扩频通信实验综合系统开发.doc
约64页DOC格式手机打开展开
扩频通信实验综合系统开发,64页2.8万余字目录摘要1abstract9第一章直接扩频通信概述11.1基本原理11.2扩频通信的主要特点21.3直接序列扩频通信系统3第二章扩频码（m序列）52.1引言52.2最长线性反馈移位寄存器序列——m序列52.2.1m序列的性质52.2.2m序列扩频码的自相关函数62.2.3m序列...
内容介绍
此文档由会员 lzj781219 发布
扩频通信实验综合系统开发
64页2.8万余字目录
摘要 1
Abstract 9
第一章 直接扩频通信概述 1
1.1 基本原理 1
1.2 扩频通信的主要特点 2
1.3 直接序列扩频通信系统 3
第二章 扩频码（m序列） 5
2.1 引言 5
2.2 最长线性反馈移位寄存器序列——m序列 5
2.2.1 m序列的性质 5
2.2.2 m序列扩频码的自相关函数 6
2.2.3 m序列扩频码的功率谱密度 7
2.2.4 m序列的的互相关函数 8
2.2.5 m序列信号的产生 8
2.2.6 m序列优选对 10
第三章 硬件系统设计与实现 11
3.1 设计思想与系统参数 11
3.2 发射电路 12
3.2.1 时钟信号产生 12
3.2.2 信息码的产生 13
3.2.3 m序列的产生 15
3.2.4 扩频信号的产生 16
3.2.5 信号调制 17
3.2.5.1 二相相移键控(BPSK) 17
3.2.5.2 平衡调制器 18
3.3 接收电路 22
3.3.1 接收滤波 22
3.3.1.1 BPSK信号的功率谱 22
3.3.1.2 接收滤波器设计 23
3.3.2 扩频信号的相关解调 25
3.3.3 扩频信号的相关解扩 26
3.3.4 抽样判决电路 29
第四章 直接扩频通信系统的性能分析 32
4.1 抗干扰能力 32
4.2 信噪比和误码率 35
4.3 多址能力 39
第五章 System View软件仿真 43
5.1 System View动态软件简介 43
5.2 直接扩频通信系统仿真（无噪声情况） 43
5.2.1 系统模型及主要模块参数 43
5.2.2 主要输出点波形 45
5.3 直接扩频通信系统抗干扰性分析 47
5.3.1 加入高斯白噪声后系统性能。 47
5.3.1.1 加入高斯白噪声后系统模型 47
5.3.1.2 系统误码率的理论值与测量值的比较 47
5.3.2 扩频序列对窄带噪声及宽带噪声的影响比较 51
5.4 直接扩频通信系统多址能力分析 53
5.4.1 系统模型及主要模块参数 53
5.4.2 系统多址干扰分析 54
结束语 56
致谢 57
参考文献 58
摘要
扩频通信由于具有抗干扰能力强，隐蔽性好，容易实现多址传输等优点而在移动通信、无线数据通信等领域得到越来越广泛的应用。其中直接序列扩频通信是目前使用最典型的扩频工作方式。
本论文以开发一个通信实验综合系统为目的，从硬件实现和系统仿真两个方面对直接扩频工作方式进行了研究。在硬件方面设计并实现了一个简单的直接扩频系统，鉴于m序列具有许多优良特性，是最常用的扩频序列，因此本设计选用m序列作为扩频序列，信号调制选用二进制移相键控方式。在系统仿真中采用System View作为仿真平台，得到了系统的误码特性，并与理论值进行了比较，同时简单分析了系统的多址能力。
论文第一章介绍了直接序列扩频基本原理；第二章比较详细的论述了m序列的相关理论，包括m序列的生成方法及相关特性等；论文的第三章阐述了硬件系统的设计思想，详细讨论了发送端时钟，载波发生，m序列产生，扩频，调制等模块及接收端解调，解扩，采样判决等模块电路的基本原理及实现方法；论文第四章比较详细分析了直接扩频系统的抗干扰能力及多址能力；第五章用System View软件进行了系统仿真，得到了系统主要输出点波形，同时把系统在高斯白噪声情况下的误码率理论值和测量值进行了比较，分析了扩频序列对高斯白噪声和窄带噪声的影响，最后简单分析了在不同扩频序列情况下，系统的多址干扰情况。
关键词：扩频 ；m序列；二进制移相键控；抗干扰
Abstract
Spread Spectrum Communications is used more and more widely in mobile communications, wireless data communications and other areas for its high performance in anti-jamming and security. Moreover, it is very easily to realize multiple access transmission on the basis of spread spectrum communications. Direct sequence(DS) spread spectrum communications is one of the most typical spread spectrum modes.
