扩频通信系统的MATLAB仿真

扩频通信系统的MATLAB仿真

摘 要

扩频通信，即扩展频谱通信 ( Spread Spectrum Communication)，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。本文详细阐述了扩展频谱通信的理论基础和实现方法，并通过Matlab对直扩通信系统进行了仿真，并对各基本模块进行设计和仿真。此外，在给定仿真条件下，运行了仿真程序，得到了预期的仿真结果。同时，利用建立的仿真系统，通过对比一般通信系统和基本扩频通信系统的仿真，研究了扩频通信系统抑制信道干扰和码间干扰的性能，结果表明，扩频通信系统确实能很好的提高通信系统的可靠性。 关键词： 直扩通信；Matlab；Simulink；仿真

I

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Spread spectrum communication system simulation with

MATLAB Abstract

. Spread spectrum communication, namely the spread spectrum communication (Spread Spectrum Communication), optical fiber communication and satellite communication is together known as the three high-tech communication transmission mode in the information age. This paper expounds the theoretical foundation and realization method of the spread spectrum communication. By the Matlab simulation platform, spread spectrum communication system is simulated, and each basic is designed and simulated as well. In addition, in a given simulation conditions, running the simulation program obtained the expected simulation results. At the same time, using the simulation system, by comparing the general communication system and the basic spread spectrum communication system simulation, studied the spread spectrum communication system to suppress channel interference and inter-symbol interference performance. The results showed that the spread spectrum communication system does good to improve the reliability of communication system. Key words: DSSS communication; Matlab ; Simulink ;Simulation

II

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目 录

摘 要 ................................................................................................................... I Abstract ................................................................................................................ II 前 言 .................................................................................................................. 1 1 绪论.................................................................................................................. 2 1.1 选题的背景 ............................................................................................................ 2 1.2 选题的主要任务 .................................................................................................... 3 2 扩频通信系统 ................................................................................................... 4 2.1 扩频通信的定义 .................................................................................................... 4 2.2 扩频通信的理论基础 ............................................................................................ 5 2.3 扩频通信系统的工作原理 .................................................................................... 7 2.4 扩频通信的主要特点 ............................................................................................ 8 2.5 扩频通信的主要性能指标 ................................................................................ 10

2.5.1 处理增益 .......................................................................................................................... 10 2.5.2 抗干扰容限 ...................................................................................................................... 11

3 直接序列扩频通信的性能分析 ........................................................................ 12 3.1 直接序列扩频通信系统概述 .............................................................................. 12 3.2 直接序列扩频通信系统的数学模型 .................................................................. 13 3.3 多径干扰 .............................................................................................................. 14

3.3.1 多径干扰的概念 .............................................................................................................. 14 3.3.2 直扩系统的抗干扰性 .................................................................................................... 15 3.3.3 直扩系统的抗截获性 .................................................................................................... 16 3.3.4 直扩码分多址通信系统 ................................................................................................ 17 3.3.5 直扩系统的抗多径能力 .................................................................................................. 17

3.4 直接序列扩频通信系统的伪随机码的选择 ...................................................... 18

3.4.1 扩频码简介 ...................................................................................................................... 19 3.4.2 m序列............................................................................................................................... 19

4 直接序列扩频通信系统的仿真基础 ................................................................ 25 4.1 Matlab语言与仿真环境介绍 ........................................................................... 25

4.1.1 Matlab仿真环境简述 ................................................................................................... 25

III

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4.1.2 Matlab语言介绍 ........................................................................................................... 26

4.2 基于matlab通信仿真的基本步骤 .................................................................... 27 4.3 Simulink建模仿真的一般过程 ............................................................................ 27

4.3.1 Simulink建模仿真的基本步骤 ..................................................................................... 27 4.3.2 Simulink中功能模块的连接及设置 ............................................................................. 28

5 直接序列扩频通信系统的仿真 ........................................................................ 32 5.1 Simulink的仿真 .................................................................................................... 32

5.1.1 扩频与解扩的Simulink仿真 .......................................................................................... 32 5.1.2 BPSK调制的Simulink仿真 .............................................................................................. 34 5.1.3 编码信道的Simulink仿真 .............................................................................................. 36

5.2 Matlab源程序设计 .............................................................................................. 38 总 结 ................................................................................................................. 48 致 谢 ................................................................................................................. 49 参考文献 ............................................................................................................. 50

IV

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前 言

在当今信息时代，如何有效的利用宝贵的频带，如何进行准确可靠的信息通信是通信领域中至关重要的问题，扩频通信正是在这种背景下迅速发展起来的。直接序列是扩频通信的一种实现方式，在抗干扰和保密方面，是扩频通信中很好的通信方式。具体的实现方式是将待传送的信息数据经伪随机编码(扩频序列: Spread Sequence)调制，实现频谱扩展后再传输；接收端则采用相同的编码进行解调及相关处理，恢复原始信息数据。

本次毕业设计中，是用Matlab实现直接序列扩频通信系统的仿真。Matlab是一种功能强大的软件，在统计、信号处理、人工智能以及通信领域得到了广泛的应用。

这篇论文共分五章：第一章是绪论部分，主要介绍选择该课题的背景及任务。第二章主要介绍了扩频通信的基本定义、理论和主要性能指标。第三章重点介绍直接序列扩频通信系统的性能分析，包括直接序列扩频通信的模型、多径干扰和伪随机码的选择。第四章着重介绍直接序列扩频通信系统的仿真基础，主要包括Matlab语言与仿真环境介绍，基于Matlab通信仿真的基本步骤，Simulink建模仿真的一般过程。第五章是对本课题的一系列相关的仿真，主要包括Simulink基本模块的仿真和扩频通信系统的仿真。

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1 绪论

1.1 选题的背景

人类社会进入到了信息社会，通信现代化是人类社会进入信息时代的重要标志。而在现代通信中遇到的一个重要问题就是抗干扰问题。随着通信事业的迅速发展，各类通信网的建立，使得有限的频率资源更加拥挤，相互之间的干扰更为严重，如何防止和降低这种相互之间的干扰，就成为一大难题。

扩展频谱（SS ，Spread Spectrum，简称扩频）技术具有很强的抗干扰性，其多址能力、保密、抗多径等功能倍受人们的关注，被广泛的应用于军事通信和民用通信中。扩频通信系统扩展频谱技术，将信号扩展到很宽的频带上，在接收端对扩频信号进行相关处理即带宽压缩，恢复成窄带信号。对干扰信号而言，由于与扩频信号不相关，则被扩展到一个很宽的频带上，使之进入信号通频带内的干扰功率大大的降低，相应增加了相关器输出端的信号/干扰比，对大多数认为的干扰而言，扩频通信系统都具有很强的对抗能力。

扩频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。

真正实用的扩频通信系统是在50年代中期发展起来的。麻省理工学院林肯实验室开发的扩频通信系统F9C-A/Rake系统被公认为第一个成功的扩频通信系统，在该系统的研制过程中，首次提出了瑞克(RAKE)接收的概念并成功应用，该系统也是第一个真正实用的宽带通信系统。第一个跳频扩频通信系统BLADES也在这段时期研制成功，在该系统中第一次利用移位寄存序列实现纠错编码。在此期间，喷气实验室（JPL）在其空间任务中完成了伪码产生器的设计以及跟踪环路的设计。 自从扩频通信的概念在50年代开始成熟以后，此后的二十多年扩频通信技术仍得到很大的发展，但都只是局部的发展，如硬件的改进和应用领域的拓展。一直到80年代初期，扩频通信的概念都只是在军事通信系统中得到应用，这种状况到了80年代中期才得到改变。美国联邦通信委员会（FCC）于1985年5月发布了

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一份关于将扩频技术应用到民用通信的报告。从此，扩频通信技术获得了更加广阔的应用空间。90年代初，在第一代模拟蜂窝通信系统的基础上，出现了PCS研究的热潮。扩频技术为共享频谱提供了可能。使用扩频技术能够实现码分多址，即在多用户通信系统中所有用户共享同一频段，但是通过给每个用户分配不同的扩频码实现多址通信。利用扩频码的自相关特性能够实现对给定用户信号的正确接收；将其他用户的信号看作干扰，利用扩频码的互相关特性，能够有效抑制用户之间的干扰。随着PCS（Personal Communications Service）以及蜂窝移动通信的发展，CDMA（Code Division Multiple Access）技术已经成为不可或缺的关键技术。扩频通信技术也在民用通信中找到更为广阔的应用空间，而关于CDMA技术的研究热潮也一直延续到现在。扩频技术由于其本身具备的优良性能而得到广泛应用，到目前为止，其最主要的两个应用领域仍是军事抗干扰通信和移动通信系统，而跳频系统与直接扩频系统则分别是在这两个领域应用最多的扩频方式。直接扩频码分多址，由于具备通信容量大、能充分利用话音的统计特性、平滑的越区切换、通信容量的软特性等优点被作为未来移动通信中最具竞争力、最有前景的无线多址接入技术。无线扩频通信作为另一种有效的补充通信手段,已在金融系统得到了越来越广泛的应用。

发展到现在，扩频技术理论和技术都已趋于完善，主要应从系统的角度考虑总体性能，且与其它新技术结合应用。因此，应用的驱动一直是扩频技术发展的强大动力，未来的无线通信系统，如移动通信、无线局域网、全球个人通信等，扩频技术必将发挥重要作用。随着科技的发展，扩频技术必将获得更加广阔的应用空间。在这里，本课题主要就直接序列扩频通信系统做以详细的介绍。

