2022年化工大学毕业设计方案文献综述.docx

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1、精品学习资源沈阳化工高校科亚学院毕业论文文献综述扩频通信系统的仿真与性能讨论文献综述姓名：陈军班级： 1001指导老师：张琳琳摘要扩展频谱通信技术最早起源和应用于军事通信，随着IS-95标准的颁布，扩频通1信技术逐步广泛地应用在移动通信和室内无线通信等各种商业应用系统，为用户供应 牢靠通信；它与光纤通信、卫星通信，一同被誉为进入信息时代的三大高技术通信传 输方式；扩频通信具有如下特点：易于重复使用频率，提高了无线频谱利用率； 抗干扰性强，误码率低；隐藏性好，对各种窄带通信系统的干扰很小；多个用户 在同一信道内传输信号，即多址通信；适合数字话音和数据传输，以及开展多种通信业务；本文重点讨论了扩频

2、通信中的直接序列扩频系统；文章第一介绍了扩频系统的发展和理论基础，以扩频通信系统理论为基础，用MATLAB工具箱中的 SIMULINK通信仿真模块和 MATLAB函数对直接序列扩频通信统进行了仿真分析，具体地叙述了各 模块的设计；利用建立的仿真系统，讨论了扩频增益与输出端信噪比的关系；结果表明，在相同误码率下，增大扩频增益，可以提高系统输出端的信噪比，从而提高通信系统的抗干扰才能；关键词：扩频通信； 信噪比； MATLAB仿真； SIMULINK 模块正文：1. 课题背景与意义扩频通信是在通信中的抗干扰条件下产生的；在军事应用中，敌对的双方为了降低对方的通信效能而人为的释放的强干扰；为明白决这

3、种干扰就不断的进展通信；故，产生了扩频通信；扩频通信发送功率极低1650mW，采纳了相关接收这一高技术，且可工作在信道噪声和热噪声背景中，易于在同一地区重复使用同一频率, 也可与现今各种窄道通信共享同一频率资源；它易于重复使用频率，提高了无线频谱利用率；扩频通信在空间传输时所占有的带宽相对较宽，而收端又采纳相关检测的方法来解扩，使有用宽带信息信号复原成窄带信号，而把非所需信号扩展成宽带信号，然后通过窄带滤波技术提取有用的信号；这样，对于各种干扰信号，因其在收端的非相关欢迎下载精品学习资源性，解扩后窄带信号中只有很柔弱的成份，信噪比很高，因此抗干扰性强；近年来，随着超大规模集成电路技术、微处理器

4、技术的飞速进展，以及一些新型元器件的应用，扩频通信在技术上已经迈上了一个新的台阶，不仅在军事通信中占有重要的位置，而且正快速地渗透到个人通信和运算机通信等民用领域，成为新世纪最有潜力的通信技术之一；因此讨论扩频通信具有深远的意义；2. 扩频通信的性能扩频通信的可行性是从信息论和抗干扰理论的基本公式中引伸而来的；信息论中关于信息容量的仙农 Shannon公式为 : C=Blog21+SN 其中: C为信道容量 即极限传输速率, B为信号频带宽度 , S为信号功率 , N为噪声功率； Shannon公式说明 , 在给定的传输速率不变的条件下 , 频带宽度和信噪比 P可以互换 , 即可以通过增加频带

5、宽度 , 在信噪比较低的情形下传输信息；扩展频谱以换取信噪比要求的降低 , 正是扩频通信的重要特点 , 并由此为扩频通信的应用奠定了基础；扩频通信的一个重要参数是扩频增益, 反映了系统抗干扰才能的强弱, 是对信噪比改善程度的度量 , 定义为接收机相关器输出信噪比和输入信噪比之比, 即其中: Rs为扩频码的传输速率 , Rd为信息数据的传输速率 , Bs为扩频码的带宽 , Bd为信息数据的带宽；依据扩展频谱的方式不同 , 现有的扩频通信系统可分为直接序列 DS扩频、跳频FH、跳时 TH 、线性调频 chirp以及上述几种方式的组合；扩频通信常用的扩频码主要有PN序列、 GOLD序列、 WALSH

6、 码和OVSF码；PN码即伪噪声序列也称之为伪随机序列, 是用确定性方法产生的序列 , 但它却近似具有随机产生序列所期望的某些关键随机特性；其中最常见的伪随机序列是 m序列；而扩频通信调制方式一般采纳频率调制FM 或相位调制 PM的方式来进行数据调制 , 在码分多址通信中 , 其调制多采纳BPSK、DPSK、QPSK、MPSK 等方式；在码分多址通信中最常用 BPSK 二相移相键控；3. MATLAB/SIMULINK简介MATLAB是矩阵试验室 的简称，是由美国 MATHWORKS 公司于 1982 年开发的功能强大的科学及工程运算软件，他集数值运算、符号运算、可视化建模、仿真和图形处理等多

7、种功能于一体，构造了一个便利的、界面友好的用户欢迎下载精品学习资源环境；它具有强大的数据运算处理和图形绘制功能，是国际上最为流行的软件品牌之一；目前，随着MATLAB版本不断更新，它的很多功能都得到了进一步的改善，包 括工具箱 调制是载波相位按基带脉冲变化的一种数字调制方式；BPSK的信号形式一般表示为 e0t=nangt-nTscosXct6这里, gt是脉宽为 Ts的单个矩形脉冲 , 而an的统计特性为 an= +1,概率为 P-1, 概率为 1-P肯定移相 BPSK存在相位模糊 , 因此实际应用中多采纳相对移相 2DPSK的调制方式；这只要在信号源后加一个码变换 , 且在解调端的抽样判决

