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毕业设计论文
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CDMA移动通信系统,毕业设计论文
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I 摘 要 论 文针对目前手机信号给人们的生活带来的种种影响及危害，结合 CDMA（码分多址）的技术特点及手机的工作原理，设计制作的针对 CDMA 手机的手机信号屏蔽器。 论 文主要介绍了 CDMA 的基本概念及技术特点。 Protel99SE 软件的功能及应用。着重介绍了手机信号屏 蔽器的基本工作原理极其设计过程，并对各元器件进行了详细的介绍。 论 文的主要内容包括：引言、 CDMA 移动通信系统、手机屏蔽器的工作原理、电路设计与 PCB 的设计、屏蔽器的制作与调试等等。 此 设计的特点是数字化、智能化，全面采用数字电路使工作稳定可靠。学习并 掌握Protel99SE 软件的使用是 该 设计的必要条件， PCB 的设计制作是 该 设计的重点。 该设计成品具有使用范围广泛、有效屏蔽 CDMA 手机信号、屏蔽直径大等特点，并且仅对手机信号进行屏蔽而不对其它电子设备产生影响。对人体无任何伤害且操作十分简单。 关键词 ： CDMA 技术；扩频技术；锁相环； PCB 制板 nts II Abstract This article according the handset signal harm to peoples life. Unifies CDMA (Code Division Multiple Access) technical characteristic and working principle, designing one kind of equipment of jamming mobile phone signal. This article mainly introduced the CDMA basic concept and the technical characteristic. Also introduced function and use of software. Emphatically introduced the basic and designing process of jamming equipment. The main contents include: introduction, CDMA mobile communication system, the operating principles of mobile phone jamming decices, circuit designing and PCB designing, hardware making and tuning. The characteristic of this design is the digitization, intellectualization, the digital circuit make the jamming decices reliable. This product has widely using scope, which can effectively shields the mobile phone signal, the jamming diameter is wide, and only the match machine signal carries on the shield but not have the influence to other electronic installations. No harm to human body and the operation is simple. Key words: CDMA technology. Wide frequency technology. PLL. PCB manufacture. nts III 目 录 摘 要 . I ABSTRACT . II 引 言 . 