扩频通信课程方案设计书

1、兰州交通大学 移动通信课程设计 题目：扩频通信技术在移动通信中的应用 摘要 扩频通信，即扩展频谱通信(Spread Spectrum Commu nicatio n)的简称，它是指用来传 输信息的射频信号带宽远远大于信息本身带宽的一种通信方式。扩频通信系统的出 现，是通信技术的一次重大突破。它与光纤通信、卫星通信一同被誉为进入信息时代 的三大高技术通信传输方式。CDMA数字蜂窝移动通信等，就是利用扩频技术发展起来 的一种扩频通信方式，它具有容量大，通信质量好，节约发射功率等优点。本文就一 些扩频通信的原理及中 CDMA采用的扩频技术作些讨论，此外也简单介绍了一些扩频通 信在其他方面的应用。 关

2、键字扩频通信；CDM数字蜂窝移动通信；光纤通信；卫星通信 Abstract Spread spectrum communication, namely the spread spectrum communication ( Spread Spectrum Communication ) abbreviation, it is used for transmitting the information to the RF signal bandwidth is far greater than the information itself is a kind of communication b

3、andwidth. Spread spectrum communication system, is a major breakthrough in communication technology. It and optical fiber communication, satellite communication together known as entering the information age of three big high-tech communication transmission method. CDMA digital cellular mobile commu

4、nications, is the use of spread spectrum technology. It is a kind of spread spectrum communication mode, it has a large capacity, good communication quality, saving emission power. In this paper, some principle of spread spectrum communication and CDMA using spread spectrum techniques are discussed,

5、 also a brief introduction of some other aspects of the application of spread spectrum communication in. Keywords spread spectrum communication 。 CDMAdigitalcellular mobile com muni catio n QQ 4 15 QQ ； QQ 5 31 QQ ； QQ 6 63 QQ 7 127 QQ ； QQ 8 255 QQQQ 9 511 Q4Q 10 1023 QQo 11 2047 QQ1 12 4095 QQQQ2

6、13 8191 QQQQ3 14 16383 QQQQ4 15 32767 Q Q5 ; Q4 Q5 21 2097151 QQ1 23 8388607 Q Q3 ； Qh Q3 表3-1 m序列反馈函数表 3.5 m序列的设计 m序列的设计步骤如下： （1）特征多项式确定（满足m序列实现） （2）本原多项式的确定（根据表1;满足m序列的基本性质） m序列的发生（根据m序列的特征方程） 利用MATLA开发一个n=5的m序列发生器的仿真源程序见附录 第4章 利用程序语言搭建gold序列发生器 4.1 Gold码的定义 Gold码于1967年提出了一种基于 m序列优选对的码序列，称为 Gold序列

7、。它是m序 列的组合码，由优选对的两个 m序列逐位模2加得到，当改变其中一个 m序列的相位 （向后移位）时，可得到一新的Gold序列。Gold序列虽然是由 m序列模2加得到 的，但它已不是m序列，不过它具有与 m序列优选对类似的自相关和互相关特性，而 m I1) and not 2) and m2- gnm II “or pOH P(O*=Tni jlot m2 nJp( I tnd n(w and p3) 心內 I) xor pOM p序列发生馮 时钟F Go Id码用列 4 口级to序列发生關 图4 2 gold序列设计的结构图 在实际工程中，gold序列通常采用软件产生，然而利用软件产生

8、 gold序列响应速 度没有硬件快；通常也有利用声表面虑波器件等延迟线来产生，常规的硬件产生也有 一定的缺点，硬件固化后缺乏灵活性。 本文提出一种基于 VHDL的硬件描述语言实现 GOLD序列，克服以上两种方式的缺点， 采用有限域法寻找m序列优选对，根据优选对进行gold构造，通过VHDLS行仿真。 4.3 Gold序列的特性 Gold码是由两个长度相同、速率相同、但码字不同的m序列优选对模2加后得到的, 具有良好的自相关性及互相关特性。 4.3.1平衡特性 gold码序列分为平衡码和非平衡码，当 n为奇数时，平衡码数量占 50%非平衡 码占50%当n为偶数，但不能被4整除时，平衡码数量占75

9、%非平衡码占25% 4.3.2 相关特性 对于周期Pv2-1的m序列优选对生成的Gold序列，具有与m序列优选对相类同 的自相关和互相关特性。 第5章总结 课程设计是检验掌握知识程度以及联系实际的的重要方法。从中我们可以发觉我们 的不足，有利于改正我们的认识错误、不仅让我们对知识有了进一步的了解，更能培 养我们的逻辑思维和分析方法。 虽然在整理内容时要查询大量的资料，但收获了的很多知识，特别是从网络上查 到的一些知识，这些是课本上没有的东西，通过对现实中扩频通信的应用，而更能体 会它的作用。我学会了在实际中是如何去考虑一个问题的，怎样运用掌握的知识去解 决。这些在书本上是没有的，如果书本是基础

10、，那么实践就是提高，没有基础当然不 可能会有提高，但是没有实际理论也不会有很多的价值。更重要的是使我认识到自己 的局限性，对课本理解的不全面，很肤浅没有深入考虑，这对我以后的学习有很大的 帮助，会提醒我们在哪方面多注意。 在做课程设计的同时，我也学习到了怎样把自己学习的东西，应用到生活当中，多做思考、要学 以致用，平时都忽略了这些，以后会注意培养自己的动手能力，让自己在真正地掌握通信的知识。 clear clc pntaps=0 1 0 0 1 。 N=length(pntaps) pn=0 0 0 0 1 。 pndata=zeros(1,2AN-1)。 pnregister=pn。 n=0

11、。 kk=0。 while kk=0 。 n=n+1 。 pndata(1,n)=pnregister(1,1)。 feedback=rem(pnregister*pntaps),2) 。 pnregister=feedback,pnregister(1,1:N-1) 。 if pnregister=pn 。 kk=1 。 end end pndata=2*pndata-1 。 Rm(1)=sum(pndata.*pndata)/n for k=1:n-1 Rm(k+1)=sum(pndata.*circshift(pndata,0,k)/n end subplot(2,1,1) 。 x=0:

12、n-1 。 stem(x,pndata)。 title(m 序列发生器的输出 ) axis(0 30 -1.5 1.5) 。 subplot(2,1,2) 。 plot ( x,Rm) 。 title( m 序列的自相关函数 ) axis(0 30 0 1.5)。 %程序结束 参考文献 1】 王文博，常永宇，李宗豪等 .移动通信原理与系统 .北京 .北京邮电大学出版社， 2005 2】 曾一凡，李辉 .扩频通信原理【 M 】。北京。机械工业出版社， 2005 【3】 辛肖明，陈琼。M序列优选对及平衡 gold码序列【J】。北京理工大学学报。 1990 4】 吴伟凌，移动通信原理 .电子工业出版社， 2005 5】 吴彦文，移动通信技术及应用 .清华出版社， 2009 6】 章坚武，移动通信，西安电子科技大学出版社， 2007 7】 杨家玮，移动通信基础，电子工业出版社， 200