8、器后加一个码反变换器；BPSK信号产生的方法有调相法和相位挑选法两大类；在具体实现时 , 我们取每码元两个载波 , 每载波抽样 16个点, 即每码元抽样 32个点；因此 , 用调相法实现时 , 我们可以便利地用数字乘法器实现 , 具体方法见图 2：欢迎下载精品学习资源图2调相法6. 直接序列扩频系统 16原理调制器简化方框图：先将两路编码序列模2 相加，然后再去进行反相键控；见图3：图 3 调制器简化方框示意图上述过程图a信码； b伪码序列； c发送序列； d发送载波相位； e混频用本振相位； f中频相位； g解调信号； h干扰信号相位； i 混频后干扰信号相位；欢迎下载精品学习资源图 4 扩

9、频信号的传输图解信号和干扰信号在频域中的变化，见图5：a 在接收机输入端b 在接收机中放输出端欢迎下载精品学习资源频谱图 5 信号和干扰信号在频域中的变化欢迎下载精品学习资源用一组伪码代表信息码元去调制载波；最常用的是2PSK ；这种信号的典型功率谱密度曲线见图 6：欢迎下载精品学习资源图 62PSK功率谱密度曲线示意图图中所示主瓣带宽 处理增益 G 也称扩频增益 Spreading Gain它定义为频谱扩展前的信息带宽W 与频带扩展后的信号带宽F 之比： GWF在 F 的信息，而排除掉宽频带W 中的外部干扰、噪音和其地用户的通信影响；因此，处理增益 G 反映了扩频通信系统信噪比改善的程度；2

10、 抗干扰容限是指扩频通信系统能在多大干扰环境下正常工作的才能，定义为：Mj=G S/Nout+Ls 其中：Mj 为抗干扰容限；G 为处理增益；S Nout 为信息数据被正确解调而要求的最小输出信噪比；Ls为接收系统的工作损耗；例如，一个扩频系统的处理增益为35dB；要求误码率小于l0 5 的信息数据解调的最小的输出信噪比 S/Nout 10dB，系统损耗 Ls3dB，就:干扰容限 Mj 3510+322dB；这说明，该系统能在干扰输入功率电平比扩频信号功率电平高22dB 的范畴内正常工作，也就是该系统能够在接收输入信噪比大于或等于22dB 的环境下正常工作；欢迎下载精品学习资源总结从 2021

11、 年十月份开头，我便投入到了搜集并总结资料的旅途中，我的课题是扩频通信系统的仿真与应用，这段时间，我对扩频通信有了进一步的明白，扩频通信是通信的一个重要分支和进展方向，是扩频技术与通信相结合的产物；扩频通信的强抗干扰性、低截获性、良好的抗多路径干扰性和安全性等特点，使它的应用快速从军用扩展到民用通信中，它的易于实现码分多址的特点，使它能与第三代移动通信系统完善结合，进展前景极为宽阔；所以在接下来的毕业设计中，我将深化讨论扩频通信的特点、理论可行性及典型的工作方式；在本次搜集资料的过程中，我查询了大量的资料，通过相关的资料查询，把握了移动通信领域中更多的学问，扩大了学问面；同时，我也慢慢地意识到

12、自己的不足之处，但是我有信心把本次毕业设计做好，这次搜集资料过程中我不但把握更多的知 识，同时，我发觉学习了生活中更多的乐趣；欢迎下载精品学习资源参考文献1 郭海 燕， 毕 红军 ； MATLAB在 伪随 机码 的 生成 及仿 真中 的 应用,2004.3 ；2 胡培琴； MATLAB在数字通信系统仿真中的应用 , 佛山市高级技工学校 2007.7 ；3 许丽艳，李雪梅，于瑞涛；扩展频谱通信系统的仿真, 青岛高校电气及自动化学院 2000.12 ；4 张割，孙海鹏；跳频通信抗干扰性能仿真分析，北京航空工程技术讨论中心 2006.9 ；5 范伟，翟传润，战兴群；基于 MATLAB 的扩频通信系统

13、仿真讨论，上海交通高校 2006.6 ；6 席在芳，邬书跃，唐志军，曾照福；基于SIMULINK的现代通信系统仿真分析 , 湖南科技高校信息与电气工程学院2006.10 ；7 周慧琴；扩频通信系统中伪随机序列的讨论, 南京邮电高校自动化学院2021.8 ；8 刘辉，刘玉贵，孟德斌，李承延；通信系统仿真技术及应用中国科技高校；9 李建新，刘乃安，刘继平；现代通信系统分析与仿真MATLAB通信工具箱 M, 西安电子科技高校出版社2001；10 王秉均, 学军；扩频通信 , 天津高校出版社 1993：64-128 ；11 朱近康；扩展频谱通信及应用 M , 中国科技高校出版社 1993；12 查光明；扩频通信 M , 电子科技高校出版社 1992：64-79 ；13 何 士 彪 ， 谭 晓 衡 ； 扩 频 技 术 及 其 实 现 M , 电 子 工 业 出 版 社113,1523；欢迎下载