基于.matlab的直序列及跳頻擴頻通信系統(tǒng)仿真

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1、WORD文檔下載可編輯基于Matlab的直序列和跳頻擴頻通信系統(tǒng)仿真一、實驗目的根據通信理論知識熟練的運用MATLAB進行直序列擴頻和跳頻擴頻的仿真研究。二、實驗內容1.Matlab/simulink通信系統(tǒng)仿真。2.用matlab實現(xiàn)直序列擴頻和跳頻擴頻。三、實驗平臺硬件平臺：筆記本電腦軟件平臺：windowsXP操作系統(tǒng)、MatlabR2014a四、擴頻通信（一）理論基礎通信技術和通信理論的研究，是圍繞著通信系統(tǒng)的有效性和可靠性這兩個基本問題開展的。所以，有效性和可靠性是設計和評價一個通信系統(tǒng)的主要性能指標。有效性，是指通信系統(tǒng)傳輸信息效率

2、的高低。這個問題是討論怎樣以最合理、最經濟的方法傳輸最大數(shù)量的信息。在模擬通信系統(tǒng)中，多路復用技術可提高系統(tǒng)的有效性。顯然，信道復用程度越高，系統(tǒng)傳輸信息的有效性就越好。在數(shù)字通信系統(tǒng)中，由于傳輸?shù)氖菙?shù)字信號，因此傳輸?shù)挠行允怯脗鬏斔俾蕘砗饬康??？煽啃裕侵竿ㄐ畔到y(tǒng)可靠地傳輸信息。由于信息在傳輸過程中受到干擾，收到的與發(fā)出的信息并不完全相同?？煽啃跃褪怯脕砗饬渴盏叫畔⑴c發(fā)出信息的符合程度。因此，可靠性決定于系統(tǒng)抵抗干擾的性能，也就是說，決定于通信系統(tǒng)的抗干擾性。在模擬通信系統(tǒng)中，傳輸可靠性是用整個系統(tǒng)的輸出信噪比來衡量的。在數(shù)字通信系統(tǒng)中，傳

3、輸可靠性是用差錯率來衡量的。擴展頻譜通信由于具有很強的抗干擾能力，首先在軍用通信系統(tǒng)中得到了應用。近年來，擴展頻譜通信技術的理論和應用發(fā)展非常迅速。擴頻通信是擴展頻譜通信的簡稱。我們知道，頻譜是電信號的頻域描述。承載各種信息(如語音、圖象、數(shù)據等)的信號一般都是以時域來表示的，即表示為一個時間的函數(shù)。信號的時域表示式可以用傅立葉變換得到其頻域表示式。頻域和時域的關系由式(1-1)確定：(1-1)函數(shù)的傅立葉變換存在的充分條件是滿足狄里赫萊(Dirichlet)條件，或在區(qū)間(-∞，+∞)絕對可積，即必須為有限值。專業(yè)資料整理分享WORD文檔下載

4、可編輯擴展頻譜通信系統(tǒng)是指待傳輸信息的頻譜用某個特定的擴頻函數(shù)（與待傳輸?shù)男畔⒋a無關）擴展后成為寬頻帶信號，送入信道中傳輸，再利用相應的手段將其壓縮，從而獲取傳輸信息的通信系統(tǒng)。也就是說在傳輸同樣信息時所需要的射頻帶寬，遠遠超過被傳輸信息所必需的最小的帶寬。擴頻后射頻信號的帶寬至少是信息帶寬的幾十倍、幾百倍甚至幾萬倍。信息已不再是決定射頻信號帶寬的一個重要因素，射頻信號的帶寬主要由擴頻函數(shù)來決定。由上述可知，擴頻通信系統(tǒng)有以下兩個特點：①傳輸信號的帶寬遠遠大于被傳輸?shù)脑夹畔⑿盘柕膸?；②傳輸信號的帶寬主要由擴頻函數(shù)決定，此擴頻函數(shù)通常是偽隨機

5、(偽噪聲)編碼信號。以上兩個特點有時也稱為判斷擴頻通信系統(tǒng)的準則。擴頻通信系統(tǒng)最大的特點是其具有很強的抗人為干擾、抗窄帶干擾、抗多徑干擾的能力。這里我們先定性地說明一下擴頻通信系統(tǒng)具有抗干擾能力的理論依據。擴頻通信的理論基礎是香農公式，即信道的理論容量公式為：(1-2)式（1-2）中，為信道容量，單位為bps；W微信道帶寬；為信噪比。擴頻通信將信道上帶寬擴展許多倍以換取信噪比上的好處，增強了系統(tǒng)的抗干擾能力。假設是希望具有的信道容量，即要求的信息速率，對(1-2)式進行變換(1-3)對于干擾環(huán)境中的典型情況，當時，對式(1-3)用冪級數(shù)展開，并

6、略去高次項得或(1-4)由式(1-4)可看出，對于任意給定的噪聲信號功率比，只要增加用于傳輸信息的帶寬，理論上就可以增加在信道中無誤差地傳輸?shù)男畔⒙?。或者說在信道中當傳輸系統(tǒng)的信號噪聲功率比下降時，可以用增加系統(tǒng)傳輸帶寬的辦法來保持信道容量不變。對于任意給定的信號噪聲功率比，可以用增大系統(tǒng)的傳輸帶寬來獲得較低的信息差錯率。擴頻通信系統(tǒng)正是利用這一原理，用高速率的擴頻碼來達到擴展待傳輸?shù)臄?shù)字信息帶寬的目的。擴頻通信系統(tǒng)的帶寬比常規(guī)通信體制大幾百倍乃至幾萬倍，所以在相同信噪比的條件下，具有較強的抗干擾的能力。香農公式指出，在高斯噪聲的干擾下，在限平

7、均功率的信道上，實現(xiàn)有效和可靠通信的最佳信號是具有白噪聲統(tǒng)計特性的信號。這是因為高斯白噪聲信號具有理想的自相關特性，其功率譜為專業(yè)資料整理分享WORD文檔下載可編輯(1-5)它的自相關函數(shù)為：(1-6)其中：為時延，當時趨于無窮，當時。白噪聲的自相關函數(shù)具有函數(shù)的特點，說明它具有尖銳的自相關特性。但是對于白噪聲信號的產生、加工和復制，迄今為止仍存在著許多技術問題和困難。然而人們已經找到一些易于產生又便于加工和控制的偽噪聲碼序列，它們的統(tǒng)計特性逼近于高斯白噪聲的統(tǒng)計特性。假設某種偽噪聲序列的周期為，且碼元都是二元域上的元素。一個周期為，碼元為的偽

8、噪聲二元序列的歸一化自相關函數(shù)為(1-7)式中，1，2，3，…當偽噪聲序列周期取足夠長或→∞時，式(1-7)可簡化為(1-8)比較式(1-6)和式(1