1 1 CDMA 移动通信系统 . 2 1.1 CDMA 的发展背景 . 2 1.2 CDMA 在中国的发展 . 3 1.3 CDMA 的基本概念 . 4 1.4 CDMA 蜂窝移动通信网的特点 . 5 1.4.1 多址方式 . 5 1.4.2 网络特点 . 6 1.4.3 工作频带 . 7 1.5 CDMA 技术与 GSM 技术比较 . 7 1.6 码分多址扩频通信 (DS)系统 . 8 1.6.1 扩频通信的基本概念 . 8 1.6.2 扩频通信的特点 . 9 1.6.3 扩频通信系统的分类 . 9 1.6.4 码分多址（ DS）扩频通信系统 . 9 1.6.5 m 序列伪随机码的生成特点 . 10 2 手机屏蔽器的工作原理 . 12 2.1 屏蔽器研究的意义 . 12 2.2 屏蔽器的基本原理 . 13 2.2.1 基本原理 . 13 2.2.2 8038 简介及工作原理 . 14 2.2.3 8038 的典型应用 . 15 2.2.4 锁相环简介及工作原理 . 16 3 电路设计与 PCB 设计 . 19 nts IV 3.1 软件介绍及使用 . 19 3.1.1 新建设计 数据库文件 . 20 3.1.2 原理图设计的一般步骤 . 21 3.1.3 生成网络表 . 22 3.1.4 PCB 设计 . 22 3.1.5 建立 PCB 文件 . 23 3.1.6 建立新的 PCB 器件封装 . 24 3.1.7 根据文件产生 PCB 封装库 . 24 3.2 屏蔽器电路原理图 . 25 3.3 PCB 印制电路板的设计 . 25 3.3.1 印制板简介 . 25 3.3.2 PCB 的创建与设计规则的设置 . 25 4 屏蔽器的制作与调试 . 27 4.1 射频电路板的设计 . 27 4.1.1 微过孔的种类 . 27 4.1.2 采用分区技巧 . 27 4.1.3 实体分区 . 28 4.1.4 金属屏蔽罩 . 28 4.1.5 接地 . 29 4.2 硬件实现及主要部件指标 . 29 4.2.1 电源部分 . 29 4.2.2 压控振荡器及功率放大器部分 . 29 4.2.3 天线部分 . 30 4.3 实验结果分析 . 30 4.3.1 频率产生调试 . 30 4.3.2 扫频时的轨迹跟踪 . 31 结 论 . 32 致 谢 . 34 参考文献 . 35 nts V 附录 A 英文原文 . 36 附录 B 中文翻译 . 39 附录 C 电气 原理图 . 43 nts 1 引 言 手机的发明和诞生对整个世界产生了巨大的影响。它的应用给人类的生活带来了质的改变，使人们的沟通更加简单容易，更加快捷。再一次缩短了人与人之间的距离，也缩短了整个世界的距离。 随着通讯技术与经济的迅猛发展 ，手机已成为当今世界上应用最广泛的通讯工具。从过去的模拟信号到现在的数字信号，从过去的单屏单色到现在的彩屏和旋，手机的发展经过了一代又一代，从过去的“大哥大”到如今小巧、时尚、功能强劲的各种进口和国产手机成出不穷。手机已不再是那种只有在电视上才能看到的可望而不可及的奢侈品，它已经成为人们生活中不可缺少的重要设备。 近年来，移动通信事业得到了高速发展，手机用户量急剧增长，这一方面促进了经济和科技得发展，推动了社会的进步，但另一方面，手机制造的噪声污染也变得愈来愈严重。例如，在会议室、法庭、医院剧场、图书馆等公 共场所，由于手机的随意使用，破坏了原有的安静、严肃气氛、影响了这些活动的正常进行。 在各类大小考试中，考生利用手机作弊的现象也越来越严重。 又如，利用手机泄密也成为不可忽视的问题，在涉及到政治、经济、军事等保密场所，常有人有意无意地利用手机将重要机密泄露出去，给党和国家的事业造成严重损失。这已引起政府和军方的密切关注。 在 加油站、油库等一些石油化工场所，手机信号也能导致其发生火灾甚至爆炸。其后果是不堪想象的。 因此本文设计了 针对各类考场、学校、加油站、教堂、法庭、图书馆、会议中心（室）、影剧院、医院、政府、金融、 监狱、公安、军事重地等禁止使用手机的场所 所使用的 手机信号屏蔽器 。 个人通信的多址通信技术直接影响个人通信的频谱利用率、系统容量、小区结构、业务能力、设备复杂度和成本，特别是与系统容量大小密切相关。