扩频通信系统的抗噪声性能研究

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直接扩频通信系统抗干扰分析与仿真

直接扩频通信系统抗干扰分析与仿真

目录摘要 (1)第一章绪论 (1)第二章扩展频谱基本原理 (2)第三章直接序列扩频基本模型 (5)第四章MATLAB对直接扩频系统的仿真 (10)码产生模块 (10).数据产生模块 (11).扩频解扩模块 (12).调制与解调模块 (14)调制在时域上是将信号与载波进行相乘,在频域上是将信号频谱进行搬移,搬到以载波频率为频域中心的频域轴上。

在这个系统中我采用的是QPSK调制解调方式,考虑到以后的仿真运算量等情况,系统的载波频率设为扩频码的频率,即扩频码的长度,这即是刚把扩频信号的频谱进行了搬移,其过程如下文所述。

(14).相关模块 (15). 计算误码率模块 (15)第五章扩频系统抗干扰的研究 (17)白噪声干扰及其理论说明 (17).扫频干扰的仿真 (24).多频干扰 (35).单频干扰 (40)摘要本文首先从香农定理分析,得到了无误差传输系统中信噪比和带宽是可以互换的。

接着介绍了扩频通信的几种方式,并把讨论的重点放在了直接序列扩频系统,还介绍了用QPSK调制方式对扩频信号进行调制。

本文用MATLAB对直接序列扩频系统进行了仿真,文中对所仿真的各个模块进行了叙述。

在对直接序列扩频系统进行分析时,用了不同形式的干扰测试了系统性能,这些方式中重点分析了白噪声干扰和扫频干扰。

并从仿真数据和理论上证实,直扩系统不能对白噪声干扰进行有效的抵抗。

在扫频干扰时,分别从连续扫频干扰方式和间断扫频干扰方式两个方面进行了分析仿真,并得出,对于一些扩频码,扫频干扰强于白噪声干扰,提出了以基带为干扰带宽的间断干扰方式的一种干扰形式,这种干扰形式的干扰效果强于其它干扰。

最后还做了多频干扰,单频干扰。

本文的关键词:直接序列扩频白噪声干扰扫频干扰多频干扰AbstractAccording to Shanon Theory, we got the inclusion that SNR and bandwidth can be offset mutually in the inerrant channel. signal should be widen. Then the conception of spread spectrum was produced. Some spread spectrum modes were introduced and the key point was put on the direct spread spectrum system. Modulating the spread spectrum signal using QPSK mode. Simulating the direct spread spectrum system using MATLAB. The paper depicted the modules need to be simulated in detail. Different noises were used to test the performance of the system, such as white noise and chirp. We can got the inclusion that the direct spread spectrum system can not resist the white noise efficiently. When using chirp, two modes were introduced: continuous mode and discontinuous mode. In some spread spectrum codes, chirp was more fierce than white noise. Multiple-Tone and Single-tone were included also..Keyword: direct spread spectrum system, white noise interfere, chirp, Multiple-Tone.第一章绪论21世纪,是信息技术与生物技术蓬勃发展的世纪,在刚进入这个世纪,一个振奋人心的好消息带给了我们,以大唐代表中国向ITU提交的第三代移动通信(3G)标准TD-SCDMA已经开始了实地测试,这是中国首次提出自己的标准和建议,而这也标志着我们正在进行着第四次科技革命――信息技术革命。

直接序列扩频系统抗干扰性能研究

直接序列扩频系统抗干扰性能研究

节省发射功 率和提高发射机 工作效率 , S—s D S
系统中采用平衡调制器。控制载波 的平衡调制对 提高 P N码的抗侦破能力也有利。在接收机中要 用一个和发射机 中的 P N码 同步 的本地码 , 用相 同的方法对接收信号进行解扩。直接序列扩频系 统 的简化框如图 1 所示。
D — S 目前在抗多径衰 落和卫星通信 网、 窝 S S, 蜂 和移动通信网以及水下声音传送 网络 , 尤其是近 年流行 的码分多址( D C MA) 技术 中有深入应用。
图 1 直接 扩频 系 统 模 型
经过以上处理 , S S系统 比常规的系统 D —s 更具有抗 自然干扰和人为干扰的能力。因为接收 机接收到的干扰信号与接收机 中本地 P N码序列 不相关( 或相关性很小 )所 以在进行相关处理中, ,
)引, 中 E 式 b
是信号能量 , 噪声干扰功率 , ,是 P是信号功率 , 是热噪声单边功率谱密度 , 通常可认为等于
A sro: tjmmi u cin f eea ma mmigh v ena a zda dsmeue l to s o b t tAnia a - n fn t s v r i j g o os l na n a ebe n l e n o sf h d y u me t i rv ea tjmmi a a it ae enp itdo t b sdo e i oa pu dteerr ae f mpo e h nia t - n cpbl yh v one u , ae nt s sl lsa h ro t g i b h dp n r o
维普资讯
第6 卷 第3 期
20 0 6年 9月
上 海 应 用 技 术 学 院 学 报

