直扩系统的组成原理.ppt

课题十直扩系统的组成原理课题十直扩系统的组成原理一、一、直接序列扩频系统的组成直接序列扩频系统的组成1.1.组成与原理组成与原理所所谓谓直直接接序序列列(DS)(DS)扩扩频频,就就是是直直接接用用具具有有高高码码率率的的扩扩频频码码序序列列在在发发端端去去扩扩展展信信号号的的频频谱谱。而而在在收收端端,用用相相同同的的扩扩频频码码序序列列去去进进行行解解扩扩,把把展展宽宽的的扩扩频频信信号号还还原原成成原原始始的的信信息息。图图10-1为直扩系统的组成与原理方框图。为直扩系统的组成与原理方框图。图10-1 直扩系统的组成与原理方框图一、一、直接序列扩频系统的组成直接序列扩频系统的组成图10-1 直扩系统的组成与原理方框图一、一、直接序列扩频系统的组成直接序列扩频系统的组成 直扩系统的特点直扩系统的特点:(1)(1)频频谱谱的的扩扩展展是是直直接接由由高高码码率率的的扩扩频频码序列进行调制而得到的码序列进行调制而得到的;(2)(2)扩扩频频码码序序列列多多采采用用伪伪随随机机码码,也也称称为伪噪声为伪噪声(PN)(PN)码序列码序列;(3)(3)扩扩频频调调制制方方式式多多采采用用BPSKBPSK或或QPSKQPSK等等幅幅调调制制,扩扩频频和和解解扩扩的的调调制制解解调调器器多多采采用用平平衡调制器衡调制器,制作简单又能抑制载波制作简单又能抑制载波;(4)(4)模模拟拟信信息息调调制制多多采采用用频频率率调调制制(FM),(FM),而而数数字字信信息息调调制制多多采采用用脉脉冲冲编编码码调调制制(PCM)(PCM)或增量调制或增量调制(M);(M);一、一、直接序列扩频系统的组成直接序列扩频系统的组成(5)(5)接接收收端端多多采采用用产产生生本本地地伪伪随随机机码码序序列列对对接接收收信信号号进进行行相相关关解解扩扩,或或采采用用匹匹配配滤波器来解扩信号滤波器来解扩信号;(6)(6)扩扩频频和和解解扩扩的的伪伪随随机机码码序序列列应应有有严严格格的的同同步步,码码的的搜搜捕捕和和跟跟踪踪多多采采用用匹匹配配滤滤波波器器或或利利用用伪伪随随机机码码的的优优良良的的自自相相关关特特性性在延迟锁定环中实现在延迟锁定环中实现;(7)(7)一一般般需需要要用用窄窄带带通通滤滤波波器器来来排排除除干干扰扰,以实现其抗干扰能力的提高。以实现其抗干扰能力的提高。一、一、直接序列扩频系统的组成直接序列扩频系统的组成1.m序列序列 m序序列列是是最最长长线线性性移移位位寄寄存存器器序序列列的的简简称称。图图10-2(a)为为一一最最简简单单的的三三级级移移位位寄寄存存器构成的器构成的m序列发生器。序列发生器。二、二、几种常用的伪随机码几种常用的伪随机码图10-2 m序列发生器二、二、几种常用的伪随机码几种常用的伪随机码m m序列的一些基本性质序列的一些基本性质:在在m m序序列列中中一一个个周周期期内内“1”1”的的数数目目比比“0”0”的的数数目目多多1 1位位。例例如如上上述述7 7位位码码中中有有4 4个个“1”1”和和3 3个个“0”0”。在在1515位位码码中中有有8 8个个“1”1”和和7 7个个“0”0”。表表10-110-1中中列列出出了了长长为为1515位的游程分布。位的游程分布。二、二、几种常用的伪随机码几种常用的伪随机码2.Gold2.Gold码序列码序列 m m序序列列虽虽然然性性能能优优良良,但但同同样样长长度度的的m m序序列列个个数数不不多多,且且序序列列之之间间的的互互相相关关值值并并不不都都好好。R.GoldR.Gold提提出出了了一一种种基基于于m m序序列列的的码码序序列列,称为称为GoldGold码序列。码序列。二、二、几种常用的伪随机码几种常用的伪随机码3.R-S3.R-S序列序列利利用用固固定定寄寄存存器器和和m m序序列列发发生生器器还还可可以以构构成成R-SR-S序序列列发发生生器器。