畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）在ds-cdma通信系統(tǒng)中的一種自適應(yīng)雙重駐留pn碼捕獲系統(tǒng)

1、11緒論1.1擴(kuò)頻通信系統(tǒng)發(fā)展概述擴(kuò)頻通信(spreadspectrumcommunication)是近幾年內(nèi)迅速發(fā)展起來(lái)的一種通信技術(shù)。在早期研究這種技術(shù)的主要目的是為提高軍事通信的保密和抗干擾的性能，因此這種技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用一直是處于保密狀態(tài)。美國(guó)在20世紀(jì)50年代中期，就開(kāi)始了對(duì)擴(kuò)頻通信的研究，當(dāng)時(shí)主要側(cè)重在空間探測(cè)、衛(wèi)星偵察和軍用通信等方面。以后，隨著民用通信的頻帶擁擠日益嚴(yán)重，又由于近代微電子技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)、大規(guī)模集成電路

2、和計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，與擴(kuò)頻通信有關(guān)的器件的成本大大地降低，從而進(jìn)一步推動(dòng)了擴(kuò)頻通信在民用領(lǐng)域的發(fā)展金額應(yīng)用，而且也使擴(kuò)頻通信的理論和技術(shù)也得到了進(jìn)一步的發(fā)展。目前在軍事上，它已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種戰(zhàn)略和戰(zhàn)術(shù)通信的系統(tǒng)中，成為電子戰(zhàn)中反干擾的一種重要的手段。擴(kuò)頻技術(shù)在軍事應(yīng)用上的最成功的范例可以以美國(guó)和俄國(guó)的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS和GLONASS)以及美軍的聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)分布系統(tǒng)(JTIDS)為代表；GPS和GLONASS在民用上也都得到了廣

3、泛的應(yīng)用，這些系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)就是擴(kuò)頻技術(shù)。擴(kuò)頻的碼分多址技術(shù)應(yīng)用于蜂窩移動(dòng)通信中時(shí)，大大降低了噪聲和衰落的影響，同時(shí)還避免了復(fù)雜的頻率分配和時(shí)隙劃分等技術(shù)上的困難，并可以省去保護(hù)頻帶或時(shí)隙，極大地提高了蜂窩通信系統(tǒng)中小區(qū)的頻率復(fù)用度，使信號(hào)頻譜利用率得到提高。1990年1月，國(guó)際無(wú)線電咨詢委員會(huì)(CCIR現(xiàn)為ITUR)在研究未來(lái)民用陸地移動(dòng)通信系統(tǒng)的計(jì)劃報(bào)告中已明確地建議采用擴(kuò)頻通信技術(shù)[5]。美國(guó)已制定出了基于CDMA蜂窩技術(shù)的IS9

4、5標(biāo)準(zhǔn)，Samsung、Motola等公司也已相繼推出了各自的CDMA移動(dòng)通信商用實(shí)驗(yàn)網(wǎng)已開(kāi)通運(yùn)行，并取得了良好的效果。擴(kuò)頻技術(shù)由于其本身具備的優(yōu)良性能而得到廣泛應(yīng)用，到目前為止，其最主要的兩個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域仍是軍事抗干擾通信和移動(dòng)通信系統(tǒng)，而跳頻系統(tǒng)與直擴(kuò)系統(tǒng)則分別是在這兩個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用最多的擴(kuò)頻方式。一般而言，跳頻系統(tǒng)主要在軍事通信中對(duì)抗故意干擾，在衛(wèi)星通信中也用于保密通信，而直擴(kuò)系統(tǒng)則主要是一種民用技術(shù)。面對(duì)全世界范圍內(nèi)對(duì)移動(dòng)通信日益增加的