扩频通信的特点和优势

扩频通信的特点和优势

扩频通信的特点和优势 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020扩频通信的特点和优势扩频通信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信息必需的最小带宽,具有较强的抗干扰能力和较好的保密性能,20 世纪 70年代以来扩频通信的理论和应用方法得到了很大的发展,近年来随着移动通信技术发展,扩频通信已经成为第三代移动的核心技术之一。

扩频通信具有以下几个特点• 1、抗干扰能力强扩频信号的不可预测性,使扩频通信系统具有很强的抗干扰能力。

扩频通信系统在传输过程中扩展了信号带宽,所以使信噪比很低,甚至在有用信号功率低于干扰信号功率的情况下,仍然能不受外界干扰。

信号的频谱被扩展的越宽,处理增益越高,抗干扰能力就越强。

此外,对于单频及多载波信号的干扰,其他伪随机调制信号的干扰,以及脉冲正弦信号的的干扰等,扩频系统都有抑制干扰提高信噪比的作用。

简单的说,若将频带展宽10 倍,在总功率不变的情况下,其干扰强度只是原来的 1/10。

而一般频谱带宽至少是信息带宽的几十倍甚至更高。

另外,由于接受端采用了伪随机序列进行相关检测,即使采用同类型信号进行干扰,如果不能检测出有用信号的伪随机序列,干扰也起不了太大作用。

抗干扰性能强是扩频通信最突出的优点。

2、隐蔽性好、低截获性由于扩频信号的频谱被展宽到很宽的频带上,单位带宽的功率也随之降低,信号功率密度很低,信号被淹没在噪声中、难以被发现,因而不易被敌方截获;加之扩频编码,就更难获取有用信号,而且扩频信号的功率密度极低,对周围的电信设备产生干扰的可能性极小。

3、保密性好在一定的发射功率下,扩频信号分布在很宽的频带内,无线信道中有用信号功率谱密度很低,有用信号被淹没在噪声下,而且不同的通信在发射时采用不同的扩频序列,只有接受方知道扩频序列的具体内容,其他不知道地接受方几乎不可能破译,因此扩频技术能很好的保证通信的可靠性。

移动通信扩频实验报告(3篇)

移动通信扩频实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 理解移动通信扩频技术的原理和基本概念。

2. 掌握扩频通信系统的组成和信号处理过程。

3. 通过实验验证扩频通信的抗干扰性能和频谱利用率。

4. 分析扩频通信在移动通信中的应用优势。

二、实验原理扩频通信是一种通过将信号扩展到较宽的频带上的通信技术,其基本原理是将信息数据通过一个与数据无关的扩频码进行调制,使得原始信号在频谱上扩展,从而提高信号的隐蔽性和抗干扰能力。

扩频通信的主要特点如下:1. 扩频:通过扩频码将信号扩展到较宽的频带上,提高信号的隐蔽性。

2. 抗干扰:由于信号频谱较宽,抗干扰能力强,可抵抗多径干扰、噪声等影响。

3. 频谱利用率:扩频通信采用码分复用(CDMA)技术,可充分利用频谱资源。

4. 分集:通过扩频码的不同,可实现信号的分集接收,提高通信质量。

三、实验设备1. 移动通信实验平台2. 信号发生器3. 信号分析仪4. 通信控制器5. 通信终端四、实验内容1. 扩频信号的产生(1)设置信号发生器,产生原始信号。