1.2 选题的主要任务

利用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分析和仿真，使其更加形象和具体。对比在存在码间干扰（在数字通信系统中一般都存在）和信道干扰的情况（且没有信道编码）下，扩频通信系统的发送信号和接收信号的波形是否完全一致。证明扩频通信系统在抑制噪声等干扰方面具有突出优势。

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2 扩频通信系统

2.1 扩频通信的定义

所谓扩频通信，简单的可以这样表述：扩频通信技术是一种信息传输方式。其信号所占有的频带宽度远大于所传输的信息所必需的最小带宽。频带的展宽通过编码和调制的方法来实现，与所传输的信息数据无关，在接收端用相同的扩频码进行相关解扩及恢复所传的信息数据。从这个定义中我们可以看到它包含了以下三个方面的含义：

首先，信号的频谱被扩展宽了。在信息传输中，我们知道任何信息都需一定的带宽，称为信息带宽。为了充分利用频率资源，通常尽量采用大体相当的带宽的信号来传送信息。在无线电通信中，射频信号的带宽与所传送信息的带宽是相比拟的，如我们熟悉的调幅信号传送的语声信号，其带宽为语声信号带宽的两倍。这是窄带通信。而扩频通信信号带宽与信息带宽之比（我们成为处理增益）可以达到100甚至1000倍，这就是我们说的宽带通信。

其次，采用扩频码序列调制方式展宽信号频谱。我们知道，在时间上有限的信号，其频谱是无限的。例如很窄的脉冲信号，其频谱则很宽。信号的频带宽度与其持续的时间近似成反比。因此，如果很窄的脉冲序列被所传送信息调制，则可产生很宽的频带信号。如直接序列扩频通信系统就是采用这种方法获得扩频信号。这种很窄的脉冲码序列，其码速率是很高的，称为扩频码序列。这里需要说明的是所采用的扩频码序列与所传送的信息数据是无关的，也就是说它与一般的正弦载波信号一样，丝毫不影响信息传输的透明性。扩频码序列仅仅起扩展信号频谱的作用。

第三，在接收端用相关解调来解扩。正如在一般的窄带通信中，已调信号在接收端都要进行解调来恢复所传信息。在扩频通信中接收端则用与发送端相同的扩频码序列与收到的扩频信号进行相关解调，恢复所传送的信息。这种在发端把窄带信息扩展成宽带信号，而在接收端又将其解扩成窄带信息的处理过程，能带来一系列好处。弄清楚扩频和解扩频处理过程的机制，是理解扩频通信本质的关键。

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2.2 扩频通信的理论基础

通信理论和通信技术的研究，是围绕着通信系统的有效性和可靠性这两个基本问题展开的，所以有效性和可靠性是设计和评价一个通信系统的主要性能指标。

通信系统的有效性，是指通信系统传输信息效率的高低。这个问题是讨论怎样以最合理、最经济的方法传输最大数量的信息。在模拟通信系统中，多路复用技术可提高系统的有效性。显然，信道复用程度越高，系统传输信息的有效性就越好。在数字通信系统中，由于传输的是数字信号，因此传输的有效性是用传输速率来衡量的。

通信系统的可靠性，是指通信系统可靠地传输信息。由于信息在传输过程中受到干扰，收到的信息与发出的信息并不完全相同。可靠性就是用来衡量收到信息与发出信息的符合程度。因此，可靠性决定于系统抵抗干扰的性能，也就是说，通信系统的可靠性决定于通信系统的抗干扰性能。在模拟通信系统中，传输的可靠性是用整个系统的输出信噪比来衡量的。在数字通信系统中，传输的可靠性是用信息传输的差错率来描述的。本课题是通过观察输入输出波形，定性的说明系统的可靠性的。

扩展频谱通信(Spread Spectrum Communication)简称扩频通信。扩频通信的基本特征是使用比发送的信息数据速率高许多倍的伪随机码把载有信息数据的基带信号的频谱进行扩展，形成宽带的低功率谱密度的信号来发射。

香农(Shannon)在信息论的研究中得出了信道容量的公式：

CBlog21S/N (2-1)

式中： C——信道容量，b/s；

B——信道带宽，Hz； S——信号功率，W；

N——噪声功率，W。

香农公式表明了一个信道无差错地传输信息的能力同存在于信道中的信噪比以及用于传输信息的信道带宽之间的关系。

令C是希望具有的信道容量，即要求的信息速率，对(2-1)式进行变换

CS1.44ln1N (2-2)  B对于干扰环境中的典型情况，当

S1时，用幂级数展开(2-1)式，并略去N5

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高次项得

CS1.44BN

(2-3)

或

B0.7CNS

(2-4)

由式(2-1)和(2-2)可看出，对于任意给定的噪声信号功率比S/N，只要增加用于传输信息的带宽B，就可以增加在信道中无差错地传输信息的速率C。或者说在信道中当传输系统的信号噪声功率比S/N下降时，可以用增加系统传输带宽B的办法来保持信道容量C不变。或者说对于任意给定的信号噪声功率比S/N，可以用增大系统的传输带宽来获得较低的信息差错率。

扩频通信系统正是利用这一原理，用高速率的扩频码来扩展待传输信息信号带宽的手段，来达到提高系统抗干扰能力的目的。扩频通信系统的带宽比常规通信系统的带宽大几百倍乃至几万倍，所以在相同信息传输速率和相同信号功率的条件下，具有较强的抗干扰的能力。

香农在其文章中指出，在高斯噪声的干扰情况下，在受限平均功率的信道上，实现有效和可靠通信的最佳信号是具有白噪声统计特性的信号。这是因为高斯白噪声信号具有理想的自相关特性，其功率谱密度函数为

S(f)N02 -∞< f <∞ (2-5)

对应的自相关函数为

R(τ)S(f)ej2πfτdfN0δ(τ)2 (2-6)

其中：

为时延，()定义为

τ0δ(τ)0τ0 (2-7)

白噪声的自相关函数具有()函数的特点，说明它具有尖锐的自相关特性。但是对于白噪声信号的产生、加工和复制，迄今为止仍存在着许多技术问题和困难。然而人们已经找到了一些易于产生又便于加工和控制的伪噪声码序列，它们的统计特性近似于或逼近于高斯白噪声的统计特性。

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伪噪声序列的理论在本书以后的章节中要专门讲述，这里仅简略引用其统计特性，借以说明扩频通信系统的实质。

通常伪噪声序列是一周期序列。假设某种伪噪声序列的周期(长度)为N，且码元ci都是二元域1,1上的元素。一个周期（或称长度）为N，码元为ci的伪噪声二元序列ci的归一化自相关函是一周期为N的周期函数，可以表示为

R()Rc()k(kN) (2-8)

其中Rc()为伪噪声二元序列ci一个周期内的表示式

1Rc(τ)Ncci1Nii11Nτ0τ0 (2-9)

式中0，1，2，3，…N。当伪噪声序列周期(长度)N取足够长或N→∞时，式(2-8)可简化为

τ011Rc(τ)0τ0N (2-10)

比较式(2-5)和式(2-9)，看出它们比较接近，当序列周期(长度)足够长时，式(2-9)就逼近式(2-5)。式(2-10)是自相关函数归一化的形式，乘周期N后就是一般表达式，在一般表达式中R(0)N）。所以伪噪声序列具有和白噪声相类似的统计特性，也就是说它很接近于高斯信道要求的最佳信号形式。因此用伪噪声码扩展待传输信息信号频谱的扩频通信系统，优于常规通信系统。

2.3 扩频通信系统的工作原理

由于数字通信同模拟通信相比具有很大优势，所以这里仅以数字扩频通信系统为例来做以阐述。数字扩频通信系统的一般工作原理如图2.1所示。

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伪码同步噪声信道编码发送端扩频调制载波调制信道译码接收端信源信道解扩解调信宿干扰同步

图2.1 数字扩频通信系统基本框图

图2.1所示为一个数字扩频通信系统的基本框图。其中信道编码器、信道解码器、调制器和解调器是传统数字通信系统的基本构成单元。在扩频通信系统中除去了这些单元外，应该用了相同的伪随机序列发生器，分别作用在发送前端的调制器与接收前端的解调器。这两个序列发生器产生伪随机噪声（PN）二值序列，在调制端将传送信号在频域进行扩展，在解调端解扩该扩频发送信号。

信息数据D经过常规的数据调制，变成了带宽为B1的基带(窄带)信号，再用扩频编码发生器产生的伪随机编码(PN码：Pseudo Noise Code)，对基带信号作扩频调制，形成带宽B2(B2远大于B1)、功率谱密度极低的扩频信号，这相当于把窄带B1的信号以PN码所规定的规律分散到宽带B2上，再发射出去。接收端用与发射时相同的伪随机编码做扩频解调，把宽带信号恢复成常规的基带信号，即依PN码的规律从宽带中提取与发射对应的成份积分起来，形成普通的基带信号，然后，可再用常规的通信处理解调出发送来的信息数据D。

2.4 扩频通信的主要特点

由于扩频通信能大大扩展信号的频谱，发送端用扩频码序列进行扩频调制，以及在接收端用相关解调技术，使其具有许多窄带通信难以替代的优良性能，能在民用后，迅速推广到各种公用和专用通信网络之中，主要有以下几项特点：

