法部門等利用擴頻通信的低截獲概率保證信息的安全。此外，在證券、體育等方面也都有廣泛的應用。這極大地促進了民用通信的發(fā)展，特別是目前的數字蜂窩移動通信是用戶和業(yè)務增長最快的通信項目，對國民經濟的發(fā)展產生了巨大的推動作用。</p>

63、<p>　　完成這次畢業(yè)設計歷時六個多月，我學到的不僅僅是知識，更多的是團隊合作精神。現在想來，認真的完成畢業(yè)設計有著它更深層次的意義，它不僅僅讓我們綜合那些來運用到設計和創(chuàng)新 ，還讓我們知道了一個團隊凝聚在一起時所能發(fā)揮出來的巨大潛能！</p><p>　　上個學期老師公布了分組名單后，我們就開始一起將我們的課題選定。隨之而來的就是我們要面對的問題，對設計內容的定向、查找資料、討論分析深入了解設計內

64、容，于是我們需要更多的耐心來解決。終于完成后的今天我已明白畢業(yè)設計對我們來說的意義，它不僅僅是讓我們把所學的理論知識與實踐相結合起來，提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力，更重要的是同學間的團結，雖然我們也花了很多時間來研究，但我們認為那是值得的。</p><p>　　在做本次畢業(yè)設計過程中，我感觸最深的就是查閱了大量的設計資料。為了讓自己的設計更加完善，查閱這方面的設計資料是十分必要的，同時也是必不可少的。我

65、們是在做畢業(yè)設計，我們不是藝術家，藝術家可以拋開實際盡情在幻想的世界里翱翔而我們一切都要有據可依。不切實際的構想永遠只能是構想，永遠無法升級為設計。</p><p>　　其次，在這次畢業(yè)設計中，我們不僅用到了這學期所學到的專業(yè)課知識還用到了很多課外的知識，如：《MATLAB與通信仿真》、《擴頻通信》、《MATLAB語言與控制系統(tǒng)仿真》等。雖然過去從未獨立運用過它們，但在學習的過程中帶著問題去學我發(fā)現效率很高，這是

66、我做這次畢業(yè)設計的又一收獲。在設計中遇到問題是很正常的，但我們應該將每次遇到的問題記錄下來，并分析清楚，以免下次碰到同樣的問題時手忙腳亂的，但是從中學到的知識會讓我受益終身。發(fā)現、提出、分析、解決問題和實踐能力的提高都會受益于我在以后的學習、工作和生活。設計過程，好比是我們人類成長的歷程，常有一些不如意，但畢竟這對我們來時還比較陌生，難免會遇到各種各樣的問題。在設計的過程中發(fā)現了自己的不足之處，對以前學過的一些知識理解不夠深刻，掌握得不

67、夠牢固，我們通過查閱大量有關資料，并在小組中互相討論，交流經驗和自學，若遇到是在搞不明白的問題就及時請教老師，使自己學到了不少知識，也經歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大 。通過這次畢業(yè)設計我也發(fā)現了自身存在的不足之處，雖然感覺理論上已經掌握，但在運用到實踐的過程中仍有意想不到的困惑，經過一番努力才得以解決。這也激發(fā)理</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p

68、>　　[1]查光明，熊賢祚編著，擴頻通信，西安電子科技大學出版社，2002. </p><p>　　[2]孫亮主編，MATLAB語言與控制系統(tǒng)仿真，北京工業(yè)大學出版社，2001.4.</p><p>　　[3]陳巖，安建平，羅偉雄，擴頻通信抗窄帶干擾技術，系統(tǒng)與電子技術[J]2002.</p><p>　　[4]曹志剛，錢亞生，現代通信原理，清華大學出版社，1

69、992.</p><p>　　[5]曾興雯等著，擴展頻譜通信及其多址技術，西安電子科技大學出版社，2004.</p><p>　　[6]童成意，擴頻通信技術應用研究[J],湘潭師范學院出版社，1992.</p><p>　　[7]沈允春，擴頻技術，北京：國際出版社，1995.</p><p>　　[8]孫鵬勇，直接序列擴頻通信處理增益的分析[

70、J],遼寧工程技術大學出版社，2000.</p><p>　　[9]陳德榮，林家儒，數字移動通信系統(tǒng)，北京郵電大學出版社，1996.</p><p>　　[10]李建新，劉乃安，劉繼平，現代通信系統(tǒng)分析與仿真-MATLAB通信工具箱[M].西安電子科技大學出版社，2004.</p><p><b>　　致 謝</b></p>

71、<p>　　本論文的工作是在我的導師xx老師的悉心指導下完成的，xx老師嚴謹的治學態(tài)度和科學的工作方法給了我極大的幫助和影響。在此衷心感謝三年來xx老師對我的關心和指導。</p><p>　　xx老師悉心指導我們完成了畢業(yè)論文工作，在學習上和生活上都給予了我很大的關心和幫助，在此向xx老師表示衷心的謝意。</p><p>　　xx老師對于我的論文提出了許多的寶貴意見，在此表示衷