在常见的多址通信技术中， CDMA（码分多址）通信技术能实现更大的系统容量，并且有抗干扰、软切换、同频利用、接入方便等优点， CDMA 个人通信将成为今后个人通信的主流和发展方向。因此本文主要研究设计针对 CDMA 的手机信号屏蔽器。 nts 2 1 CDMA 移动通信系统 1.1 CDMA 的发展背景 CDMA 技术早已在军用抗干扰 通信研究中得到广泛应用， 1989年 11月， Qualcomm在美国的现场试验证明 CDMA 用于 蜂窝移动通信 的容量大，并经理论推导其为 AMPS容量的 20 倍。这一振奋人心的结果很快使 CDMA 成为全球的热门课题。 95 年香港和美国的 CDMA 公用网开始投入商用。 96 年韩国用自己的 CDMA 系统开展大规模商用，头12 个月发展了 150 万用户。 1998 年全球 CDMA 用户已达 500 多万， CDMA 的研究和商业进入高潮， 有人说 1997 年是 CDMA 年。 美国已拍卖的 2958 个个 PCS 经经 营营 许许 可可 证证 中中 , 选择 CDMA 占占 51% , D-AMPS 占占 20%, GSM 占占 28%。 1999 年 CDMA 在日本和美国形成增长的高峰期，全球的增长率高达 250%，用户已达 2000 万。 中国 CDMA 的发展并不迟，也有长期军用研究的技术积累， 93 年国家 863 计划已开展 CDMA 蜂窝技术 研究。 94 年 Qualcomm 首先在天津建技术试验网。 1998 年长城CDMA 商用试验网在北京、广州、上海、西安建成，并开始小部份商用。联通也计划在广东、北京、天津、上海等地建 CDMA 商用试验网。 韩国 CDMA 数字蜂窝移动通信在政府的强有力的组织下，得到了迅猛的发展。CDMA 网络运营仅一年多便 发展到 400 万用户，其用户密度远高于我国用户密度最大的珠江三角洲地区。韩国 CDMA 网络运行正常，韩国 CDMA 的运营情况，充分证明了 CDMA技术是成熟的，其系统容量和话音质量较目前其它蜂窝系统（ GSM、 TDMA、 PDC、 TACS、AMPS）是最优的。 据预测，未来的几年 CDMA 将以超过 100%的增长速度发展，远快于 GSM 40%的发展速度。韩国 CDMA 运营仅一年，即超过模拟网 AMPS 的 200 万用户；日本 CDMA在 2000年超过 PDC；美国 CDMA在 2002年达到 4200万，超过 AMPS的 3600万、 D-AMPS的 2200 万和 GSM 的 1100 万，成为全美的最大蜂窝系统。到 2008 年全世界的 CDMA的比例 将 提高到 18%，成为第二大蜂窝系统；占第一位的 仍 是 GSM，其份额将由目前的 32%升至 45%，而模拟系统将由目前的 48%下降至 15%。 无线通信在未来的通信中起越来越重要的作用， CDMA 将成为下一世纪主要的 无线nts 3 接入技术。 W-CDMA 较 W-TDMA 有更多优越性， W-CDMA 将成为目前各种第二代移动 通信 系统（ GSM、 IS-95、 PDC 等）的交汇点，发展成第三代系统，但未来的统一将要经过一个艰苦的过程。目前欧美都在进行 GSM 与 CDMA 的兼容试验，用 GSM 的网络以 CDMA 的空中接口，其网络试验在英国进行， Qualcomm 已研制出 GSM/CDMA 双模手机样机。未来的 第三代多模式蜂窝移动通信系统将以 ATM 为平台，它不仅兼容第三代的 W-CDMA、 UMTS 和 cdmaOne，而且还兼容 目前 第二代的 GSM 和 IS-95。 1.2 CDMA 在中国的发展 为了顺应时代潮流的变化与发展，开拓移动通信事业崭新的天地，中国联通采用国际领先的技术和设备，开发出新的高品质移动通信服务 “联通新时空 CDMA”，以满足更多用户的多种需求。 “联通新时空 CDMA”于 2002 年 4 月 8 日全国统一放号运营。由于其具有低辐射、通话质量高、保密性强、接通率高、不易掉话等诸多优点，受到了广大用户的青睐。 2002 年底， CDMA 用户成功突破 700 万大关，创造了移动通信事业领域用户发展的神话和奇迹。 联通新时空网络支持国际漫游、机卡分离、移动互联网和数据服务的接入方法，具备短消息和智能网业务。 