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[信息与通信]扩频

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1、1论文题目：直接序列扩频通信系统的仿真前言扩展频谱（Spread Spectrum）通信系统是将基带信号（即信息）的频谱扩展到很宽的频带上，然后再进行传输的一种系统，即将待传送的信息数据用伪随机码（扩频序列：Spreading Sequence ）调制，实现频谱扩展后再传输，接收端则采用同样的编码进行解调及相关处理，恢复原始信息数据。这种系统占用的频率带宽比基带信号的频率带宽要宽得多。显然，这种通信方式与一般常见的窄带通信方式相反，是在扩展频谱后进行宽带通信，再作相关处理恢复成窄带后解调数据。因此，具有伪随机编码调制和信号相关处理两大特点。正是这两大特点，使扩展频谱通信方式有许多优点，如抗干扰、抗噪声、抗多经衰落、低功率谱密度下工作、保密性强、可多址复用和任意选址、高精度测量等。扩展频谱通信作为一种新型通信方式，特别引人注目，因而得到了迅速发展和广泛应用。扩频技术由于其本身具备的优良性能而得到广泛应用，其最主要的两个应用领域仍是军事抗干扰通信和移动通信系统，随着近年来大规模，超大规模集成电路和微处理器技术的广泛应用，以及一些新型器件的应用，扩频通信已成为电子对抗环境下提高通信设备抗

2、干扰能力的最有效的手段，并在近十几年来爆发的几场现代化战争中发挥了巨大的威力。随着高技术的飞速发展，电子技术在军事武器装备中的核心支撑作用越来越明显，特别是现代战争更加剧了电磁的对抗。电子战越来越受到各国政府和军方的重视，不惜投入大量的人力物力，对电子对抗技术进行研究，以便在电子战中取得优势，进而取得战争胜利。扩展频谱通信是现代通信系统中一种新兴的通信方式，其较强的抗干扰抗衰落和抗多径性能及频谱利用率高，多址通信等诸多优点越来越为人们所认识，并被广泛地应用于军事通信和民用通信的各个领域，从而推动了通信事业的迅速发展。CDMA 扩频通信技术在民用通信中的深入应用和不断渗透，以及在卫星通信，深空通信，武器制导，GPS 全球定位系统和调频通信等民用和国防民事通信的强烈需求下，扩频通信的地位越来越重要。到现在为止，使用扩频技术的用户已经超过一亿。无线通信已经成为电信产业最大的部门之一，经过十年多的稳步发展，俨然是 21 世纪中最有发展力的领域。所以对扩频通信技术的研究，不论是对军事通信还是对民用通信都有非常重要的意义。本论文通过对扩频通信尤其是直接序列扩频通信原理的介绍，建立了扩频通信系统的仿

3、真模型，用两个例子的分析结果，验证扩频通信系统具有强抗干扰性。1目录1 绪论 .11.1 扩频通信的发展背景及现状 .11.2 研究本课题的内容和意义 .21.2.1 本课题的主要内容 .21.2.2 研究本课题的意义 .21.3 本课题的章节安排 .22 扩展频谱技术 .42.1 扩频通信的基本概念 .42.1.1 扩频通信的含义 .42.1.2 扩频通信的理论基础 .42.2 编码系统与扩频系统 .62.2.1 编码系统的带宽与信噪比的互换 .62.2.2 信道容量和最低信噪比的要求 .72.2.3 扩频系统处理增益和干扰容限 .82.3 扩频系统的特点 .82.3.1 通信中的干扰与抗干扰 .82.3.2 扩频系统的特点 .102.4 数字信号的波形与频谱关系 .122.5 小结 .133 直接序列扩频通信系统 .143.1 直接序列扩频系统 .143.1.1 直接序列扩频系统的组成 .143.1.2 直扩系统的信号分析 .143.1.3 处理增益与干扰容限 .163.1.4 直扩系统的主要特点和用途 .1723.2 常用直扩通信调制方式 .183.3 直扩系统信息的发送与接

4、收 .193.3.1 直扩系统的信息发送 .193.3.2 直扩系统的信息接收 .203.4 伪随机序列 .203.4.1 m 序列 .203.4.2 m 序列的含义 .203.4.3 m 序列产生的原理 .213.4.4Gold 码 .223.5 小结 .234 直扩通信系统的仿真 .244.1 软件仿真的理论和方法 .244.1.1 通信系统仿真软件 .254.1.2 仿真软件技术的优缺点 .254.2 直接扩频通信系统仿真 .264.2.1 直接扩频通信发送端的信号仿真 .264.2.2 扩频通信系统与基带调制系统的仿真比较 .274.2.3 加高斯噪声干扰的扩频通信系统仿真 .294.3 小结 .345 结论 .35致谢 .36参考文献 .3711 绪论1.1 扩频通信的发展背景及现状交通、能源、通信成为现代社会的三大基础结构，信息时代的到来，使我们对通信的依赖越来越大。通信与干扰是相互依存的矛盾的两个方面，所有的通信均伴随有干扰。在无线通信中，由于信道的开放性，信息在传播的过程中各种各样的干扰，如大气噪声、多径干扰、工业干扰、其他通信设备的同频干扰、人为干扰等，使得无线

5、通信面临的干扰环境更为恶劣。在军事通信中，由于敌对双方需要争夺信息优势、电磁优势，电子战伴随战争的始终，因此通信，尤其是无线通信，将面临干扰环境。干扰有许多分类方式，从军事应用的觉度，我们通常将干扰分为自然干扰和人为干扰。自然干扰是自然界存在的干扰，如大气噪声、热噪声、多址干扰、多径干扰、工业干扰等；人为干扰是指敌方为降低我方的通信效能，而人为施放的强干扰。在军事通信中，干扰主要是认为的强干扰。如何采用抗干扰的技术措施，使通信系统具有强的抗干扰性能，是现代通信系统，尤其是军事通信系统必须解决的课题。在需求的牵引和技术发展的推动下，现代抗干扰技术有了长足的发展和进步，主要有：扩频技术、自适应技术、猝发通信技术、分集技术、毫米波通信技术、自适应滤波技术等，应用最广和最多的还是扩频技术和自适应技术。扩频技术主要是基带信号的频谱扩展至很宽的频带（成百上千倍）进行传输，接收端采用相关接收的原理，将扩展的频谱恢复到基带信号的频谱，从而抑制传输过程中加进来的干扰。这种方式与常规的抗干扰通信不同，在常规的处理方式中，尽量将传输的信号带宽设计成窄带的，这样在接收端可通过信窄带带通滤波器滤除带外干扰，提高接收信号的信噪比，从而抑制干扰。传输信号的宽带越宽，在传输过程中，加进来的干扰能量就越大，扩频通信看似不合理，然而，香农（E.Shannon ）信息论的基本理论证明，扩频通信时有效的抗干扰通信方式，它是解决无线通信系统中多只、抗干扰、保密性等最好的途径之一。扩频技术的研究始于军事领域的应用，一开始就是十分秘密的。最早由谁提出扩频的概念

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