課程設(shè)計擴頻通信

1、基 于 MATLAB 的 擴 頻 通 信 系 統(tǒng) 仿 真 研 究摘要擴展頻譜通信（簡稱擴頻通信）與光纖通信、衛(wèi)星通信，一同被譽為進入信息時代的三大高技術(shù)通信傳輸方式，它是指發(fā)送的信息被展寬到一個很寬的頻帶上，在接收端通過相關(guān)接收，將信號恢復(fù)到信息帶寬的一種系統(tǒng)。采用擴頻信號進行通信的優(yōu)越性在于用擴展頻譜的方法可以換取信噪比上的好處，即接收機輸出的信噪比相對于輸入的信噪比有很大改善，從而提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。我們本次的課程設(shè)計的目的在于

2、研究在擴頻通信系統(tǒng)中，信噪比、誤碼率與擴頻增益之間的關(guān)系。首先，我們通過查閱有關(guān)擴頻通信的資料，了解了擴頻通信系統(tǒng)的基本原理，了解了擴頻通信系統(tǒng)的構(gòu)成，了解了用擴頻碼實現(xiàn)信號擴頻的過程。在這些理論基礎(chǔ)上，運用 MATLAB 工具建立了擴頻通信系統(tǒng)仿真模型，更形象地展示了信號頻譜擴展的過程。我們選用時鐘信號經(jīng)過擴頻、調(diào)制，使信號通過加有加性高斯白噪聲的信道，然后將信號解調(diào)、解擴出來，恢復(fù)出原信號。在仿真過程中，我們設(shè)定了 3 組不同擴頻增

3、益下，分別計算出每組擴頻增益情況下信噪比與誤碼率的變化關(guān)系。信噪比取在-10 到 10 之間變化，分別繪制出擴頻增益為 10,30,50 的 3 條不同的信噪比—誤碼率曲線，通過圖形可以形象地觀察到 3 種參數(shù)之間的關(guān)系：相同的擴頻增益下，誤碼率隨著信噪比的減小而減??； ○ 1在相同誤碼率下，擴頻增益越大，輸出端信噪比越大。 ○ 21.緒論1.1 擴頻通信的發(fā)展擴頻技術(shù)(Spread Spectrum, SS)的歷史可以追溯到 20

4、世紀 50 年代中期，但是直到 80 年代初，擴頻技術(shù)仍然主要應(yīng)用在軍事通信和保密通信中。隨著個人通信業(yè)務(wù)的發(fā)展以及全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用，到現(xiàn)在為止，使用擴頻技術(shù)的用戶已經(jīng)超過一億。使用擴頻技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)碼分多址，為共享頻譜提供了可能，即在多用戶通信系統(tǒng)中所有用戶共享同一頻段，通過給每個用戶分配不同的擴頻碼實現(xiàn)多址通信。利用擴頻碼的自相關(guān)特性能夠?qū)崿F(xiàn)對給定用戶信號的正確接收，將其他用戶的信號看作干擾，利用擴頻碼的互相關(guān)特性，能夠有效抑制用戶

5、之間的干擾。此外由于擴頻用戶具有類似白噪聲的寬帶特性，它對其它共享頻段的傳統(tǒng)用戶的干擾也達到最小。由于采用 CDMA 技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)與傳統(tǒng)用戶共享頻譜，因此它也就成為 PCS（個人通信業(yè)務(wù)）首選的多址方案。無線通信已經(jīng)成為電信產(chǎn)業(yè)最大的部門之一，經(jīng)過十年多的穩(wěn)步發(fā)展，儼然是 21 世紀中最有發(fā)展?jié)摿Φ念I(lǐng)域。擴頻技術(shù)在未來無線系統(tǒng)中的應(yīng)用也再次成為人們關(guān)注的重點。本次課程母的主要是為我們介紹擴頻通信系統(tǒng)的基本原理、信號頻譜的擴展過程，以及運

6、用 Matlab 對擴頻通信系統(tǒng)仿真進而對擴頻通信的了解建立一個全面的體系。1.2 擴頻通信技術(shù)的特點抗干擾性強，誤碼率低 ○ 1擴頻通信系統(tǒng)由于在發(fā)送端擴展信號頻譜，在接收端解擴還原信息，產(chǎn)生了擴頻增益，從而大大地提高了抗干擾容限。根據(jù)擴頻增益不同，甚至在負的信噪比條件下，也可以將信號從噪聲的淹沒中提取出來，在目前商用的通信系統(tǒng)中，擴頻通信是唯一能夠工作于負信噪比條件下的通信方式。各種形式人為的干擾(如電子對抗中)或其他窄帶或?qū)拵?