（1）易于重复使用频率，提高了无线频谱利用率

无线频谱十分宝贵，虽然从长波到微波都得到了开发利用，仍然满足不了社会的需求。在窄带通信中，主要依靠波道划分来防止信道之间发生干扰。为此，世界各国都设立了频率管理机构，用户只能使用申请获准的频率。扩频通信发送

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功率极低，采用了相关接收技术，且可工作在信道噪声和热噪声背景中，易于在同一地区重复使用同一频率，也可与各种窄道通信共享同一频率资源。所以，在美国及世界绝大多数国家，扩频通信无须申请频率，任何个人与单位都可以无执照使用。

（2）抗干扰性强，误码率低

扩频通信在空间传输时所占用的带宽相对较宽，而接收端又采用相关检测的办法来解扩，使有用宽带信息信号恢复成窄带信号，而把非所需信号扩展成宽带信号，然后通过窄带滤波技术提取有用的信号。这样，对于各种干扰信号，因其在接收端的非相关性，解扩后窄带信号中只有很微弱的成分，信噪比很高，因此抗干扰性强。当处理增益Gp 35dB时，抗干扰容限Mj 22dB，即在负信噪声比（ 22dB）条件下，可以将信号从噪声中提取出来。在商用的通信系统中，扩频通信是唯一能够工作在负信噪比条件下的通信方式。

（3）隐蔽性好，对各种窄带通信系统的干扰很小

由于扩频信号在相对较宽的频带上被扩展了，单位频带内的功率很小，信号湮没在噪声里，一般不容易被发现，而想进一步检测信号的参数如伪随机编码序列就更加困难，因此说其隐蔽性好。再者，由于扩频信号具有很低的功率谱密度，它对使用的各种窄带通信系统的干扰很小。

（4）可以实现码分多址

扩频通信提高了抗干扰性能，但付出了占用频带宽的代价。如果让许多用户共用这一宽频带，则可大大提高频带的利用率。由于在扩频通信中存在扩频码序列的扩频调制，充分利用各种不同码型的扩频码序列之间优良的自相关特性和互相关特性，在接收端利用相关检测技术进行解扩，则在分配给不同用户码型的情况下可以区分不同用户的信号，提取出有用信号。这样一来，在一宽频带上许多对用户可以同时通话而互不干扰。

（5）抗多径干扰

在无线通信的各个频段，长期以来，多径干扰始终是一个难以解决的问题。在以往的窄带通信中，采用以下两种方法来提高抗多径干扰的能力：一是把最强的有用信号分离出来，排除其他路径的干扰信号，即采用分集接收技术；二是设法把不同路径来的不同延迟、不同相位的信号在接收端从时域上对齐相加，合并成较强的有用信号，即采用梳状滤波器的方法。

这两种技术在扩频通信中都易于实现。利用扩频码的自相关特性，在接收端

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从多径信号中提取和分离出最强的有用信号，或把多个路径来的同一码序列的波形相加合成，这相当于梳状滤波器的作用。另外，在采用频率跳变扩频调制方式的扩频系统中，由于用多个频率的信号传送同一个信息，实际上起到了频率分集的作用。

（6）能精确地定时和测距

电磁波在空间的传播速度是固定不变的光速，人们自然会想到如果能够精确测量电磁波在两个物体之间的传播时间，也就等于测量两个物体之间的距离。在扩频通信中如果扩展频谱很宽，则意味着所采用的扩频码速率很高，每个码片占用的时间就很短。当发射出去的扩频信号在被测量物体反射回来后，在接收端解调出扩频码序列，然后比较收发两个码序列相位之差，就可以精确测出扩频信号往返的时间差，从而算出两者之间的距离。测量的精度决定于码片的宽度，也就是扩展频谱的宽度。码片越窄，扩展的频谱越宽，精度越高。

（7）适合数字话音和数据传输，以及开展多种通信业务

扩频通信一般都采用数字通信、码分多址技术，适用于计算机网络，适合于数据和图像传输。

（8）安装简便，易于维护

扩频通信设备是高度集成，采用了现代电子科技的尖端技术，因此，十分可靠、小巧，大量运用后成本低，安装便捷，易于推广应用。

2.5 扩频通信的主要性能指标

处理增益和抗干扰容限是扩频通信系统的两个重要性能指标。

2.5.1 处理增益

处理增益G也称扩频增益( Spreading Gain)它定义为频谱扩展前的信息带宽DF与频带扩展后的信号带宽 W之比:

Gp W /F (2-11)

在扩频通信系统中，接收机作扩频解调后，只提取伪随机编码相关处理后的带宽为 DF的信息而排除掉宽频带 W中的外部干扰、噪音和其地用户的通信影响。因此，处理增益 G反映了扩频通信系统信噪比改善的程度。

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2.5.2 抗干扰容限

抗干扰容限是指扩频通信系统能在多大干扰环境下正常工作的能力，定义为:

Mj G   S /N  out LS  (2-12)

其中:Mj— — — 抗干扰容, G — — — 处理增益, (S /N ) out— — — 信息数据被正确解调而要求的最小输出信噪比，Ls — — — 接收系统的工作损耗。

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3 直接序列扩频通信的性能分析

扩频通信与一般的通信系统相比，主要是在发射端增加了扩频调制，而在接收端增加了扩频解调的过程，扩频通信按其工作方式不同主要分为直接序列扩频系统、跳频扩频系统、跳时扩频系统、线性调频系统和混合调频系统。现以直接序列扩频系统为例对扩频通信系统的主要性能进行分析。

3.1 直接序列扩频通信系统概述

直接序列调制扩展频谱通信系统（direct sequence spread spectrum communication system,DS-SS）,简称直接序列系统或直扩系统，是用待传输的信息信号与高速率的伪噪声（伪随机）码波形相乘后，去直接控制载波信号的某个参量，来扩展传输信号的带宽。用于频谱扩展的伪随机序列称为扩频码序列。直接序列系统的简化方框图如下图3.1：

(a)

发射系统

(b) 接收系统

图3.1 直接序列系统原理方框图

在发信机端，待传输的数据信号与伪随机码（扩频码）波形相乘，形成的复合码对载波进行调制，然后由天线发射出去。在接收端，要产生一个与发信机中的伪随机码同步的本地参考伪随机码，对接收信号进行相关处理，这一相关处理过程通常称为解扩。解扩后的信号送到解调器解调，恢复出传送的信息。

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3.2 直接序列扩频通信系统的数学模型

在直接序列系统中，通常对载波进行相移键控（PSK）。下面来讨论直接序列系统的数学模型。假设系统的调制方式为PSK，则其模型如下

滤波器 滤波器 R(t) 射频 r(t) d(t) 中频 v(t) 编码器 发射机 {an} c(t) 至数据

C(t-T) rd2cos[2 (f+f)t+ψ] 0dcos(2f0t+) 数据源 m序列 发生器 射频 振荡器 f d ψ 检测器

VCO m序列 发生器 Tˆd (a) 发射系统模型 (b) 接收系统模型

图3.2 扩频通信系统的数学模型

频谱扩展后的复合信号d(t)c(t)对载波cos(2πf0t)（f0为载波频率）进行调制（直接序列扩频一般采用PSK调制），然后通过发射机和天线送入信道中传输。发射机输出的扩频信号用s(t)表示，其示意图如图3.3(d)所示。扩频信号s(t)的带宽取决于伪噪声码c(t)的码速率Rc。在PSK调制的情况下，射频信号的带宽等于伪噪声码速率的2倍，即RRF2Rc，而几乎与数字信号d(t)的码速率无关。以上对待传输信号d(t)的处理过程就是对信号d(t)的频谱进行扩展的过程。经过上述过程的处理，达到了对d(t)扩展频谱的目的。

+1 (a) d(t) -1 +1 (b) c(t)

-1

+1 (c) d(t)c(t) -1

Tb

Td

A s(t)=Ad(t)c(t)cos[2f0t+(t)](d) s(t)

-A +1

Tb

-1

干图3.3 理想扩展频谱系统波形示意图

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3.3 多径干扰

多径干扰是一种在通信中，特别是在移动通信中最常见的且影响很严重的干扰，它属于乘性干扰。抗多径干扰的方法很多，扩频技术就是其中的一种。

3.3.1 多径干扰的概念

多径干扰是由于电波在传播过程中遇到各种反射体（如电离层、对流层、高山和建筑物等）引起的反射或散射，在接收端收到的直接路径信号与反射路径信号产生的群反射信号之间的随机干涉形成的。多径的形成与电台所处的环境、地形、地物等有关。多径干扰信号的频率选择性衰落和路径差引起的传播时延τ，可使信号产生严重的失真和波形展宽并导致信息波形重叠。这不但能引起噪声增加和误码率上升，使通信质量降低，而且可能使某些通信系统无法工作。

下面分析多径传输对接收的影响。设发射信号为Acosw0t，则经过几条路径传播后的接收信号可表示为：

rtitcosw0tititw0tit （3-1）

nn式中，it、it、it分别为第i条路径的接收信号的振幅、传播时延、附加相位，itw0it。大量观察表明，it与it随时间的变化与发射载频的周期

相比通常要缓慢的多。因此，上式可以改写为

rtitcositcosw0titsinitsinw0t

i1i1nni1i1Xctcosw0tXstsinw0t

其中：

Utcosw0tt （3-2）

UtXc2tXs2t （3-3）

tarctannXst（3-4） Xct

Xctitcosit （3-5）

i1nXstitsinit （3-6）

i1

由于it与it可认为是缓慢变化的随机过程，因此U（t）与t以及Xct与Xst均是缓慢变化的随机过程，r（t）为一窄带过程。

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由式3-2可知：（1）从波形看，多径传播的结果使单一频率的确知信号变成了包络和相位受到调制的信号，这样的信号称为衰落信号；（2）从频谱上看，多径引起了频率弥散，即由单个频率变成了一个窄带频率。

