毕业答辩-扩频通信系统研究.ppt

扩频通信系统研究,指导教师： 答辩人：,本文所研究的内容,直接序列扩频系统的研究 跳频扩频系统的研究 扩频系统的应用,第一章直扩扩频系统的研究,直接序列扩展频谱的原理 直接序列扩展频谱的仿真,一、直接序列扩展频谱的原理,1.直接序列扩频通信模型 2.直接序列扩频通信性能,1.直接序列扩频通信模型,扩频的发射系统,数据源,编码器,发射机,序列,射频,a(t),d(t),C(t),Cos(w0t+t),S（t),信号：a(t) a(t)=anga(t-nTa) an为信息码 ga为门函数 伪随机序列 ：c(t) c(t)= cngc(t-nTc) Tc为切普宽度,扩频的实质是信息流a(t) 与伪随机序列c(t)模2加的过程。伪随机码速率比信息速率大的多，所以扩展后码速率为伪随机序列的速率。扩展序列 d(t)为 d(t)=a(t)c(t) dngc(t-nTc ) 用此扩展后的序列去调制载波，将信号搬到载频上调之后的信号 s(t)为 s(t)=d(t)cosw0t=a(t)c(t)cosw0t,扩频的接收系统,射频 滤波器,基带滤波器,R(t),r(t),振荡器,coswt+a,序列发生器,C(t),V(t),至数据检测器,s(t)经由天线辐射到空间，在传播过程中受空间各种信号和干扰噪声的污染。有用信号在传输过程中一般要产生随机时延 和多普勒频率 d 及随机相移,因而进入接受机的天线的信号噪声为 R（t）=S1(t- )+n(t)+Si(t- ),2.直接序列扩频通信性能,抗干扰性能 多址能力,2.直接序列扩展频谱的仿真,扩频调制系统的波形图,扩频系统在不同情形下的性能,1高斯白噪声信道,图 1 加性高斯白噪声信道下误码率曲线,图2在高斯白噪声信道中且有脉冲干扰时误码率曲线,图3 使用 BCH 编码时高斯白噪声信道中误码率曲线,图4 在高斯白噪声信道中且有阻塞噪声时误码率曲线,2 衰落信道中,图1频率选择性衰落信道与瑞丽衰落信道,图2在瑞丽衰落信道中使用多径接收时误码率曲线,图2-12在瑞丽衰落信道中使用多径接收时误码率曲线,DS-CDMA系统与slow FH-MA系统的性能比较及分析,图1 DS-CDMA 系统误码率曲线(完全同步且用户码正交),图2 slow FH-MA 系统误码率曲线(完全同步且用户码正交),用户码码完全同步且正交时,非完全正交和同步用户码情形,图3 S-CDMA 系统误码率曲线(存在随机异步干扰),图4 slow FH-CDMA 系统误码率曲线(存在随机异步干扰),仿真结果及分析可以知道,直接序列扩频具有较强的抗干扰能力。 抗衰落，特别是抗频率选择性能好。 具有选址能力，可实现码分多址。 多址能力方面，跳频略优于直扩。,第二章 跳频扩频系统的研究,跳频扩展频谱的原理 跳频扩展频谱的仿真,一、跳频扩展频谱的原理,信源,调制,频率合成器,PN码发生器,高放,混频,中放,解调,频率合成器,PN码发生器,同步系统,跳频系统组成,a(t)为双急性数字信号 a(t)=anga(t-nTa) 调制采用PSK调制。由频率合成器产生的频率为 f则： fi=f1,f2,fn 用去调制频率合成器产生的频率,可得射频信号为 S(t)=a(t)coswit,接收端收到的信号 r(t)=s(t)+n(t)+J(t)+sJ(t) s(t)为信号分量； n(t)为噪声分量（高斯白噪声）； J(t)为干扰信号分量；sJ(t)为不同网的跳频信号。 产生的频率为接收频率合成器的频率集中的一个，即有 fif1+fI,f2+fI,f3+fI,fN+fI,在混频器中，接收到的信号与本振相乘，得 r(t)=s(t)coswj+n(t) coswj+J(t) coswj +si(t) coswj =s(t)+ n(t)+ J(t) + si(t) 经滤波后： s”(t)=1/2a(t)cos(wj-wi)=1/2a(t)coswIt,2.跳频扩展频谱的仿真,跳频通信的仿真系统,图1 仿真系统中M-PSK Modulator(调制子系统)的展开图,图2 Frequency Up-convert模块的展开图,图3 仿真系统中M-PSK Demondulator（解调子系统）的展开图,图4 Frequency Down-convert模