2002 年，联通新时空的二期工程相继完善网络，到 2003 年，联通新时空总容量将达到 5000 万户以上，网络覆盖包括西藏在内的全国 31 个省、自治区、直辖市的 300 个以上地级市，经济发达地 区覆盖到乡，中等发达地区覆盖到县。与此同时，中国联通还在全国 100 个以上主要城市建成 800 兆频段的 CDMA 1X 系统，积极推出中高速率的新业务。这些都使得联通新时空网络一推出就是覆盖广阔、网络质量良好、手机精美、业务新颖的精品网络。 2003 年 3 月中国联通隆重推出了基于联通新时空 CDMA 网络的 “联通无限 U-Max”增值业务。这是中国联通推出的数据增值业务统一品牌，具体包括 “彩 e、互动视界、掌中宽带、神奇宝典、定位之星 ”五个子品牌业务。 “联通无限 ”创造出的独具时尚的手机互联网精彩世界，以非凡的创意，强大的技术支 持力量，和无可比拟的高速数据传输，为广大用户提供包括资讯、娱乐、多媒体 email、商务、定位等服务，引领用户进入到一个全新的手机互联网空间。 自 2001 年起，中国联通一直在为建成世界最大最好的 CDMA 网而不懈努力。随着“联通无限 ”的日益普及和运用，广大 CDMA 手机用户将进入真正的高速数据服务时代。这也是中国联通矢志不渝的奋斗目标！ nts 4 1.3 CDMA 的基本概念 CDMA 是码分多址的英文缩写（ Code Division Muitiple Access），它是在数字技术的分支 -扩频通信技术上发展起来的一种 崭新而成熟的无线通信技术。 CDMA 技术的原理是基于扩频技术，即将需传送的具有一定信号带宽信息数据，用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码进行调制，使原数据信号的带宽被扩展，再经载波调制并发送出去。接收端使用完全相同的伪随机码，与接收的带宽信号作相关处理，把宽带信号换成原信息数据的窄带信号即解扩，以实现信息通信。 CDMA 给每一用户分配一个唯一的码序列（扩频码），并用它对承载信息的信号进行编码。知道该码序列用户的接收机对收到的信号进行解码，并恢复出原始数据，这是因为该用户码序列与其它用户码序列的互相关是很小的 。由于码序列的带宽远大于所承载信息的信号的带宽，编码过程扩展了信号的频谱，所以也称为扩频调制，其所产生的信号也称为扩频信号。 CDMA 通常也用扩频多址（ SSMA）来表征。对所传信号频谱的扩展给予 CDMA 以多址能力。因此，对扩频信号的产生及其性能的了解就十分重要。扩频调制技术必须满足两条基本要求： 1所传信号的带宽必须远大于信息的带宽。 2所产生的射频信号的带宽与所传信息无关。 所传信号的带宽 Bt 与信息带宽 Bi 之比称为扩频系统的处理增益 Gp Gp=Bt Bi 接收机采用相同的扩频码与收到的信 号进行相关运算恢复出所携带的原始信息。 由于扩频信号扩展了信号的频谱，所以它具有一系列不同于窄带信号的性能： 多址能力 抗多径干扰的能力 具有隐私性能 抗人为干扰的能力 nts 5 具有低载获概率的性能 具有抗窄带干扰的能力 CDMA 按照其采用的扩频调制方式的不同，可以分为直接序列扩频（ DS）跳频扩频（ FH）跳时扩频（ TH）和复合式扩频，如图 1.1 所示 ,直接序列扩频（ DS-SS）发射机和接收机的构成。 图 1.1 直接序列扩频 （ DS-SS） 发射机和接收机框图 1.4 CDMA 蜂窝移动通信网的特点 1.4.1 多址方式 移动通信系统有多种分类方法。例如按信号性质分，可分为模拟、数字；按调制方式分，可分为调频、调相、调幅；按多址连接方式分，可分为频分多址（ FDMA）、时分多址（ TDMA）和码分多址（ CDMA）。 多址问题可以被认为是一个滤波问题。许多用户可以同时使用同一频谱，然后采用不同的滤波器和处理技术，使不同用户信号互不干扰被分别接收和解调。蜂窝移动通信系统很久以来就采用技术高度复杂的频谱复用方式。为了使信号仅在要求通信的两者之间传输而不影响其他用户，就必须选择适当的多址方式 。现在用到的多址方式主要有三种： FDMA、 TDMA 和 CDMA。其中 FDMA 被最早采用而 CDMA 则是刚刚被用到蜂窝移动通信中。下面分别简单介绍一下 FDMA、TDMA 和 CDMA。 