一般情况下，U（t）即振幅服从瑞利分布，t即相位服从均匀分布，则可将r（t）看成窄带高斯过程。多径传播造成了衰落及频率弥散，同时还可能发生频率选择性衰落。

3.3.2 直扩系统的抗干扰性

直扩系统最早应用是在军事通信中作为很强抗干扰性的通信手段。直扩系统对窄带干扰、宽带干扰等，都具有抗干扰能力，其抗干扰能力大小就是前面提出的扩频处理增益GP，GP越大，抗干扰能力就越强。下面就来分析直扩系统抗宽带干扰和抗窄带干扰的原理。

图3-4为直扩系统抗宽带干扰的示意图。

这里的宽带干扰是泛指的与扩频信号不相关的，在CDMA通信网中，其它用户的信号就是一种宽带干扰。相关处理前，信号频谱是很宽的，经相关处理后，有用信息被解扩，其功率谱集中于信息带宽内，而宽带干扰通过相关器，其功率谱密度基本不变。由于解扩后必然连接窄带滤波器，保证信号能顺利通过，对信号频带之外的各种干扰起到很大的抑制作用，从而提高了输出的信噪比。

功率频谱 A有用信号 干扰信号 干扰电平 解扩后的有用信号信息带宽B 白限热噪声电平 Rc fc f Rc

f (a)接收机输入的信号及干扰的功率谱 (b)相关器输出的信号及干扰的功率谱 图3-4 直扩系统抗宽带干扰的示意图

对单频或窄带干扰，直扩系统有很强的抗干扰能力。图3-5(a)为解扩前的功率谱，窄带干扰功率很大，由于干扰与本地扩频码(PN码)是不相关的。对干扰来说，

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相关器起到扩展频谱的目的，功率谱密度就大大下降，其中对信号有害的干扰分量只有落入信息带宽部分，从而抑制了大部分干扰。由于有用信号能顺利通过窄

A 窄带干扰信有用信号 A解扩后的有用信干扰被扩展频 2Rc f fi ffc (a)未解扩的功率谱 （b）解扩后的功率谱 图3-5 直扩系统抗窄带干扰示意图 带滤波器，因此提高了输出的信噪比。

3.3.3 直扩系统的抗截获性

截获敌方信号的目的在于： (1)发现敌方信号的存在， (2)确定敌方信号的频率， (3)确定敌方发射机的方向。

理论分析表明，信号的检测概率与信号能量与噪声功率谱密度之比成正比，与信号的频带宽度成反比。直扩信号正好具有这两方面的优势，它的功率谱密度很低，单位时间内的能量就很小，同时它的频带很宽。因此，它具有很强的抗截获性。

如果满足直扩信号在接收机输入端的功率低于或与外来噪声及接收机本身的热噪声功率相比拟的条件、则一般接收机发现不了直扩信号的存在。另外，由于直扩信号的宽频带特性，截获时需要在很宽的频率范围进行搜索和监测，也是困难之一。因此，直扩信号可以用来进行隐藏通信。至于如何发现敌方直扩信号的存在，和弄清楚其参数，即直扩信号的检测与估值问题。

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3.3.4 直扩码分多址通信系统

多址通信系统指的是许多用户组成的一个通信网，网中任何两个用户都可以通信，而且许多对用户同时通信时互不不扰。应用直扩系统就很容易组成这样一个多址通信系统(网)。

具体的做法是给每一个用户分配一个PN码作为地址码。首先，利用直扩信号中PN码的相关特性来区分不同的用户，每个用户只能收到其他用户按其地址码发来的信号，此时自相关特性出现峰值，可以判别出是有用信号。对于其他用户发来的别的信号，因PN码不同时互相关值很小，不会被解扩出来。其次，利用直扩信号中频谱扩展，功率谱密度很低的特性，可以有许多用户共用同一宽频带。此时相互之间干扰很小，可以当作噪声处理。另外，每个用户占用的频宽很窄，相对说来，频谱利用率也是高的[8]。

实现直扩码分多址通信值得注意的问题有： 1、是要选择有优良互相关特性的码。

一般多采用有二值或三值相关特性的码作为地址码。同时还需要有一定的数量。Gold码就可以作为地址码来用，它既有较优良的相关特性，也有足够的数量可供选。

2、是要注意克服“远－近”问题。

所谓“远一近”问题指的是距离近的用户的信号强，它会干扰距离远的弱信号的接收。解决的办法是采用自动功率控制，自动调节各用户的发射功率，使达到接收机时各用户信号功率基本相等，也就是满足接收机输入端等功率的条件，才能正确地区分有用信号。

3、是同时通话的用户数，决定于整个网内的噪声水平。

因此，直扩码分多址系统是一种噪声受限的系统。随着用户数的增加，通信质量逐渐变坏。

3.3.5 直扩系统的抗多径能力

直扩系统具有较强的抗多径干扰的能力，其抗多径效应的机理主要在于以下三点：

① 直扩系统是一种宽带系统，尽管在通信中一部分频谱可能被衰落，但不会带来太大的恶化。从这一点上讲，频谱扩展可认为是一种频率分集。

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② 伪随机序列具有尖锐的自相关特性，因而对多径效应不敏感。当多径时延扩散小于一个伪码宽度Tc时，反射信号与有用信号叠加，被视为信号的一部分，对有用信号幅度有影响，但不产生对伪码宽度的展宽或压缩。当多径时延超过了一个伪码宽度Tc时，可把多径信号视为噪声处理，相关接收后多径信号就可以去掉。

图3.4给出了直扩减弱多径效应的示意图。图中用{Ki}（i=1～m）表示扩频码序列；在接收信号中，除主信号外，还加上延迟时间为τ的反射信号。匹配滤波器对扩频序列的输出实现了分离尖锐的主信号峰和反射信号的小峰值的作用。主信号波形与扩频码的自相关函数相对应。如果码选择合适，则峰值点以外的相关值就像峰值两边的斜线部分所示那样影响非常小。

主信号K1反射信号K2K1K2...Km-1KmKm-1Km...输入TC匹配滤波器MMTC......TCMTaτ输出MTCM+图3.6 直扩抗多径示意图

③ 当码元Tc相当窄且伪码码长很长时，系统的频谱很宽，反射回来的多径频率分量不可能同时到达接收点，形成的多径干扰信号就被消弱，对接收有用信号影响不大。

3.4 直接序列扩频通信系统的伪随机码的选择

Shannon在证明编码定理的时候，提出了用具有白噪声统计特性的信号来编码。白噪声是一种随机过程，它的瞬时值服从正态分布，功率谱在很宽的频带内都是均匀的，它有及其优良的相关特性。但是至今无法实现对白噪声的放大、调

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制、检测、同步及控制等，而只能用具有类似带限白噪声统计特性的伪随机码来逼近它，并作为扩频系统的扩频码。

3.4.1 扩频码简介

在扩频系统中，信号频谱的扩展是通过扩频码实现的。扩频系统的性能同扩频码的性能有很大关系。对扩频码通常提出下列要求：

① 易于产生； ② 具有随机性；

③ 扩频码应具有尽可能长的周期，使干扰者难以通过扩频码的一小段去重建整个码序列；

④ 扩频码应具有双值自相关函数和良好的互相关特性，以有利于接收时的截获和跟踪，以及多用户应用。

从理论上说，用纯随机序列去扩展信号频谱是最理想的。但在接收机中为了解扩应当有一个同发送端扩谱码同步的副本。因此，实际工程中，我们只能用伪随机或伪噪声（PN）序列作为扩频码。伪随机序列具有貌似噪声的性质，但它又是周期性的有规律的，既容易产生，又可以加工和复制的序列。

伪随机序列具有类似于随机序列的性质，归纳起来有下列三点： ① 平衡特性：随机序列中0和1的个数接近相等。

② 游程特性：把随机序列中连续出现0或1 的子序列称为游程。连续的0或1 的个数称为游程长度。随机序列中长度为1 的游程约占游程总数的1／2，长度为2的游程约占游程总数的1／22，长度为3的游程约占游程总数的1／23 ，…

③ 相关特性：随机序列的自相关函数具有类似于白噪声自相关函数的性质。

3.4.2 m序列

m序列是最长线性反馈移存器序列的简称，它是由带线性反馈的移存器产生的周期最长的一种序列。这种序列易于产生，有优良的自相关特性，是最重要的伪随机序列之一。在二进制移位寄存器发生器中，若n为级数，则所能产生的最大长度的码序列为2n－1位。

（1）m序列的产生

① 序列多项式与特征多项式

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设线性移位寄存器产生的序列为：ana0，a1，a2，…

定义以二元有限域的元素an（n=0，1，2，…）为系数多项式，则：

n0

称为序列多项式。式中an取0，1两个值，符号x的幂次表示序列元素的位置。

G（x）a0a1xa2x....anxn（模2加） （3-7）

2若r级线性移位寄存器的初始状态为： ar,ar1,…,a1 且满足线性反馈逻辑：

anc1an1c2an2...cran（模2加） （3-8） r可得序列多项式G(x)与反馈逻辑函数关系： G(x)cr1cixii1r （3-9）

如果把模2加法器反馈到第一级的连线c0=1考虑进去，式4-3的分母就是反馈逻辑。令

F(x)1cixcixi （3-10）

ii1i0rr为特征多项式。因cr=1,所以上式变为

Gx1/Fx （3-11）

上式说明序列多项式是特征多项式的倒数。知道了特征多项式，通过长除就可以求出G(x)。

② 本原多项式

设Fxcixi,c0=1,cr=1 是F2域上的特征多项式，以G(F)代表由特征多项式所产生的所有非零序列的集合。于是G(F)中之非零序列均为m序列的充要条件是F(x)为F2上的本原多项式。

