文档介绍：扩频通信系统扩频信号产生电路的研究与设计
摘要
本论文主要介绍扩频通信系统的主要原理、CDMA扩频通信技术以及扩频信号产生电路的原理、电路设计与仿真。同时本文主要研究了扩频通信系统中的M序列产生电路、时钟信号产生电路的设计和扩频信号产生电路的设计、研究。这三个电路是扩频通信系统中的关键电路。最后,在理论证明的基础上应用Multisim仿真扩频信号产生电路,并使用M序列产生电路产生M序列码,时钟信号产生电路产生相应需要的时钟信号,从而完成扩频信号的产生。
所谓扩展频谱通信,可简单表述如下:“扩频通信技术是一种信息传输方式,其信号所占有的频带宽度远大于所传信息必需的最小带宽;频带的扩展是通过一个独立的码序列来完成,用编码及调制的方法来实现的,与所传信息数据无关;在接收端则用同样的码进行相关同步接收、解扩及恢复所传信息数据”。
频通信具有许多窄带通信难以替代的优良性能, 使得它能迅速推广到各种公用和专用通信网络之中。简单来说主要有以下几个优点:抗干扰性强,误码率低,易于同频使用,抗多径干扰,扩频通信是数字通信,扩频通信绝大部分是数字电路。
关键词扩频通信、时钟信号产生、Multisim仿真。
绪论 1
1、扩频通信系统概述 2
、扩频通信技术 2
、扩频通信的基本原理 2
、扩频通信的主要特点 2
、扩频通信系统的分类 3
、 CDMA扩频通信系统 4
、 CDMA扩频通信原理框图 4
、 CDMA扩频通信实现过程 4
2、扩频信号产生电路设计 5
、设计思想及电路图 5
、时钟信号产生电路设计 5
、伪随机码产生电路 6
3、基于MULTISIM的扩频信号产生电路仿真设计 6
、 Multisim仿真电路介绍 6
、 Multisim操作主窗口 7
、元件库栏 7
、 512K时钟信号产生电路仿真 8
、仿真电路设计 8
、仿真信号 8
、 M序列产生电路仿真 10
、仿真电路设计 10
、仿真信号 10
、扩频信号产生电路仿真 10
、仿真电路设计 10
、仿真信号 11
4、结论 12
谢词 13
参考文献 13
绪论
随着现代生活节奏不断的提高,人们对移动通信技术的需求也越来越高,第三代移动通信技术势必取代第二代移动通信技术。
CDMA系统采用的主要技术是扩频通信技术,因为它具有扩频通信系统所固有的优点,如抗干扰、抗多径、隐蔽、保密和多址能力等。显然,这些特点更加符合现代人们的需求。
扩频通信系统在频道资源越来越紧张的今天可以很好的解决无线传输频道拥挤的问题,并提供更高的保密性能,因此扩频通信技术得到了快速的发展和广泛的应用。
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,各类通信网的简历,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,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,对大多数认为干扰而言,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。
本论文研究了扩频通信系统相关知识,通过查阅相关资料,对扩频通信系统中