文档介绍：单位代码___________学号_________分类号___________密级___________课程设计院(系)名称______专业名称________学生姓名________指导教师__________直接序列扩频伪码捕获的matlab仿真扩频通信(即扩展频谱通信),一般是指用比信号带宽宽得多的频带宽度来传输信息的技术。随着通信容量的不断增加,频率资源愈发紧,为了缓解这一突出问题,通常在窄带通信系统中,主要是通过频率划分来防止各信道之间的干扰。但是,随着扩频通信的研究和运用,由于其对接收端要求强相关性,使得频率可以重复使用,提高了频率利用率。同时扩频通信的抗干扰能力强,现在已经广泛应用于移动、无线电微波通信、无线数据通信、跟踪和报警等系统中。扩频通信的理论基础信息论中关于信息容量的仙农(Shannon)公式为(式1)其中C为信道容量;W为信号频带宽度;S/N为信噪比。由式1可得到以下结论:在信道容量C不变的条件下,可用不同带宽W和信噪比S/N组合来传输。即可以通过增加信号带宽,实现在比较低的信噪比下传送信息。这样使得有用信号的功率接近噪声的功率甚至淹没在噪声之下,从而具有很好的隐蔽性。扩频通信就是用扩展频谱来换取信噪比要求的降低,这正是扩频通信的主要特点和理论依据。扩频通信从早期用于军事通信,到现在广泛用于民用通信系统中,并成为现代通信主要发展的方向,是因为它具有窄带通信系统无法比拟的优良性能。1)抗干扰性强,误码率较低。接收机必须采用相关检测才能对PN码(PN码就是伪随机码,具有与二元随机序列性质相似的周期性码组。是一种预先确定,并可重复实现的具有某种随机特性的码,它虽然仅有2个电平,却具有类似白噪声的相关特性,只是幅度概率分布不再服从高斯分布。最广为人知的二位元P-NCode是最大长度位移暂存器序列,简称m-序列)相同的扩频信号进行解扩,同频信号或其他干扰经解扩后,带宽被展宽,具有良好的抑制能力。因此误码率也比较低,一般可低于l0-10,完全能满足国相关系统对通道传输质量的要求。2)可以实现码分多址。因为在扩频通信中是采用扩频码序进行扩频调制,可以利用不同的扩频码序列之间较强的自相关性和较弱的互相关性,在接收端利用相关检测技术进行解扩。可以通过给不同的用户分配不同的用户扩频码型,实现在一宽频带上许多对用户可以同时通信而且互不干扰。3)抗多径干扰。由于扩频系统中利用不同的PN可以很容易从多种路径传输来的信号分离和提取出有用信号。同时可以把不同路径来的不同延迟、不同相位的信号在时间和相位上重新对齐,形成用多个频率的信号传送同一个信息,从而提高了系统传输的可靠性。可以使用不同技术对所传的信息进行扩频处理,因此扩频通信的方式可分为:直接序列扩频工作方式(DS),跳变频率工作方式(FH),跳变时间工作方式(TH)和宽带线性调频脉冲(CHIRP)以及以上几种方法的组合。直接序列扩频系统直接序列扩频系统又称为直接序列调制系统或者伪噪声系统(PN系统),简称直扩(DS),是当前应用较为广泛的一种扩频通信系统。直接序列扩频(DirectSequenceSpreadSpectrum)工作方式,简称直扩方式(DS方式)。就是用高速率的扩频序列在发射端扩展信号的频谱,而在接收端用相同的扩频码序列进行解扩,把展开的扩频信号还原成原来的信号。直接序列扩频方式是直接用伪噪声序列对载波进行调制,要传送的数据信息需要经过信道编码后,与伪噪声序列进行模2和生成复合码去调制载波。要传送的信息经过伪随机序列(或称伪噪声码)扩频后再对射频载波进行调制。伪随机序列的码元速率远高于传送信号的码元速率,因而调制后的信号频谱宽度远远大于原始信息的频谱宽度。直扩技术广泛地应用于民用通信系统以及导航、自控等其他领域方面,比如美军的国防卫星通信系统(AN-VSC-28)、全球定位系统(GPS)、航天飞机通信用的跟踪和数据中继卫星系统(TDRSS)、码分多址卫星通信系统等。直扩系统模型直接序列扩频系统原理图直扩系统组成框图模型如上图所示,信源信息经过编码后为码元速率为Ra的信息码,扩频码发生器产生伪随机码(PN码),每个伪随机码的码元速率为Rc(Rc<Ra)。将信息码与伪随机码进行相乘或模二加,产生一速率与伪随机码速率相同的扩频序列,也就是说信息带宽已经被展宽,然后经过射频调制将信号频谱被搬移到射频上。直扩系统一般采用频率调制或相位调制的方式来进行数据调制,在码分多址通信中,其调制方式多采用BPSK、DPSK、QPSK、MPSK等。在接收端,接收到的信号经过变频处理后为中频信号。然后用与发送端同步的伪随机码对中频信号进行解扩,将信号的频带恢复为原始信息的频带,然后再进行解调,恢复出所传送的信息。对于信道中的干扰,这些干扰有窄带干扰、多径干扰、多址干扰等。由于它们与伪随