所谓本原多项式是指F(x)是不可约的，F(x)可整除1+xp，p=2r-1，F(x)除不尽1+xq，q在实际应用时，常常是根据需要确定所要求的码长，有p=2r-1确定移位寄存器的级数r，查本原多项式表，确定F(x)，由F(x)就可以决定线性移位寄存器的反馈连线。

如图3.5所示为一个一般的线性反馈移存器的组成。图中一级移存器的状态用

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i0r 毕业设计（论文）说明书

ai表示，ai=0或1，i=整数。反馈线的连接状态用ci表示，ci=1表示此线接通（参加反馈），ci=0表示此线断开。

+c0=1an-1c1an-2+c2a1+cn-1a0cn=1输出

图3.7 线性反馈移位寄存器

移存器的结构用特征方程表示：

f(x)c0c1x...cnxcixini0n若一个n次多项式满足如下条件：

（1）、f(x)是既约的

（2）、f(x)可整除1xm，m2n1 （3）、f(x)除不尽xq1，qm 则称f(x)为本原多项式。

由本原多项式产生的序列一定是m序列。m序列的递推方程如下：

akciakii1n

定义序列x(x1,x2,...xn)的自相关函数为

1nR(j)n0i11s(t)s(tj)dt0(i1)0n0i01nxixijdtxixij(i1)0ni1i1

0n

AD[xixj0]的数目[xixj1]的数目nn

由m序列的性质，移位相加后还是m序列，因此0的个数比1的个数少1个。

所以，当m序列的自相关函数

1j0R(j)1/nj1,2...n1

连续的表示

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p1|iT0|0|iT0|T0/p,i0,1,2...1R()T01/p

对上述自相关函数进行傅立叶变换，得到m序列的功率谱密度：

p1sin(T0/p)Ps()2pT0/2p2nn0(2n1)2()T0p

当T0,m/T0，m序列的噪声功率谱密度为近似白噪声功率谱。 （2）m序列的性质

① 在m序列码中，码元为“1”的数目和码元为“0”的数目只相差1个。在P=2n-1周期中，码元为“1”的出现2n1次，码元为“0”的出现2n1-1次，即“0”比“1”少出现1次。这是由于在m序列中不允许出现全零状态的缘故。

② m序列中，一个周期内长度为1（单个“0”或单个“1”）游程占总游程数的一半，长度为2的游程（即“00”或“11连符）占总游程的1/4，长度为3（即“000或“111符）占总游程的1/8……只要1个包含n个“1”的游程，也只有一个包含n-1个“0”的游程。表3.1列出了长度为15（n=4）的m序列游程分布。

表3.1 111101011001000游程分布表

游程长度(比特) 1 2 3 4 游程数目 所包含的比特数 “1”的 “0”的 2 1 0 1 2 1 1 0 4 4 3 4 合计15

游程总数8 一般m序列中，游程总数为2n-1，n是移位寄存器级数。游程长度为K的游程出现的比例为2K=1/2K，而1≤K≤n-2，此外还有一个长度为n的“1”游程和长度为n-1的“0”游程。

③一个周期长的序列与其循环移位序列远位比较，相同码的位数与不相同码的位数相差 l位。

（3）m序列的自相关函数

m序列的自相关函数定义为

ADAD （3-12） R(j）ADn

式中：

A——该序列与其j次移位序列一个周期中对应元素相同的数目；

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D——该序列与其j次移位序列一个周期中对用元素不同的数目； n——该序列的周期； 上式还可以改写成如下形式：

R（j）xxiij0xixij0的数目xixij1的数目n

（3-13）

式中，xi=0或1。

利用上式来计算m序列的自相关函数。由m序列的延迟相加特性可知，上式分子中的xixij仍为m序列的一个元素，所以上式分子就等于m序列一个周期中“0”的数目与“1”的数目之差；另外，由m序列的均衡性可知，m序列一周期中“0”的数目比“1”的数目少一个，所以上式分子等于（-1）。这样就有

1 R（j），j1，2,...，m1 （3-14）

m 式中m为m序列的周期

当j=0，显然R（0）=1。所以，我们最后写成

1,j0 R(j)1 （3-15）

,j1,2,...,m1mR(τ)曲线是由R（j）各点连成的折线，如图4.2所示，其表达式为

T0m11iT,0iT,i0,1,2,...00T0m R() （3-16） 1/mR(j)R（ι）1-m01/mmj

图3.6 m序列的自相关系数

（4）m序列的互相关函数

两个码序列的互相关函数是两个不同码序列一致程度（相似性）的度量，它也是位移量的函数。当使用码序列作为区分地址是，必须选择码序列互相关函数值很小的码，以避免用户之间互相干扰。

研究表明，两个长度周期相同，由不同反馈系数产生的两个m序列，其互相

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关函数（或互相关系数）与自相关函数相比，没有尖锐的二值特性，是多值的。作为地址码而言，希望选择互相关函数很小，这样便于区分不同用户，或者说，抗干扰能量强。

在二进制的情况下，假设码序列周期为P的两个m序列，其互相关函数Rx，y为

Rx，yAD （3-17）

式中，A为两序列对应位相同的个数，即两序列模2加后“0”的个数；D为两序列对应位不同的个数，即两序列模2加后“1”的个数。

（5）m序列的功率谱

信号的自相关函数和功率谱之间形成一傅里叶变换对，即

G（w）R()ejwd  （3-18）

1R（）G（w）ejwdw2 由于m序列的自相关函数是周期性的，因而对应的频谱是离散的。自相关函数的波形是三角波，对应的离散谱的包络为Sa2（x）。由此可得m序列的功率谱G（w）为

1N12wTc2k G（w） （3-19） 2（w）Sa（）w22kNTcNNk0由此可得：

① m序列的功率谱为离散谱，谱线间隔w12/(NTc)；

② 功 率谱的包络为Sa2(Tcw/2)，每个分量的功率与周期N成反比； ③ 直流分量与N2成反比，N越大，直流分量越小，载漏越小； ④ 带宽由码元宽度Tc决定，Tc越小，即码元速率越高，带宽越宽； ⑤ 第一个零点出现在2/Tc处；

⑥增加m序列的长度N，减小码元宽度Tc，将使谱线加密，谱密度降低，更接近于理想噪声特性。

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4 直接序列扩频通信系统的仿真基础

4.1 Matlab语言与仿真环境介绍

4.1.1 Matlab仿真环境简述

Matlab最初是美国MATLAB的Mathworks公司推出的一种数学应用软件，经过多年的发展，开发了包括通信系统在内的多个工具箱，从而成为目前科学研究和工程应用最流行的软件包之一。Simulink是Matlab中的一种可视化仿真工具，是实现动态系统建模、仿真和分析的一个集成环境，广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。它包括一个复杂的由接收器、信号源、线性和非线性组件以及连接件组成的模块库，用户也可以根据需要定制或者创建自己的模块。Simulink的主要特点在于使用户可以通过简单的鼠标操作和拷贝等命令建立起直观的系统框图模型，用户可以很随意地改变模型中的参数，并可以马上看到改变参数后的结果，从而达到方便，快捷地建模和仿真的目的。

在这篇论文中，要用到的是Matlab在通信系统中的应用。因此，我们必须且要很好的学习Simulink模块的应用和communications blockset的应用。这两个模块的模块库及工作界面如图4.1所示：

图4.1 Simulink模块库

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图4.2 communications blockset通信专业模块库工作窗口图

由上图4.1可见，Simulink模块库包含有众多模块库，在这些模块库中各种模块都得到了分类，很便于用户查找和完成不同专业的建模仿真。在图4.2显示的通信专业模块库工作窗口中，我们可以看到针对通信专业仿真的各个模块。通过它们，可以很好地完成本课题的仿真任务。

4.1.2 Matlab语言介绍

Matlab语言是一种高效的用于科学工程计算的高级语言，与C、C++等高级程序设计语言相比，Matlab不但在数学语言表达与解释方面表现出人机互动的高度一致，而且具有作为优秀高技术环境所不可少的很多特征：

① 高质量、高可靠的数值计算能力

② 基于向量、数组和矩阵的高级程序设计语言 ③ 高级图形和可视化数据处理能力

④ 广泛解决各学科专业领域内复杂问题的能力 ⑤ 支持科学和工程计算标准的开放式、可扩充结构 ⑥ 跨平台兼容，并可以和C语言、C++语言相互调用

同C语言一样，在Matlab语言中提供了4种决策或者说流程结构、它们是：FOR循环、WHITE循环、IF-ELSE-END结构和SWITCH-CASE结构。它们的用法和C语言中这几种结构的用法相似，但是由于这些机构经常包含大量的Matlab命令。所以经常出现在M文件中。

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4.2 基于matlab通信仿真的基本步骤

（1）确定要解决的问题

仿真的第一步是要明确模型需要反映的问题，给出详细的定义。明确仿真要求达到的目标，最后结果的精度，同时要明确仿真的界限。然后建立数学模型，根据现有的理论、经验、知识和实验或观测数据推演辨识或归纳数学模型，表示成方程或流程图，并验证数学模型的可靠性。

