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直接序列扩频通信仿真实现毕业设计.

沈阳理工大学毕业设计(论文)成绩评定学生姓名:专业:通信工程学号:题目:直接序列扩频通信仿真实现毕业设计(论文)答辩委员会(小组)评语:答辩评分:答辩委员会主任(组长)(签字):年月日毕业设计(论文)成绩毕业设计(论文)总评成绩(等级):答辩委员会主任(签字):年月日毕业设计(论文)评语毕业设计(论文)任务书学生毕业设计档案*注:阶段成绩分A、B、C三级:A为全面完成任务、B为完成任务、C为完成摘要直接序列扩频通信系统因其抗干扰性强、隐蔽性好、易于实现码分多址(CDMA)、抗多径干扰、直扩通信速率高等众多优点,在个人通信网、无线局域网、第三代移动通信、卫星通信以及军事战术通信等领域得到广泛应用。

本文以扩频通信理论为基础,用MATLAB工具箱中的Simulink通信仿真模块和MATLAB函数对直接序列扩频通信系统进行了仿真分析,在给定条件下运行了仿真程序,得到了预期的结果。

本文具体介绍了扩频通信的国内外发展背景和发展趋势,阐明了扩频通信在当今社会的重要性,扩频通信是70年代中期迅速发展起来的一种新型的通信系统,它抗干扰能力、抗衰落能力、抗多径的能力是上述其它通信系统无与伦比的。

根据扩频通信的特点和原理,对扩频通信进行具体分析如扩频同步,扩频码序列,扩频增益和抗干扰容限等相关问题进行了具体研究,同时介绍了扩频通信在各个领域的应用,说明了其重要性所在。

关键词:扩频通信;同步;调制;Simulink仿真;解调AbstractThe direct sequence spread spectrum communication system is widely used in various areas, such as personal communication, networks, wireless local area network, the third generation mobile communications, satellite communications and military tactical communications, because of its many advantages: strong anti-interference, good for hiding, easy to implement code division multiple access (CDMA), anti-multipath interference, and higher DSSS communication rate.Based on spread spectrum communication theory, By using Simulink, and MATLAB function,the direct sequence spread frequency communication was simulated, and under the given conditions, the simulation program running the expected results. The article specifically on the spread-spectrum communications background and the development of domestic and international development trends, clarify the spread spectrum communication in today's society of the importance of spread spectrum communication is the mid-1970s up to the rapid development of a new type of communications system, and its anti-interference capability, Anti-Fading capacity, multi-path resistance is the ability of these other communication systems incomparable. According to spread-spectrum communications features and principles of spread spectrum communications for a specific analysis such as spread spectrum synchronization, the spreading code sequences, Spreading Gain and interference tolerance, and other issues related to the specific research, Meanwhile on the spread spectrum communication in various fields of application, shows its importance lies. Finally, based on the simulation software MATLAB Simulink tools for dynamic simulation, come out with a complete simulation results, using Simulink summed up the basic methods and steps.Keywords: Spread spectrum communication; Synchronization; Modulation; Simulink;Demodulation目录1 绪论 (1)1.1 直接序列扩频通信系统的发展 (1)1.2 直接序列扩频通信应用背景 (2)1.3 直接序列扩频通信的特点 (3)1.4 课题介绍 (4)2 直接序列扩频通信技术及其理论基础 (5)2.1 直接序列扩频通信的定义 (5)2.2 直接序列扩频通信的基本概念 (8)2.3 直接序列扩频通信的扩频和解扩过程 (9)3 直接序列扩频通信原理 (11)3.1 直扩系统的同步 (11)3.2 扩频码序列的相关性 (18)3.3 m序列 (20)3.4 扩频增益和抗干扰容限 (24)3.5 直扩信号的抗截获性 (25)3.6 直扩系统的抗多径干扰性能 (25)3.7 直扩测距定时系统 (26)3.8 扩频通信的应用领域 (26)4 直接序列扩频通信系统的Simulink仿真 (29)4.1 Simulink的介绍 (29)4.2 Simulink简单建模 (30)4.3 Simulink仿真技术 (33)4.3.1 Simulink窗口环境 (33)4.3.2 功能模块的设置 (36)4.3.3 Simulink对通信系统的仿真 (38)4.4 MATLAB源程序设计 (40)5 仿真结果及分析 (48)5.1 扩频与解扩的Simulink仿真图 (48)5.2 BPSK调制的Simulink仿真图 (50)5.3 编码信道的Simulink仿真图 (52)5.4 先扩频后调制的扩频通信系统Simulink仿真图 (53)5.4.1 各模块的主要参数设置 (55)5.4.2 各示波器所显示的仿真波形 (59)致谢 (63)参考文献 (64)附录A 英文原文 (65)附录B 汉语翻译 (71)1 绪论1.1 直接序列扩频通信系统的发展直接序列扩频(DSSS— Direct Sequence Spread Spectrum)技术是二战期间开发的,最初的用途是为军事通信提供安全保障, 是美军重要的无线保密通信技术。