它它所所产产生生的的R-SR-S序序列列是是一一种多进制的具有最大的最小距离的线性序列。种多进制的具有最大的最小距离的线性序列。二、二、几种常用的伪随机码几种常用的伪随机码1.1.扩频调制扩频调制 如如图图10-3(a)所所示示为为一一常常见见的的二二极极管管平平衡衡调调制制器器。输输出出正正弦弦波波相相位位改改变变的的情情况况如如图图10-3(b)10-3(b)所示。所示。图图10-410-4后后面面的的三三幅幅图图分分别别示示出出了了这这三三种种情况的输出波形。情况的输出波形。三、三、直扩信号的发送与接收直扩信号的发送与接收图10-3 二极管平衡调制器三、三、直扩信号的发送与接收直扩信号的发送与接收图10-4 实际平衡调制器输出波形三、三、直扩信号的发送与接收直扩信号的发送与接收2.2.相关解扩相关解扩 有有时时为为了了避避免免强强干干扰扰信信号号从从平平衡衡调调制制器器的的输输入入端端绕绕过过它它而而泄泄漏漏到到输输出出端端去去,可可以以用用外差相关解扩外差相关解扩,如图如图10-510-5所示。所示。三、三、直扩信号的发送与接收直扩信号的发送与接收图10-5 外差相关解扩三、三、直扩信号的发送与接收直扩信号的发送与接收 图图10-6(a)10-6(a)示示出出一一直直扩扩接接收收机机的的简简化化方方框框图图。输输入入信信号号除除直直扩扩信信号号外外,还还有有连连续续载载波波干干扰扰和和宽宽带带信信号号干干扰扰。在在图图10-6(b)10-6(b)中中示示出三种信号的处理过程。出三种信号的处理过程。三、三、直扩信号的发送与接收直扩信号的发送与接收图10-6 直扩接收机及其频谱图三、三、直扩信号的发送与接收直扩信号的发送与接收3.射频系统射频系统 直扩射频系统的特点如下直扩射频系统的特点如下:直直扩扩发发射射机机常常见见的的中中频频是是70 70 MHz,MHz,此此时时调调制制信信号号的的带带宽宽不不超超过过20 20 MHzMHz。射射频频频频率率由由中中频频变变频频得得到到,而而不不用用倍倍频频,因因为为倍倍频频能能使使相相位位关关系系产产生生变变化化,会会改改变变或或甚甚至至完完全全去去掉掉DSDS调调制制。对对于于末末级级功功率率放放大大器器,则则要要求求其其要要有有足足够够的的带带宽宽,以以允允许许直直扩扩信信号号可可以以顺顺利利地通过。地通过。三、三、直扩信号的发送与接收直扩信号的发送与接收1.1.直扩系统的抗干扰性直扩系统的抗干扰性 直直扩扩系系统统最最重重要要的的应应用用就就是是在在军军事事通通信信中中作作为为一一种种具具有有很很强强抗抗干干扰扰性性的的通通信信手手段段。图图10-7是这几种干扰的频谱图。是这几种干扰的频谱图。四、四、直扩直扩系统的性能系统的性能图10-7 干扰频谱图四、四、直扩系统的性能直扩系统的性能对对于于宽宽带带噪噪声声,经经过过解解扩扩与与本本地地PNPN码码相相乘乘后后的的相相关关输输出出仍仍然然是是宽宽带带噪噪声声,且且噪噪声声功功率率谱谱密密度度不不变变。但但是是经经窄窄带带滤滤波波后后,输输出出信信息息的信噪比的信噪比,还是改善了处理增益的分贝数。还是改善了处理增益的分贝数。故故直直扩扩系系统统有有足足够够高高的的G Gp p时时,对对宽宽带带噪噪声声是是有有很很好好的的抗抗干干扰扰作作用用的的。对对于于部部分分频频带带噪噪声声干干扰扰,由由于于能能量量相相对对集集中中,对对直直扩扩系系统统的危害比宽带噪声要大一些。的危害比宽带噪声要大一些。换换言言之之,直直扩扩系系统统对对其其抗抗干干扰扰性性低低于于对对宽带噪声的抗干扰性。宽带噪声的抗干扰性。四、四、直扩系统的性能直扩系统的性能此课件下载可自行编辑修改，此课件供参考！此课件下载可自行编辑修改，此课件供参考！部分内容来源于网络，如有侵权请与我联系删除！部分内容来源于网络，如有侵权请与我联系删除！