Aiming at developing a communication system employed in the integrated experiments, the thesis has studied direct sequence spread spectrum mode from the points of view of both the hardware implementation and the software simulation. As the hardware part, a simplified direct sequence spread spectrum(DSSS) system is designed and realized, in which BPSK modulation scheme is adopted and m sequence is employed as the spreading sequence for its excellent characteristics and common use. For the software part, bit error performance is obtained on the basis of SystemView simulation software platform and compared with the theoretical values, along with the brief analysis of the multiple access ability.
The basal principle of DSSS is introduced briefly in the first chapter of the thesis. In the second chapter, the theory of m sequences including the generation method and the correlation properties is discussed in detail. The scheme and architecture of the hardware system is covered in the third chapter. The implementation of the transmitter, which composed of the clock module, the carrier generator, the m sequence generator, the spreader and the modulator, and the receiver composed of the demodulator, the despreader, the sampler and the judging module are introduced and discussed in detail. In the forth chapter, the anti-jamming and multiple access ability are elaborated. In the fifth chapter, the DSSS simulation system is built and the waveforms of a variety of output points are presented. At the same time, the results of the bit error rate obtained by simulation is compared with the theoretical values in the case of the Additive White Gauss Noise(AWGN) channel. In the end, the multiple access jamming is analyzed simply when different spreading sequences are allocated to different users.
Key Words: Spreading spectrum；m sequence；BPSK； Anti-jamming
参考文献
[1] 沈允春，扩谱技术，国防工业出版社，1995年7月
[2] 查光明、熊贤祚，扩频通信，西安电子科技大学出版社，1999年9月
[3] 朱近康，扩展频谱通信极其应用，中国科学技术大学出版社，1993年1月
[4] 樊昌信等，通信原理（第4版），国防工业出版社，1995年10月
[5] 实用电子电路手册（数字部分），高等教育出版社，1992年10月
64页2.8万余字目录
摘要 1
Abstract 9
第一章 直接扩频通信概述 1
1.1 基本原理 1
1.2 扩频通信的主要特点 2
1.3 直接序列扩频通信系统 3
第二章 扩频码（m序列） 5
2.1 引言 5
2.2 最长线性反馈移位寄存器序列——m序列 5
2.2.1 m序列的性质 5
2.2.2 m序列扩频码的自相关函数 6
2.2.3 m序列扩频码的功率谱密度 7
2.2.4 m序列的的互相关函数 8
2.2.5 m序列信号的产生 8
2.2.6 m序列优选对 10
第三章 硬件系统设计与实现 11
3.1 设计思想与系统参数 11
3.2 发射电路 12
3.2.1 时钟信号产生 12
3.2.2 信息码的产生 13
3.2.3 m序列的产生 15
3.2.4 扩频信号的产生 16
3.2.5 信号调制 17
3.2.5.1 二相相移键控(BPSK) 17
3.2.5.2 平衡调制器 18
3.3 接收电路 22
3.3.1 接收滤波 22
3.3.1.1 BPSK信号的功率谱 22
3.3.1.2 接收滤波器设计 23
3.3.2 扩频信号的相关解调 25
3.3.3 扩频信号的相关解扩 26
3.3.4 抽样判决电路 29
第四章 直接扩频通信系统的性能分析 32
4.1 抗干扰能力 32
4.2 信噪比和误码率 35
4.3 多址能力 39
第五章 System View软件仿真 43
5.1 System View动态软件简介 43
5.2 直接扩频通信系统仿真（无噪声情况） 43
5.2.1 系统模型及主要模块参数 43
5.2.2 主要输出点波形 45
5.3 直接扩频通信系统抗干扰性分析 47
5.3.1 加入高斯白噪声后系统性能。 47
5.3.1.1 加入高斯白噪声后系统模型 47
5.3.1.2 系统误码率的理论值与测量值的比较 47
5.3.2 扩频序列对窄带噪声及宽带噪声的影响比较 51
5.4 直接扩频通信系统多址能力分析 53
5.4.1 系统模型及主要模块参数 53
5.4.2 系统多址干扰分析 54
结束语 56
致谢 57
参考文献 58
摘要