这种技术使敌人很难探测到信号。

即便探测到信号,如果不知道正确的编码,也不可能将噪声信号重新汇编成原始的信号。

有关扩频通信技术的观点是在1941年由好莱坞女演员Hedy Lamarr和钢琴家George Antheil提出的。

基于对鱼雷控制的安全无线通信的思路,他们申请了美国专利#2.292.387。

不幸的是,当时该技术并没有引起美国军方的重视,直到十九世纪八十年代才引起关注,将它用于敌对环境中的无线通信系统。

在40年代至50年代,主要进行了信息论的研究,抗干扰理论的研究和编码理论的研究。

在70年代中期这种新型的通信系统迅速发展起来,由于它的抗噪声的特性,直接序列扩频技术非常适合商业应用。

在容许无线设备公开使用的电磁环境里,它对其他传统微波设备造成最小的干扰,同时对附近其他设备有更高的抗扰性。

同时1977年,IEEE 发表了扩频通信文集。

1978年,在日本京都召开的国际无线通信咨询委员会公布了研究成果。

1982年,美国召开第一次军事通信会议,两次报告在军事中的应用。

在1985年,美国又提出CDMA(码分多址)的概念同年美国联邦通信委员会(FCC)制定扩频通信的标准和规范,逐步转入民用的商业化研究。

上世纪80年代末,晶体电子技术的先进程度已经足以提供商用的、成本效益好的直接序列扩频系统。

进入90年代,美国国家航空和航天管理局提出CDMA方式的频谱利用率高于FDMA方式,对扩频通信的研究产生深远影响,其后各公司逐步生产商业产品。

我国自80年代以来亦开展了扩频通信系统的研制工作,在中波和超短波的扩频通信也已有产品用于军事通信上,而短波跳频通信正处于理论探讨和实验阶段随着移动通信的迅猛发展,目前3G系统由研制开发逐步进入商用并且向第四代无线多媒体通信飞速发展。

根据ITU的标准,世界各大电信公司联盟均提出了自己的第三代移动通信系统方案,虽然第三代移动通信系统的标准差异很大,但采用码分多址技术已经达成共识。

目前国外扩频通信系统发展相当迅速,尤其是中、长波和超短波已相当成熟,已生产出各种类型的扩频通信系统,并广泛地用于多个领域,尤其是资源探测,交通管理部门(如GPS系统)和军事部门,(如海湾战争)均用到这种通信系统。

现在直扩技术被广泛应用于包括计算机无线网等许多领域。

扩频技术在发展的初始阶段,就已经实现了理论和技术上的重大突破,在此后的发展过程中主要是硬件的改善和性能的提高。

它抗干扰能力、抗衰落能力、抗多径的能力是其它通信系统无与伦比的。

随着科技的发展,扩频技术必将获得更加广阔的应用空间。

1.2 直接序列扩频通信应用背景直接序列扩频(DSSS— Direct Sequence Spread Spectrum)技术是当今人们所熟知的扩频技术之一。

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