（2）建立仿真模型

将数学模型转变为适于计算机处理的仿真模型，并对仿真模型进行验证和确认。Matlab提供了通信信号处理控制系统分析与综合最优化等工具箱及Simulink仿真平台。在Simulink仿真平台上，用户可以通过简单的鼠标操作建立直观的系统模型。

（3）进行仿真运行

在完成了设计和建立了有效的模型后，就可以进行模型的实际仿真了。在Matlab中，用户可用Simulink菜单中的start菜单项来对模型进行仿真，并可控制仿真过程的运行。其中，在菜单方式下，无论对模型本身还是对数值算法及参数的选择都可以方便的修改和操作。

（4）收集并分析结果

在执行仿真的同时输出数据并收集、组织、存储起来。收集到的数据可以以时间为变量的形式给出，并建立相应的表格、图形或动画一边与分析。在Matlab中输出的数据可以保存数据文件或工作空间中，利用线性化和平衡点分析工具、Matlab的应用工具箱可对收集到的数据进行分析。同时Matlab提供了示波器、信号关系图、实时数值显示模块及从平面到三维的图形显示功能，在仿真进行的同时，就可以观看到仿真的记过。此外，用户还可以改变参数后迅速观看系统输出的变化。

4.3 Simulink建模仿真的一般过程

4.3.1 Simulink建模仿真的基本步骤

利用Matlab通信系统工具箱进行通信系统的仿真，方法有两种：一种是利用工具箱中的Matlab通信函数进行计算方式的数据流仿真；另一种是利用工具箱中Simulink通信仿真模型库动态方式的时间流仿真。换句话说：在Simulink仿真中，

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在每一时刻，所有的功能模型均同时在执行。而在Matlab仿真中，功能函数是数据流执行。绝大多数情况下，通信系统的仿真均利用Simulink环境来执行。只在特殊情况下，才用到Matlab函数计算仿真。故在这里仅介绍Simulink建模仿真的一般过程：

① 单击工具栏上的“新建”图标，打开一个空白的编辑窗口，如图4.3所示。 ② 模块库中选取需要的模块并拖到编辑窗口里，将环节都布置好，并修改编辑窗口中的模块参数。

③ 用箭头将各个模块连接起来。

④ 单击“start simulation”按钮进行仿真分析，在仿真的同时，可以观察仿真结果。如果发现错误，可以立即单击“stop”按钮停止仿真，对参数进行修正，调整至满意后将模型保存为*.mdl文件。

图4.3 空白编辑窗口图

4.3.2 Simulink中功能模块的连接及设置

（1）功能模块的连接

连接的方法：根据仿真系统框图，用鼠标点击并移动所需功能模块到合适的位置，将鼠标移到有关功能模块的输出端(有一个向外的箭头)，选中该输出端并移动鼠标到另—个功能模块的输入端(有—个向内的箭头)，移动时出现虚线．到达所需输入端时，释放鼠标左键，相应的连接线出现，表示该连接已完成。重复上述连接过程，直到完成全部连接，组成仿真系统。

连接时，应注意下列几点：

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①从功能模块输出端连接到另一功能模块的输入端，也可从一个功能模块输入端反向连接到另一个功能模块的输出端；

②一个输出端连接多个输入端时，可采用从—个功能模块输入端连接到另一个功能模块输出端的方法，或直接与该功能模块输出端的引出线连接。在连接时，可在连接线交点处按下“Shift”键，再释放鼠标左键；

③移动连接线位置的方法是，选中连接线，在连接线的各转角处出现小方块，鼠标选中所需方块，拖动到合适位置后释放鼠标左键；

④增加连接线转折点的方法是，选中连接线，鼠标移到所需增加转折点处，按下“Shift”键，点击鼠标左键，移动转折点到所需位置；

连接线的复制、粘贴和剪切等操作方法与Windows对应的操作方法相同； (2) 功能模块的参数设置

使用者需设置功能模块参数后，方可进行仿真操作。不同功能模块的参数是

不相同的，用鼠标双击该功能模块自动弹出相应的参数设置对话框。

图4.4传递函数模型参数设置对话框图

例如，图4.4是传递函数模型功能模块的对话框。功能模块对话框由功能模块说明和参数设置框组成。功能模块说明框用于说明该功能模块使用方法和功能；参数框用于设置该功能模块的参数。例如传递函数参数框由分子和分母多项式两个编辑框组成，在分子多项式框中，用户可输入系统模型的分子多项式，在分母

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多项式框中，输入系统模型的分母多项式等。设置功能模块的参数后，点击OK软键进行确认，将设置参数送仿真操作画面，并关闭对话框。

(3) 仿真系统操作参数设置

在仿真操作前，应设置仿真操作的参数。包括仿真器参数和示波器参数的设置。

① 仿真器参数设置

点击图4.3操作画面“Simulation”下拉式菜单“Simulation Parameters…”选项，弹出如图4.5所示的仿真参数设置画面。共有解算器(Solver)、工作空间输人输出(Workspace I/O)、诊断(Diagnostics)、高级属性(Advanced)和实时工作室(Real—Time Workshop)等5个页面。

图4.5 仿真器参数设置对话框图

解算器页面用于设置仿真开始和终止时间，解算器类型(定步长和变步长两类)和具体的解算算法、最大最小步长和初始步长、容许误差(相对和绝对误差)、输出方式和精细因子设置等。通常，仿真操作时可根据仿真曲线设置终止时间和最大步长，以便得到较光滑的输出曲线。

工作空间输入输出页面用于将仿真操作窗口的仿真结果送(写)到MATLAB工作空间，或将数据从工作空间读到仿真操作窗口。诊断页面用于对仿真中出现的异常情况进行诊断。高级属性页面用于模型参数的在线组态和优化操作。实时工作室页面用于设置系统目标文件、暂存构成文件和构成命令，建立目录等。

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② 示波器参数设置

当采用示波器显示仿真曲线时，需对示波器参数进行设置。示波器有单踪和双踪示波器两种。单踪示被器指显示输入信号(可以有多个输入信号)与时间关系的设备，双踪示波器指显示两个输入信号之间关系的设备。

a. 单踪示波器参数设置操作。点击图4.3中已存在的示波器，弹出如图4.6所示的单踪示波器显示画面，点击画面的图标“

”，弹出如图4.7所示的示波器

属性对话框，分2个页面。用于设置显示坐标窗口数、显示时间范围、标记和显示频率或采样时间等。时间范围应与仿真器终止时间一致，以便最大限度显示仿真操作数据。鼠标右键点击示波器显示窗口，从弹出菜单选择“Autoscale”，或直接点击图标“

”，可在响应曲线显示后自动调整纵坐标范围；从弹出的菜单选

”，将当前坐标轴范围的设置

择“Save current axes settings”，或直接点击图标“

数据存储。此外，还有打印和对X、Y或同时放大或恢复等操作。

b. 双踪示波器参数设置操作。双踪示波器的参数即该功能模块的参数，有X和Y坐标的范围和采样时间设置。

图4.6 单踪示波器显示画面图

图4.7 单踪示波器属性对话框图

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5 直接序列扩频通信系统的仿真

本章主要详细的展示了各部分的仿真图形，以使能更好的证明扩频通信的良好性能。具体仿真如下：

5.1 Simulink的仿真

下面就对直接序列扩频通信系统里的扩频与解扩、BPSK调制、编码信道AWGN信道进行了Simulink模块仿真。

用到的主要模块如图5.1所示

图5.1仿真用到的主要模块 1）Scope——将输入信号在示波器中显示出来。 2）Display——将输入信号以数字的形式显示出来。

3）Error Rate Calculation——计算输入信号的比特或符号错误率。 4）AWGN channel——AWGN信道。

5）PN Sequence Generator——生成PN序列。

6）Bernoulli Binary Generator——生成Bernoulli分部二进制数。 7）BPSK Demodulator Basband ——BPSK解调。 8）BPSK Modulator Basband——BPSK调制

5.1.1 扩频与解扩的Simulink仿真

扩频模块包括伪随机码生成和相关运算两个部分。不同的伪随机码表示着不同的扩频方式。常用的伪随机码有m序列（最大长度移位寄存器序列）、Gold码序列等。在直序扩频序列通信系统中，每一用户都分配到一固定的PN序列，用户之间的PN序列都是互为正交的，以使得每一用户不受到其他用户的干扰。扩频的过

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程可以简而言之为在发送端用PN码序列将载有信息的信号扩频到某个较宽的带宽上，然后在信道上进行传输。

解扩过程与扩频过程完全相同，也是将输入解扩模块的信号用伪随机码进行扩频处理。同时，要求接收端解扩频用的伪随机码与发送端扩频用的伪随机码不仅码字相同，而且相位相同；否则，将会导致期望用户的信号自身相互抵消。

解扩处理将扩频后的信号压缩到信息频带内，由宽带信号恢复为窄带信号；同时，解扩处理的结果也扩展了干扰信号，降低了干扰信号的功率谱密度，使之进入到信息频带内的功率下降，从而使系统获得处理增益，提高了系统的抗干扰能力。

图5.2是用户信息被扩展的框图，图5.3是扩频的仿真模型，图中一个随机序列与PN码序列异或相乘得一个新的序列，使随机序列的频谱被扩展。图5.4的第一个波形输入的随机信号的波形，第二个波形是扩频后的波形，第三个波形是生成的PN码序列的波形。