1. FDMA： FDMA 是频分多址的英文缩写，就是在频域中一个相对窄带信道里，信号功率被集中起来传输，不同信号被分配到不同频率的信道里，发往和来自邻近信道的nts 6 干扰用带同滤波器限制，这样在规定的窄带里只能通过有用信号的的能量，而任何其它频率的信号被排斥在外。模拟的 FM 蜂窝系统都采用了 FDMA。 2. TDMA： TDMA 是时分多址的英文缩写 ，就是一个信道由一连串周期性的时隙构成。不同信号的能量被分配到不同的时隙里，利用定时选用来限制邻近信道的干扰，从而只让在规定时隙中有用的信号通过。现在使用的 TDMA 蜂窝系统实际上都是 TDMA和 FDMA 的的组合。 3. CDMA： CDMA 是码分多址的英文缩写，就是每一个信号被分配一个 高速 伪随机二进制序列进行扩频，不同信号的能量被分配到不同的伪随机序列里，在接收机里，信号用相关器加以分离，这种相关器只接收选定的二进制序列并压缩成频谱，凡不符合该用户二 进制序列的信号就不被压缩带宽。结果只有有用的信号的信息才被识别 然后 提取来。 1.4.2 网络特点 与 FDMA 和 TDMA 相比， CDMA 具有许多独特的优点，其中一部分是扩频通信系统所固有的，另一部分则是由软切换和功率控制等技术所带来的。 CDMA 移动通信网是由扩频、多址接入、蜂窝组网和频率再用等几种技术结合而成，含有频域、时域和码域三维信号处理的一种协作，因此它具有抗干扰性好，抗多径衰落，保密安全性高，同频率可在多个小区内重复使用，所要求的载干比 (C I)小于 1，容量和质量之间可做权衡取舍等属性。这些属性使 CDMA 比其它系统有非常重要的优势。 系统容量大理论上 CDMA 移动 网比模拟网大 20 倍。实际要比模拟网大 10 倍，比GSM 要大 4-5 倍。 系统容量的灵活配置：这与 CDMA 的机理有关。 CDMA 是一个自扰系统，所有移动用户都占用相同带宽和频率 。 我们打个比方，我们将带宽想象成一个大房子 ， 所有的人将进入唯一的大房子 。 如果他们使用完全不同的语言 ， 他们就可以清楚地听到同伴的声音而只受到一些来自别人谈话的干扰 。 在这里 ， 屋里的空气可以被想象成宽带的载波而不同的语言即被当作编码 ， 我们可以不断地增加用户直到整个背景噪音限制住了 我们 。 如果能控制住用户的信号强度 ， 在保持高质量通话的同时 ， 我们就可以容 纳更多的用户。 通话质量好： CDMA 系统话音质量很高，声码器可以动态地调整数据传输速率，并根据适当的门限值选择不同的电平级发射。同时门限值根据背景噪声的改变而改变，这nts 7 样即使在背景噪声较大的情况下，也可以得到较好的通话质量。另外 CDMA 系统采用软切换技术， “先连接再断开 ”，这样完全克服了硬切换容易掉话的缺点。 频率规划简单用户按不同的序列码区分，所以不相同 CDMA 载波可在相邻的小区内使用，网络规划灵活，扩展简单。 延长手机电池寿命采用功率控制和可变速率声码器，手机电池使用寿命延长。 建网成本下降。 1.4.3 工作频带 国际上通行的 800MHz 900MHz 频段、 1.8GHz 1.9GHz 频段、 2.2GHz 2.4GHz频段，都可考虑在 CDMA 个人通信系统中使用。由于这些频段的大气传播特性、城市传播特性的不同， 800MHz 900 MHz 频段适合应用于工作小区较大的蜂窝移动通信系统。 1.8GHz 1.9GHz 频段不如 800MHz 900 MHz 理想，但仍有较好的传播特性，比较适合较小区、微小区的个人通信系统。一般 CDMA 个人通信系统使用 1800MHz1825MHz(前向 ),1875MHz 1900MHz(反向 )。 2.2GHz 2.4GHz 频段的传播特性比较适合于给定小区，在 CDMA 无线用户终端系统中应用。 信号功率按用户移动台的天线发射功率设计，伴随相应的工作小区半径。信号功率和小区半径设计为以下 3 种：信号功率 (最大 )为 1W,小区半径 (最大 )为 10km 15km；信号功率 (最大 )为 500mW,小区半径 (最大 )为 5km 8km；信号功率 (最大）为 100mW，小区半径（最大）为 2km 3km。 移动台可以根据系统结构和工作环境作不同的信号功率和小区半径选择，而不改变其它工作状态。 