5、要求，CDMA將是無(wú)線通信中最主要的多址介入手段。在本世紀(jì)，擴(kuò)頻技術(shù)將得到更加廣泛的應(yīng)用。從擴(kuò)頻技術(shù)的歷史可以看出，每一次技術(shù)上的大發(fā)展都是由巨大的需求驅(qū)動(dòng)的。軍事通信抗干擾的驅(qū)動(dòng)以及個(gè)人通信業(yè)務(wù)的驅(qū)動(dòng)使得擴(kuò)頻技術(shù)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(lái)，第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)(4G)的驅(qū)動(dòng)無(wú)疑會(huì)使擴(kuò)頻技術(shù)傳輸高速數(shù)據(jù)的能力得到更大的拓展。1.2擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)及其優(yōu)越性在傳統(tǒng)的無(wú)線電通信系統(tǒng)中，信號(hào)的格式的設(shè)計(jì)是：在保

6、證通信質(zhì)量的前提下，為3此，擴(kuò)頻通信具有一些其它通信方式無(wú)法比擬的優(yōu)越性：（1）擴(kuò)頻通信最為顯著的優(yōu)越性是其極強(qiáng)的抗干擾性。理論上講它可以在信噪比為負(fù)值，即信號(hào)被噪聲淹沒(méi)的情況下，將信號(hào)提取出來(lái)。對(duì)于單頻及多頻都有比較強(qiáng)的抑制作用，即使采用同類(lèi)型的信號(hào)干擾，也由于擴(kuò)頻碼序列之間的不相關(guān)性，干擾不起太大作用。（2）擴(kuò)頻通信的另一個(gè)優(yōu)越性是其隱蔽性好。由于擴(kuò)頻信號(hào)的頻帶較寬，所以信號(hào)的功率譜密度很低，敵方不容易發(fā)現(xiàn)信號(hào)的存在，在戰(zhàn)爭(zhēng)中，擴(kuò)頻

7、信號(hào)的被截獲率很低，可以進(jìn)行隱蔽通信。從民用通信方面來(lái)說(shuō)，由于擴(kuò)頻信號(hào)的隱蔽性好，它對(duì)目前使用的各中窄帶通信系統(tǒng)干擾很小。理論和實(shí)驗(yàn)證明，在原有的窄帶通信的頻帶內(nèi)同時(shí)進(jìn)行擴(kuò)頻通信，不需要分配另外的頻段，即可實(shí)現(xiàn)。（3）擴(kuò)頻通信可以很容易地實(shí)現(xiàn)碼分多址，提高頻帶的利用率。由于擴(kuò)頻通信中存在擴(kuò)頻碼序列的擴(kuò)頻調(diào)制，利用不同碼型的擴(kuò)頻碼序列之間優(yōu)越的自相關(guān)性和互相關(guān)性，對(duì)不同的用戶分配不同的碼型，使多個(gè)用戶公用一個(gè)寬頻帶，提高了系統(tǒng)的容量。同時(shí)

8、還有利于組網(wǎng)、選呼、增加保密性及解決新用戶隨時(shí)入網(wǎng)的問(wèn)題。除此之外，擴(kuò)頻通信還具有良好的抗多經(jīng)干擾的能力，使無(wú)線通信的性能變得更加可靠。除通信以外，擴(kuò)頻系統(tǒng)還可用于定時(shí)、定位及測(cè)距，應(yīng)用在導(dǎo)航、雷達(dá)等系統(tǒng)中。1.3仿真軟件MATLAB概述MATLAB原意為“矩陣實(shí)驗(yàn)室—MATrixLABaty”，它是目前控制界國(guó)際上最流行的軟件，它除了傳統(tǒng)的交互式編程之外，還提供了豐富可靠的矩陣運(yùn)算、圖形繪制、數(shù)據(jù)和圖象處理、Windows編程等便利工

9、具。MATLAB還配備了大量工具箱，特別是還提供了仿真工具軟件SIMULINK。MATLAB在80年代一出現(xiàn)，首先是在控制界得到研究人員的矚目。隨著MATLAB軟件的不斷完善，特別是仿真工具SIMULINK的出現(xiàn)，使MATLAB的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣。隨著MATLAB庫(kù)函數(shù)和仿真工具箱的不斷擴(kuò)充，使其在系統(tǒng)仿真與分析、信號(hào)處理、圖像處理等方面的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。MATLAB具有3大特點(diǎn)：（1）功能強(qiáng)大，包括數(shù)值計(jì)算和符號(hào)計(jì)算，計(jì)算結(jié)果和編程可