用户信息 扩频后的信息 PN码序列 图5.2 扩频框图

图5.3扩频仿真模型

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图5.4输出的PN码扩频波形图

5.1.2 BPSK调制的Simulink仿真

BPSK是二进制相移键控，在二进制数字调制中，当正弦载波的相位随二进制数字基带信号离散变化时，则产生BPSK信号。通常用已调信号载波的0°和180°分别表示二进制数字基带信号的1和0。理想的BPSK调制可使载波相位瞬时变化180°。BPSK信号的调制原理图如图5.5所示

开关电路 cosct180°移相 eBPSKt S（t） 图5.5 BPSK调制原理图

BPSK信号的解调通常都是采用相干解调，解调器原理图如图5.6所示，在相干解调过程中需要用到与接收到的BPSK信号同频同相的相干波。

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eBPSKt相乘器 输出 cosct 图5.6 BPSK解调原理图

图5.7是BPSK调制与解调框图，图5.8是BPSK调制与解调的Simulink模型，5.9是信源输入的随机数字信息的波形，图5.10是随机数字信息经BPSK调制后的频谱图。

随机数字信息 BPSK调制 信道 BPSK解调 输出信息 图5.7 BPSK调制与解调框图

图5.8 BPSK调制与解调模型

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图5.9信源产生的随机序列

图5.10 BPSK调制仿真频谱图

5.1.3 编码信道的Simulink仿真

在数字通信系统中，编码器的输出是某一数字序列，而译码器输入同样也是

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一数字序列，它们在一般情况下是相同的数字序列。因此，从编码器输出端到译码器输入端的所有转换器及传输媒质可用一个完成数字序列变换的方框加以概括，这个方框就称为编码信道。

AWGN信道，是指信号在信道中传输时加入了高斯白噪声，如图5.12的仿真波形中第一个图形为输入信息，第二个波形为加入高斯白噪声后的波形。

图5.11 AWGN信道仿真

图5.12 通过 AWGN信道输出前和输出后的波形

由图5.12可见，由于有编码信道的干扰，接收信号明显有失真。

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5.2 Matlab源程序设计

该仿真是在理想情况下进行的，即假设不存在任何干扰。

图5.13直接序列扩频通信系统框图

由图5.13直序扩频通信系统仿真框图可知，系统主要组成分为七个部分，分别为信源部分、扩频部分、调制部分、信道传输部分、解调部分、解扩部分和信宿部分。

信源部分：用户把要传输的信息给定，用户输入的信息0101101。

调制部分：采用的是BPSK调制，数据进行调制然后输送出其调制之后的波形。调制后的传输信道选用的是高斯白噪声信道，信噪比可任意设定，在本次仿真中信噪比设定为20。

扩频部分：数据要进行扩频处理。这里选用的是利用PN码与输入的信号进行扩频，扩频后等待送入信道。PN码的产生是由一个PN码发生器来完成的。PN码发生器如图5.14所示。

在信道的接收端进行的过程和输入端刚好是相反的。 首先进行解调，也是选择BPSK的解调。

图5.14 PN码发生器

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然后是解扩，解扩时使用的PN码和扩频时使用的一致。这样才能保证解扩出相应的信息。

整个仿真过程共设置了七个波形观测设备，运行后可以从这七个波形图中较直观的看到DS-CDMA系统的每一个调制过程。

在两个用户的信息中我们给定的是0和1的信息，为了在调制和扩频中容易计算，将数据中的0用－1来代替。在程序中，每一个过程都用％来注明，程序可以直接复制到M文件编辑框，在MATLAB的默认界面的Command Window窗口中输入

>>dscdmamodem

点击“Enter”键，即可仿真出结果。 DS-CD的MATLAB源程序如下： function dscdmamodem(user,snr_in_dbs)

%建立模型：用户信息，snr_in_dbs为信噪比 %设置初始参数 user=[0 1 0 1 1 0 1] ; close all

%定义步长变量%

length_user=length(user); %改变用户数据中的0为-1 for i=1:length_user if user(i)==0 user(i)=-1; end end

% 用户传输前设置 fc=3; % 载频

eb=2; % 每个字符的能量 tb=1; % 每个信息比特所占的时间

%用户输入的数据信息 t=0.01:0.01:tb*length_user; basebandsig=[]; for i=1:length_user for j=0.01:0.01:tb if user(i)==1

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basebandsig=[basebandsig 1]; else

basebandsig=[basebandsig -1]; end end end figure

plot(basebandsig)

axis([0 100*length_user -1.5 1.5]); title('用户输入的信息')

% 用户的BPSK调制过程 bpskmod=[];

for i=1:length_user for j=0.01:0.01:tb

bpskmod=[bpskmod sqrt(2*eb)*user(i)*cos(2*pi*fc*j)]; end end

length(bpskmod)

%用户BPSK调制后的波形图输出 figure

plot(bpskmod)

axis([0 100*length_user -3 3]);

title(' 用户经BPSK调制之后的波形 ') % 扩频

%PN码发生器

seed=[1 -1 1 -1]; % 设PN码初始值为1000 spreadspectrum=[]; pn=[];

for i=1:length_user

for j=1:10 %PN码和数据比的比率设为10：1 pn=[pn seed(4)];

if seed (4)==seed(3) temp=-1; else temp=1; end

seed(4)=seed(3); seed(3)=seed(2); seed(2)=seed(1);

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seed(1)=temp;

end

spreadspectrum=[spreadspectrum user(i)*pn]; end

%扩频过程

pnupsampled=[]; len_pn=length(pn); for i=1:len_pn

for j=0.1:0.1:tb if pn(i)==1

pnupsampled=[pnupsampled 1]; else

pnupsampled=[pnupsampled -1]; end end end

length_pnupsampled=length(pnupsampled); sigtx=bpskmod.*pnupsampled; %扩频码波形输出 figure

plot(pnupsampled)

axis([0 100*length_user -2 2]) title(' PN码波形图 ') %扩频后的波形图输出 figure plot(sigtx)

axis([0 100*length_user -3 3]); title(' 用PN码扩频后的波形图 ')

composite_signal=sigtx;

%高斯白噪声信道传输

snr_in_dbs=20 %设信噪比为20

composite_signal=awgn(composite_signal,snr_in_dbs);

%从信道中解扩出用户的信息

rx=composite_signal.*pnupsampled; figure plot(rx)

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title('用户解扩后的波形')

% BPSK解调过程 demodcar=[];

for i=1:length_user for j=0.01:0.01:tb

demodcar=[demodcar sqrt(2*eb)*cos(2*pi*fc*j)]; end end

bpskdemod=rx.*demodcar; figure

plot(bpskdemod)

title('用户经BPSK解调之后的波形') len_dmod=length(bpskdemod); sum=zeros(1,len_dmod/100); for i=1:len_dmod/100

for j=(i-1)*100+1:i*100

sum(i)=sum(i)+bpskdemod(j); end end

%检波过程 rxbits=[];

for i=1:length_user if sum(i)>0

rxbits=[rxbits 1]; else

rxbits=[rxbits 0]; end end

length_rxbits=length(rxbits);

t=0.01:0.01:tb*length_rxbits; savbandsig=[];

for i=1:length_rxbits for j=0.01:0.01:tb if user(i)==1

savbandsig=[savbandsig 1];

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else

savbandsig=[savbandsig -1]; end end end figure

plot(savbandsig)

axis([0 100*length_user -2 2]); title('用户经检波之后的波形 ’）

仿真波形的输出如下：

图5.15 用户输入的信息

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图5.16 用户经BPSK调制之后的波形

图5.17 PN码波形图

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图5.18 用PN码扩频后的波形图

图5.19 用户解扩后的波形图

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图5.20 用户经BPSK解调后的波形图

图5.21 用户经检波后的波形图

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并由图5.15和图5.21知，在存在码间干扰（在数字通信系统中一般都存在）和信道干扰的情况（且没有信道编码）下，扩频通信系统有很好的抗干扰性，发送信号和接收信号的波形完全一致。这证明了扩频通信系统在抑制噪声等干扰方面，具有突出优势。也正是由于如此，扩频通信技术已逐渐成为第三代通信系统CDMA的核心技术之一。

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总 结

本文对扩频通信系统的概念进行了概括性介绍，重点分析了扩频通信系统的基本理论，尤其是对扩频通信系统的基本模型框图、数学模型和仿真模型进行了针对性的研究。最后基于Matlab实现扩频通信系统的仿真。仿真的思路是先对各基本模块进行初步仿真，然后对各模块组合在一起的扩频通信系统进行仿真。此外在对扩频通信系统进行仿真的同时，也比较了一般通信系统和扩频通信系统的抗干扰性能。证明了扩频通信系统确实能够很好地改善通信，并能提高通信系统的可靠性。

但由于时间有限，此次仿真还有很多不完善的地方。比如没有进一步研究信源编码和信道编码对一般通信系统和扩频通信系统两种系统的影响。

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致 谢

四年的大学生活即将结束，回首过去，我始终能够端正学习态度，珍惜学习机会，努力使自己在各个方面取得长足进步和发展。学习期间，我在各位老师细心指导下、在各位同学热情帮助下，虽不曾取得大的成就，但也感觉收获颇丰。经过半年的忙碌和工作，本次毕业设计已经接近尾声，作为一个本科生的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有导师的督促指导，以及一起工作的同学们的支持，想要完成这个设计是难以想象的。

在这里首先要感谢我的导师许老师。本文从论文的写作、修改到最后定稿得到了许老师的悉心指导，特别是她多次询问我写作进程，并为我指点迷津，帮助我开拓思路，精心点拨，热忱鼓励。她严肃的教学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风深深地感染和激励着我。在此，我再一次向我尊敬的导师许老师致以最诚挚的谢意！感谢您一直以来对我的辛勤培育！

此外，还要感谢在大学四年中帮助我的人，感谢曾给我授过课的每一位老师。同时,也要感谢在论文写作过程中，帮助过我、并且共同奋斗四年的大学同学们，能够顺利完成论文，是因为一路上有你、有你们，再次衷心地感谢所有在我论文写作过程中给予过我帮助的人们，谢谢！

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参考文献

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[4] 曾兴雯，刘乃安，孙献璞.扩展频谱通信及其多址技术[M].西安：西安电子科

技大学出版社，2004.