1.5 CDMA 技术与 GSM 技术比较 GSM 因采用 TDMA 系统，因此带宽受限。尤其 GSM 在前向纠错编码能力上比CDMA 差。 CDMA 强有力的前向纠错导致通话清晰度大大地提高，特别是在传播条件复杂，或由于系统负荷过大而引起大的同信道干扰情况下。 在 CDMA 中，移动站接收机中使用三个多径接收机，在基站中每付天线使用四个多径接收机。每一个多径接收机独立地跟踪信号和多径，而它们信号强度的总和用于信号的解调。因为衰落是独立的，其结果是，即使在最坏的条件下，通话清晰度极好。 nts 8 软切换 (蜂窝小区间 )和较软切换 (同一蜂窝小区的扇区之间 )提供了一个完 全透明的通话切换， CDMA 使用 先通后断 的软切换，其结果是，即使在 CDMA 蜂窝小区的边缘，语言和数据的切换质量也大大地得到改善，因此用户通话中断可能性 有效地得以消除。 CDMA 利用前向和反向链路的功率控制达到较优的话音清晰度。反向链路功率控制通过开环和闭环两种方式调整。这些功率控制对蜂窝负荷、蜂窝噪声图谱、天线增益、功放输出、多径衰落、阴影以及移动台与基站接收机距离的变化等等是很灵敏的。其结果是以极小的平均输出功率得到持续的高质量的话音和数据服务。 先进的 CDMA 声码器算法，提高了 CDMA 的空间性能。峰值 8kbit/s 的可变速率声码器设计用于蜂窝应用，峰值 13kbit/s 的可变速率声码器设计用于 PCS。然而， 应当知道，平时声码器的速率小于其峰值速率。不像有些 TDMA 声码器使用数字语音内插法， CDMA 声码器通常至少以 1200bit/s 小语音速率发送。对用户来说，这使话音质量听上去更为自然 。 另一个使 CDMA 语言清晰的重要因素是使用了确定声码器速率的自适应阈值，自适应阈值根据背景声学噪音电平的变化改变声码器的数据速率，这些阈值的使用压制了背景声学噪声，因而在噪声环境下也能提供清晰的话音。 1.6 码分 多址扩频通信 (DS)系统 1.6.1 扩频通信的基本概念 所谓扩频通信，是指系统占用的频带宽度远大于要传输的原始信号的带宽 (或信息比特率 )，且与原始信号带宽 (信息比特率 )无关。 在通信系统中采用的调制技术的传输带宽，都是大于信息本身的最小带宽的，但这不属于扩频通信概念的范畴。我们把扩频 100 倍以上的调制信号称为扩频调制，即GP=W/B100。 这里， GP 称为扩频增益， W 为扩频信号带宽， B 为信息带宽。 扩频通信理论基础来源于信息论中的仙农公式 。 在信息论中： C=W 1b (1 + S/N ) 式中， C 为信道 容量； W 为信道带宽； S/N 为信噪比。 由式可得出一个重要结论 ： 如果 C 一定，可用不同带宽 W 和信噪比 S/N 组合来传输；当 W 传输带宽较大，则用较小的信号功率 (S/N 较小 )来传送。这表明宽带系统有较好的抗干扰性能。因此，当信噪比太小，不能保证通信质量时，常采用宽带系统，也就是增加带宽来提高信道容量，以改善通信质量。这也就是通常所说的以宽频带换功率的nts 9 措施。根据这一原理，扩频通信就是将信息信号频谱扩展 100 倍以上再传输，从而提高了抗干扰能力，使之在强干扰情况下 (甚至信号被噪声淹没情况下 )仍然可以维持正常通信。 1.6.2 扩频通信的特点 扩 频通信可以抗多径干扰，因为利用扩频码序列从接收信号中检测信号，可把路径的同一码序列的波形合成，变害为利，进而提高接收信噪比。 CDMA 扩频通信可增加容量，降低成本，提高质量。由于 C/T 要求低，基站覆盖范围大，可以少设基站。例如，美国洛杉机 TDMA 系统的 MPS 制式要 450 个基站，而用 CDMA 系统只要 180 个基站。 在扩频的 CDMA 系统中，语音采用可变速率的编码 ，功率控制及信噪比要求低，移动手机功率可做的很小，如小到几到几 十 毫瓦。 此外，扩频通信还有一个特点，就是由于是频率的复用，因而 频率规划简单。 1.6.3 扩频通信系统的分类 扩频通信系统可以分为以下几类： 1. 直接序列 (DS)扩频系统： 用一高速伪随机序列与信息数据相乘 (模 2 加 )由于伪随机序列的带宽远远大于信息数据带宽，从而扩展了传输信号频带。 2. 