扩频通信课后习题解答

1、课后习题参考答案第一章1-1、在高斯白噪声干扰的信道中，信号传输带宽为16KHz，信噪比为4，求信道的容量C。在此信道容量不变的条件下，分别将信号带宽增加1倍和减小一半，分别求此两种情况系统的信噪比和信号功率的变化值。解：（1）信道容量不变，带宽增加1倍信噪比：信号功率：（2）信道容量不变，带宽减小一半信噪比：信号功率：1-4、某一高斯白色噪声干扰信道，信道带宽为8kHz，试求在系统信噪比为25dB条件下允许的最大信息传输速率。解：1-5、某系统的扩频处理增益为40dB，系统内部损耗=2dB，为保证系统正常工作，相关解码器的输出信噪比，则系统的干扰容限为多少？解：1-6、某系统在干扰信号的有用

2、信号功率250倍的环境下工作，解码器信号输出信噪比为12dB，系统内部损耗为3dB，则系统的扩频处理增益至少应为多少？解：1-8、某直接序列扩频系统的伪随机码速率为5Mbit/s，信号速率为8kbit/s，信号的扩频带宽和处理增益各为多少？解：扩频带宽：处理增益：1-9、试说明扩频通信系统与传统调制方式通信系统的主要差别。解：（P11-P12页）（1）抗干扰能力强（2）信号隐蔽性好（3）可以实现码分多址（4）抗衰落和抗干扰能力强（5）可以实现精确的测距和定时（6）能与传统通信系统共用频段第二章2-3、试解释多径干扰和多址干扰的差别，多径干扰和多址干扰对扩频码的要求一样吗？为什么？解：略。2-5

3、、在多径传播的环境中，若允许最大时延为，试指出这一扩展频谱系统接收信号起伏最小的条件。解：当时，相对起伏最小，即： 第三章3-1、直接序列扩频信号具有什么样的功率谱形状？信号功率谱的3dB带宽是多少？与主瓣峰值相比，第一个旁瓣的峰值功率电平是多少？主瓣中包含的信号功率占信号总功率的百分比是多少？解：直接序列扩频信号的功率谱是。信号功率谱的3dB带宽是0.443(单边带)。与主瓣峰值相比，第一个旁瓣的峰值功率电平是主瓣峰值电平的，若设主瓣峰值为1dB，则第一旁瓣的峰值功率电平为0.052dB。主瓣中包含的信号功率占信号总功率的。3-3、在直扩相关器的相乘器输出端，当1Mbit/s速率的长为409

4、5bit的码序列与一连续载波相乘时，会看到什么样的重复速率或谱线间隔？解：每秒重复谱线间隔为2443-4、比较直接式相关与外差式相关的抗干扰能力，并解释产生二者差别的原因。解：直接式相关与外差式相关相比抗干扰能力较低。原因：（P44-P45页）3-5、直扩系统处理增益为30dB，输入的干扰信号功率比有用信号功率大10dB时，相关器输出的（S+J）/J是多少？相关器的输出信噪比是多少？解：由可得又，所以相关器输出的信噪比：或20dB，所以3-6、分别比较输入到带宽为10MHz的直接序列扩频接收机与带宽为50KHz的常规通信系统接收机的热噪声功率，当处理增益为23dB时，扩频接收机相关解扩后的热噪

5、声功率是多少？比较扩频接收机与常规通信系统接收机的收信灵敏度。解：直扩：或者-133.83dB常规接收机： 或者-156.84dB相关接扩后，热噪声功率仍为-133.83dB3-13、比较DS和FH系统的抗干扰能力的差异解：P86-P87页第四章4-3、什么是m序列？产生m序列的反馈逻辑多项式为什么必须是本征多项式？解：P104、P1084-4、当=0，1，2，10时，试计算码序列与的相关函数。解：=0：=，-0.4同理：当=1，2，10时，有：=0；=0；=0；=0；=-0.4；=0.4；=0.4；=0；=0；=-0.4所以：4-5、在-1bit的m序列中，有多少个3个1的游程，有多少个3个

6、0的游程？解：总游程：个长度为3的游程：所以有64个3个1的游程，64个3个0的游程。4-6、若m序列的特征多项式，试求出该m序列及其自相关函数。解：由可得：输出序列：自相关函数4-8、试说明一个由特征多项式生成的移位寄存器能否生成最大长度码。解：由生成函数可得：输出序列：0111所以不能生成最大长度码。4-13、两个m序列的特征多项式分别为，画出由它们构成的Gold序列产生器的方框图。解： 第五章5-1、扩频同步分为几步？伪码捕获的作用是什么？解：扩频同步分为两步：捕获和跟踪。伪码捕获的作用：试图找到接收信号中伪码的起始相位，使收端伪码与发端伪码的相位差小于二分之一个码元。 5-2、按未知相

7、位区间搜索策略，伪码捕获可分为哪几种类型？解：按未知相位区间搜索策略，伪码捕获可分为：串行捕获、并行捕获和串/并混合捕获。5-4、试画出串行捕获、并行捕获、匹配滤波器捕获的电路框图。解：串行捕获：138页图5-1并行捕获：139页图5-3匹配滤波器：142页图5-7第六章6-1、简述扩频序列跟踪码的作用。解：扩频序列跟踪码的作用：（1）继续减少本地伪码与接收伪码之间的相位误差，使之达到正常解扩的要求；（2）保持锁定状态，使本地伪码跟踪接收伪码变化；（3）对同步状态进行监控，一旦发现失步，重新返回捕获状态，重新捕获同步码。6-2、基带延迟跟踪环的跟踪误差的均方值与哪些因素有关？如何减少其均方值？

8、解：跟踪误差： 所以误差与跟踪回路的单边等效噪声带宽和回路内信噪比有关，要使值减少，可以要求回路滤波器的带宽变窄，但是如果带宽太窄，可能会使得对于变化较快的延迟时间，同步跟踪回路失步，导致环路不能有效地跟踪扩频码。6-5、试比较基带延迟跟踪环和非相干延迟锁定跟踪环的0.5鉴相器的鉴相特性。解：基带延迟跟踪环鉴相特性： 其中，第一项是与扩频序列同步跟踪误差有关，第二项是噪声干扰导致。误差信号经环路低通滤波器后，作用到压控振荡器VCO上，生成对本地扩频序列与发送来的扩频序列的相位差的准确估计值，从而调整本地扩频序列相位，产生现在基带的扩频序列同步跟踪。0.5鉴相器的基带延迟锁定同步跟踪环的相位误差为0，且曲线有跟大的合成相关值，所以跟踪性