[5] 樊昌信，徐炳祥，吴成柯等编；通信原理；国防工业出版社，2001.5 [6] 储钟圻编；数字通信导论；机械工业出版社，2001.

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英文文献

The Application of one point Multiple Access Spread Spectrum

Communication System

Liu Jiangang, Nan yang City, Henan Province Electric Power Industry Bureau

【ABSTRACT】Spread Spectrum Digital Microwave communication as a communication, because their excellent performance have been widely used. The article in Nan yang City Power Industry Bureau one point Multiple Access Spread Spectrum Communication System as an example. briefed the spread spectrum communications, the basic concept and characteristics of the power system communication applications

.KEYWORDS ：one point multiple access; Spread-spectrum communication; Attenuation

Nan yang City in the outskirts of Central cloth 35 to 11 kv substation farm terminals, their operation management rights belong to the Council East, Rural Power Company west (the eastern suburb of agricultural management companies -- four, the western suburbs of Rural Power Company Management 7), Scheduling of the various stations of the means of communication to the original M-150 radio and telephone posts. 2002 With the transformation of rural network, the remote station equipment into operation and communication channels to put a higher demand .As PUC Dispatch Communication Building to the east and west of farmers -- the difference between a company linked to fiber, Therefore, if 11 substations and the establishment of a transfer Link Building links Point may be the data and voice were sent to two rural power companies dispatch room, Rural Network scheduling for the implementation of automation to create the necessary conditions.

Given the status and power grid substation level, nature, taking into account the carrier and optical-fiber communications to conduct multiple forwarding, increasing the instability factor, considering the cost and conditions of the urban construction, Finally decided to adopt wireless spread-spectrum technology to establish that 11 farm terminal

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substation communication system. This paper describes the spread spectrum technology and the current system of the building.

1. The basic concept of spread-spectrum communication.

Spread Spectrum Communication's basic characteristics, is used to transmit information to the signal bandwidth (W) is far greater than the practical information required minimum (effective) bandwidth (△ F) , as the ratio of processing gain GP .

GP = W/△F

As we all know, the ordinary AM, FM, or pulse code modulation communications, GP values in the area more than 10 times, collectively, the \"narrow-band communication\or even thousands of times, can be called \"broadband communications.\"

Due to the spread-spectrum signal, it is very low power transmitters, transmission space mostly drowned in the noise, it is difficult to intercepted by the other receiver, only spreading codes with the same (or random PN code) receiver, Gain can be dealt with, and dispreading resume the original signal.

2. The technology superiority of spread-spectrum communication.

Strong anti-interference, bit error rate is low. As noted above, the spread spectrum communication system due to the expansion of the transmitter signal spectrum, the receiver dispreading reduction signal produced spreading gain, thereby greatly enhancing its interference tolerance. Under the spreading gain, or even negative in the signal-to-noise ratio conditions, can also signal from the noise drowned out Extraction, in the current business communications systems, spread spectrum communication is only able to work in a negative signal-to-noise ratio under the conditions of communication.

Anti-multi-path interference capability, increase the reliability of the system. Spread-spectrum systems as used in the PN has a good correlation, correlation is very weak. different paths to the transmission signal can easily be separated and may in time and re-alignment phase, formation of several superimposed signal power, thereby improving the system's performance to receive increased reliability of the system.

Easy to use the same frequency, improving the wireless spectrum utilization. Wireless spectrum is very valuable, although long-wave microwave have to be

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exploited, and still can not meet the needs of the community. To this end, countries around the world are designed spectrum management, users can only use the frequency applications, rely on the channel to prevent the division between the channel interference.

Due to the use of spread-spectrum communication related receive this high-tech, low signal output power ( \"a W, as a general-100 mW), and will work in the channel noise and thermal noise in the background, easy to duplicate in the same area using the same frequency, can now all share the same narrow-band frequency communications resources.

Spread spectrum communication is digital communications, particularly for digital voice and data transmission while, spread spectrum communication with their own encryption, only in the same PN code communication between users, is good for hiding and confidential in nature, facilitating communications business . Easy to use spread-spectrum CDMA communications, voice compression and many other new technologies, more applicable to computer networks and digitization of voice, image information transmission.

Communication is the most digital circuits, equipment, highly integrated, easy installation, easy maintenance, but also very compact and reliable. The average failure rate no time was very long.

We have decided to adopt the spread-spectrum communication technology construction of 11 farm terminal substation communications system, Due to the spread-spectrum communication by the line-of-sight transmission distance restrictions, has become unstoppable system design premise.

If the PUC scheduling Building and 11 substations have stopped, and the problem becomes more complicated, use spread spectrum system on the feasibility greatly reduced. Therefore, we look at the city Aerial topographical map, initially identified has not stopped to consider systems design, and requests the companies used this equipment Spread Spectrum 11 points transmission routing of the measured and the results have been satisfactory.

Then spread spectrum wireless equipment market supply of cash, initially, we selected a series of Spread Spectrum Comlink third generation products. Because most

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of the point-to-point mode, Merit functions of the spread-spectrum equipment in a point-to-multipoint application environments encountered many problems: First is the issue of frequency resources. Even a minimum of kbit / s data rate radio, space also occupied bandwidth 5 MHz, Because 32 of the PN code isolation is only about 15 dBm, the project had to use frequency division multiple access 35 db to get around the theoretical isolation. 11 stations will use 11 frequencies, frequency greater waste of resources. Comlink and Spread Spectrum products in the same frequency to achieve a point-to-multipoint communications.

Second antenna erection problems, point-to-point equipment for the main radio station, the main station need to set up a number of terminal antennas, the vast majority of domestic engineering companies used by the U.S. Conifer 24 dBi parabolic semi-cast magnesium grid directional antenna. vertical polarization - 1 m wide, it is difficult to top the layout and avoid flap and the mutual interference, Although the project can be set up to take stratified, or through cooperation and on the road to one or more Omni directional antenna launch, However, as construction of a road and the signal attenuation, transmission result is not satisfactory.

In addition, the RF cable lying, The application of network management software such factors we have also decided to adopt the final 1:00 Comlink Multiple Access Spread Spectrum products. Its system configuration, as shown in Figure 2:

3. Routing Analysis

Combining visual distance access and use the radio and antenna gain, cable attenuation and environmental factors, and testing the design is reasonable, determine

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the attenuation affluent channel capacity. Spread spectrum microwave link attenuation depends on the reliability margin.

Attenuation margin calculation formula : FG= GSG + GANT - LGL - LPL FG——Attenuation margin ；

GSG——System Gain (dB）； GANT——Antenna Gain (dBi）；

LGL——Connectors and cables attenuation (dB)； LpL—— Channel attenuation (dB）。

Gain spread spectrum radio system : GSG = +27 - (-97) = 124 (dBm)；

Antenna Gain: master-use 2.4 GHz, 12 dBi Omni-Directional Antenna, stop-use 2.4 GHz, 24 dBi parabolic directional antennas;

Connector and cable attenuation: cable attenuation of about 3 dB, as a joint dB attenuation, LGL = 3 + 1 = 4 (dB);

Channel attenuation to the farthest distance from the building scheduling substation (27 km) as an example: LPL = 92.4 + + 20lg27 20lg2.4 = 128 (dB);

Therefore attenuation cushion: FG = 124 + 12 + 24-2 × 4-128 = 24 (dB). Calculated from the amount of affluent link can be seen, the program has larger reserves and thus the rational design of the program, According to the measured and the results showed the channel can ensure quality and reliability.

4. Operation of the system.

System since May 2003 has been put into operation more than two years, each station to transmit information; there are two phones, 600 or 1200 Porter remote information operations, clear voice station, Channel stability, without error, System not had any serious interruptions and failures, equipment operating normally. Thus, the spread spectrum link to the design and equipment selection has been very good to meet the voice and remote automated information transmission, Network for the safe and stable operation to provide a reliable guarantee.

5. Concluding remarks.

Spread-spectrum technology in the initial stages of development, it has become a theory and a major technological breakthrough, later in the development process is the improvement and hardware performance improved. Development to the present,

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spread-spectrum technology and the theory has been almost perfect, mainly from the point of view of overall performance, and other new technology applications. Therefore, the application has been driven by the development of spread-spectrum technology is a powerful driving force, the future wireless communication systems, such as mobile communications, Wireless LAN, global personal communications, spread spectrum technology will certainly play an important role.

Although fiber technology in the power system communication applications become increasingly common. But the county power communication network or higher cost-effective communications network, 1:00 Multiple Access microwave communications will continue to play an important role in spread spectrum technology and will enjoy even broader application of space.

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