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基于MATLAB的直接序列扩频通信系统课程设计报告
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2023-01-06
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基于MATLAB的直接序列扩频通信系统课程设计报告
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《扩频通信原理》课程设计报告
题目:直接扩频系统仿真
班级:
姓名:
指导老师:
2
1. 课程设计目的
(1) 了解、掌握直接扩频通信系统的组成、工作原理;
(2) 了解、熟悉扩频调制、解调、解扩方法,并分析其性能;
(3) 学习、掌握 Matlab 相关编程知识并用其实现仿真的直接扩频通信系统;
2. 课程设计实验原理
直接扩频通信系统工作原理:
直接序列扩频,就是直接用高码率的扩频码序列在发端去扩展信号的频谱,在收端用相
同的扩频码去解扩,把展宽的扩频信号还原成原始的基带信号。
在发端输入的信息与扩频码发生器产生的伪随机码序列(这里使用的是 m 序列)进行波
形相乘,得到复合信号,实现信号频谱的展宽,展宽后的信号再调制射频载波发送出去。由
于采用平衡调制可以提高系统抗侦波的能力,所以直接序列扩频调制一般都采用二相平衡调
制方式。一般扩频调制时一个信息码包含一个周期的伪码,用扩频后的复合信号对载波进行
二相相移监控(BPSK)调制,当 gt 从“0”变成“1”或从“1”变到“0”时,载波相位发
生 180 度相移。 接收端的本振信号与发射端射频载波相差一个中频,接收端收到的宽带射
频信号与本振信号混频、低频滤波后得到中频信号,然后与本地产生的与发端相同并且同步
的扩频码序列进行波形相乘,实现相关解扩,再经信息解调,恢复出原始信号。
3. 建立模型描述
(1) 直接扩频通信系统组成框图:
(2) 直接扩频通信系统波形图:
3
4. 模块功能分析
(1) 直扩系统的调制功能模块:(都包含模块框图和不同调制、解调方式介绍、分析)
(a) 扩频调制模块
用扩频码发生器产生一个伪随机码 pn(这里用的是 m 序列),与信源信息码序
列 xt 相乘,实现频谱的展宽
(b) BPSK 调制模块
4
调制的方式可以有二相相移监控 BPSK、四相相移键控 QPSK、偏移四相相移监控 OQPSK、
最小频移监控 MSK。QPSK 调制的目的是节省频谱,但在扩频系统中有时候带宽的利用并
不是最重要的;OQPSK 的优点就是调制信号的相位改变没有倒 π 现象;MSK 调制信号时
可以避免相位突变,由于以上调制方式实现比较复杂,所以我们选用扩频系统中最常用
的 BPSK 调制方式。
(2) 直扩系统的解调功能模块:
(a) BPSK 解调模块
在常规数字通信中,解调可以用锁相环解调器、平方环解调器、科斯塔斯环解调器。在
直扩系统中,一般扩频调制方式是用抑制载波双平衡调制来产生 BPSK 信号的,而对于 BPSK
信号,不管是绝对相移还是差分相移。其载波分量都被抑制了几十分贝,并且直扩信号谱密
度都很低,而大气噪声及接收机内部噪声又很大,有用信号常淹没在噪声中,所以用一般的
锁相环难以提取载波。而平方环虽然便于载波提取,但环路工作在二倍频后的频率上,工作
频率高,环路稳定性较差。我们选用的是科斯塔斯环,因为它的突出优点是能够解调移相键
控信号和抑制了载波的信号,且环路的工作频率与输入信号载波频率完全相同。
(b) 扩频解调模块
解扩方式有相关解扩、直接式相关器解扩、外差式相关器解扩、序列匹配滤波器解扩。
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资源评论
- 宋核桃6272023-04-16实在是宝藏资源、宝藏分享者!感谢大佬~
- m0_748523222023-08-31资源内容详细,总结地很全面,与描述的内容一致,对我启发很大,学习了。
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