跳频 (FH)扩频系统：在伪随机序列控制下，发射频率在一组预先设计的频率上，按照一定的规律离散跳变，从而扩展了信号频带。 3. 跳时 (TH)扩频系统：此系统与跳频类似，区别在于前者控制频率，后者控制时间。 4. 脉冲线性调频系统：此系统的载频在一给定的脉冲间隔内，线性地扫过 一个宽的频带，扩展发射信号的频谱。 此外 ， 还有以上四种系统的组合系统等 ， 用于商用的一般为前两种。 1.6.4 码分多址（ DS）扩频通信系统 码分多址（ CDMA）与直接序列扩频技术相结合，构成了码分多址直接序列扩频通信系统（ DS）。该系统主要有两种方式： 第一种：发端用户数据信息首先与对应的用户地址码调制（模 2 加），然后再与高nts 10 速伪随机码（ PN 码）进行扩频调制。在收端，进行和发端对应的反变换（进行相关检测），即可得到所需的用户信息。 图 1.2 码分直扩系统 (a) 第二种：发端的用户数据直接与与 之对应的高速伪随机码（ PN 码）调制（模 2 加），如图（此地址码可以是伪随机码）。图中的地址码调制与扩频调制在一起进行。在收端，只需要与发端完全相同的伪随机码进行解扩，相关检测就能得到所需的用户信息。 图 1.3 码分直扩系统（ b） 1.6.5 m 序列伪随机码的生成特点 作为扩频码的伪随机码（也可作为地址码）具有类似白噪声的特性。（真正的随机信号和噪声是不能重复和再现的。）可以用一种与随机噪声性能近似的一初期性脉冲序列，称为伪随机码（ PN 码）来代替。 m 序列就符合这种码序列。此类码具有尖锐的自相关特 性和比较好的互相关特性（其互相关值不是处处为零），同一码组内的各码占据的频带可以做到很宽并且相等。此码序列用作扩频码，同时作为地址码，但也受一些条件的制约。 m 序列伪随机码的特点如下： m 序列为最长线性序列。（其周期为 p=2n-1） m 序列一个周期内 “1”或 “0”的码元数大致相等。（ “1”比 “0”多一个） nts 11 m 序列一个周期 p=2n-1 内共有 2n-1 个游程（连续 “1”或 “0”称为游程）。 m 序列和其移位后的序列逐位模 2 加，所得的序列还是 m 序列。 m 序列的互相关性较好，但不是处处为零。序列相关性差别很大，因此必须选 择运用。 nts 12 2 手机屏蔽器的工作原理 2.1 屏蔽器研究的意义 目前的手机信号几乎是无处不在，所有的电器设备都在其重重包围之中。在没有使用手机时这种重重包围着的信号对其它电器设备的干扰是微乎其微的，这是因为，在不使用手机时就没有手机与基站之间的数据交流，也就不可能形成突变信号，电器设备周围是一个相对稳定的电磁场，也就是一种静态的电磁场，这种静态的电磁场对电器设备的干扰几近于零。而在使用手机时就有了手机与基站的数据交流，也就产生了随机的突变信号，使电器设备周围形成一个动态的电 磁场，这种动态的电磁场信号，会感应出突变的干扰信号，容易造成电器设备的功能紊乱。 手机 电池启动时、振铃响起时，可以产生足够的能量引发轻微的火花产生的电火花，可能会引起火灾。 石油、化工、安全等有关部门，有明文规定加油站禁止使用手机，出台已有很长的一段时间了，可目前执行的情况不太理想。加油站的设备都是由电脑控制的，手机信号会影响设备的正常工作，会导致计量不准，更重要的是，手机在拨打过程中会出现火花，极易引发火灾，造成加油站爆炸。因使用手机引起的火灾，在全国范围内已有多起。河南某加油站因司机在加油时使用手机，引起爆 炸，造成多人死伤的特大事故。深圳、重庆等地的加油站因打手机引发的火灾险情也有多起。在加油站使用手机所带来的危险，已经引起了多方面的重视。 为了避免上述情况的发生，减少不必要的损失，设计研究一款手机信号屏蔽器来屏蔽手机的信号是既有效又简捷的做法。只要把手机信号屏蔽器放在这些电器设备的周围和加油站里就可以了。这样在电器设备周围的手机就失去了作用就无法发射和接收信号，干扰了手机与基站之间的数据交流，也就不可能形成突变信号对电器设备的干扰，因此就避免了手机信号对其造成的影响，也就避免了此类火灾、爆炸事故的发生。 手 机信号屏蔽器不仅可以在电器设备附近使用，也可以在其它许多地方使用。例如各类考场、
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