扩频通信由于具有抗干扰能力强，隐蔽性好，容易实现多址传输等优点而在移动通信、无线数据通信等领域得到越来越广泛的应用。其中直接序列扩频通信是目前使用最典型的扩频工作方式。
本论文以开发一个通信实验综合系统为目的，从硬件实现和系统仿真两个方面对直接扩频工作方式进行了研究。在硬件方面设计并实现了一个简单的直接扩频系统，鉴于m序列具有许多优良特性，是最常用的扩频序列，因此本设计选用m序列作为扩频序列，信号调制选用二进制移相键控方式。在系统仿真中采用System View作为仿真平台，得到了系统的误码特性，并与理论值进行了比较，同时简单分析了系统的多址能力。
论文第一章介绍了直接序列扩频基本原理；第二章比较详细的论述了m序列的相关理论，包括m序列的生成方法及相关特性等；论文的第三章阐述了硬件系统的设计思想，详细讨论了发送端时钟，载波发生，m序列产生，扩频，调制等模块及接收端解调，解扩，采样判决等模块电路的基本原理及实现方法；论文第四章比较详细分析了直接扩频系统的抗干扰能力及多址能力；第五章用System View软件进行了系统仿真，得到了系统主要输出点波形，同时把系统在高斯白噪声情况下的误码率理论值和测量值进行了比较，分析了扩频序列对高斯白噪声和窄带噪声的影响，最后简单分析了在不同扩频序列情况下，系统的多址干扰情况。
关键词：扩频 ；m序列；二进制移相键控；抗干扰
Abstract
Spread Spectrum Communications is used more and more widely in mobile communications, wireless data communications and other areas for its high performance in anti-jamming and security. Moreover, it is very easily to realize multiple access transmission on the basis of spread spectrum communications. Direct sequence(DS) spread spectrum communications is one of the most typical spread spectrum modes.
Aiming at developing a communication system employed in the integrated experiments, the thesis has studied direct sequence spread spectrum mode from the points of view of both the hardware implementation and the software simulation. As the hardware part, a simplified direct sequence spread spectrum(DSSS) system is designed and realized, in which BPSK modulation scheme is adopted and m sequence is employed as the spreading sequence for its excellent characteristics and common use. For the software part, bit error performance is obtained on the basis of SystemView simulation software platform and compared with the theoretical values, along with the brief analysis of the multiple access ability.
The basal principle of DSSS is introduced briefly in the first chapter of the thesis. In the second chapter, the theory of m sequences including the generation method and the correlation properties is discussed in detail. The scheme and architecture of the hardware system is covered in the third chapter. The implementation of the transmitter, which composed of the clock module, the carrier generator, the m sequence generator, the spreader and the modulator, and the receiver composed of the demodulator, the despreader, the sampler and the judging module are introduced and discussed in detail. In the forth chapter, the anti-jamming and multiple access ability are elaborated. In the fifth chapter, the DSSS simulation system is built and the waveforms of a variety of output points are presented. At the same time, the results of the bit error rate obtained by simulation is compared with the theoretical values in the case of the Additive White Gauss Noise(AWGN) channel. In the end, the multiple access jamming is analyzed simply when different spreading sequences are allocated to different users.
Key Words: Spreading spectrum；m sequence；BPSK； Anti-jamming
参考文献
[1] 沈允春，扩谱技术，国防工业出版社，1995年7月
[2] 查光明、熊贤祚，扩频通信，西安电子科技大学出版社，1999年9月
[3] 朱近康，扩展频谱通信极其应用，中国科学技术大学出版社，1993年1月
[4] 樊昌信等，通信原理（第4版），国防工业出版社，1995年10月
[5] 实用电子电路手册（数字部分），高等教育出版社，1992年10月