(2)选择合适的扩频码,进行扩频调制。

(3)观察扩频后的信号频谱,验证扩频效果。

2. 扩频信号的接收(1)设置通信控制器,模拟移动通信环境。

(2)将扩频信号发送到接收端。

(3)接收端对接收到的信号进行解扩频,恢复原始信号。

(4)观察解扩频后的信号,验证解扩频效果。

3. 抗干扰性能测试(1)在接收端加入噪声,观察信号变化。

(2)调整噪声强度,测试扩频信号的抗干扰性能。

4. 频谱利用率测试(1)设置多个扩频信号,进行码分复用。

(2)观察频谱,验证频谱利用率。

五、实验结果与分析1. 扩频信号的产生实验结果表明,通过扩频码调制,原始信号在频谱上得到了有效扩展,验证了扩频通信的基本原理。

2. 扩频信号的接收实验结果表明,接收端能够成功解扩频,恢复原始信号,验证了扩频通信的解扩频效果。

3. 抗干扰性能测试实验结果表明,扩频信号在加入噪声后,信号质量仍然较好,证明了扩频通信的抗干扰性能。

直接序列扩频通信抗干扰性能分析

直接序列扩频通信抗干扰性能分析

直接序列扩频通信抗干扰性能分析摘要简述了直接序列扩频通信基本原理,讨论了直接序列扩频通信的特点,对直接序列扩频通信系统的抗干扰能力进行研究,最后提出了几种用于提高该通信系统抗干扰能力的具体方法。

关键词直接序列扩频通信抗干扰通信对抗1 引言扩频通信即扩展频谱通信(spread spectrum communication),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。

简单来说,扩频(调制)是这样一种通信技术:被发射的调制信号在发射到信道之前,被与传输信号无关的伪随机码进行频谱扩展,使之占有的带宽远远超过原有信息所需的带宽;而在接收端,接收信号则被本地伪随机码进行解扩处理,使其频带被缩小相同倍数。

在扩频通信中,信息已不再是决定调制信号带宽的一个重要因素,其调制信号的带宽主要由扩频信号来决定。

直接序列扩频通信具有很强的抗截获和抗干扰能力,近年来对该通信方式的研究也已成为通信对抗领域的重点。

本文在讨论直接序列扩频通信特点的基础上,分析直接序列扩频通信系统在不同干扰方式下的抗干扰性能,研究提高直接序列扩频通信系统抗干扰能力的具体措施。

2 直接序列通信系统2.1 直接序列的组成直接序列扩频系统是将要发送的信息用伪随机(pn)序列扩展到一个很宽的频带上去,在接收端,用与发端扩展相同的伪随机序列对接收到的扩频信号进行相关处理,恢复出原来的信息。

图1是直接序列系统的组成原理框图。

由信源输出的信号a(t)是码元持续时间为ta的信息流,伪随机码产生器产生的伪随机码为c(t),每一伪随机码码元宽度或切普(chip)宽度为tc。

将信息码a(t)和c(t)进行模2加产生一速率与伪随机码速率相同的扩频序列,然后再用扩频序列去调制载波,这样就得到已扩频调制的射频信号。

在接收端,接收到的扩频信号经高放和混频后,用与发端同步的伪随机序列对中频的扩频调制信号进行相关解扩,将信号的频带恢复为信息序列a(t)的频带,即为中频调制信号。

直接序列扩频通信抗干扰性能分析(1)

直接序列扩频通信抗干扰性能分析(1)

2005年8月第33卷 第4期现代防御技术MODERN DEFENCE TECHNOLOGYA ug 2005V o.l33 N o.4直接序列扩频通信抗干扰性能分析*朱永松,张海勇(海军大连舰艇学院信息工程系,辽宁大连 116018)摘 要:简述了直接序列扩频通信基本原理,讨论了直接序列扩频通信的特点,对直接序列扩频通信系统的抗干扰能力进行研究,最后提出了几种用于提高该通信系统抗干扰能力的具体方法。

关键词:直接序列扩频;通信抗干扰;通信对抗中图分类号:TN973.3+2 文献标识码:A 文章编号:1009 086X(2005)04 0050 04Anal ysis of antija mm i ng capabilities for direct sequencespread spectru m(DSSS)co mm unicationZ HU Y ong song,Z HANG H ai yong(D epart m ent o f Infor m ati on and Eng i neer of Da li an N ava lA cade m y,L iaon i ng D ali an116018,Ch i na)Abst ract:The pri n ciple of DSSS co mm unication is described,and its characteristic is d iscussed. Then the antija mm i n g capability o f DSSS co mm unication is studied,and severa l useful m ethods to i m prove the antija mm i n g capab ility o fDSSS co mm un icati o n are put for w ard at las.tK ey w ords:DSSS;Antija mm ing co mm un icati o n;M ilitary co mm un icati o n1 引 言在未来的现代化战争中,军事通信将受到严峻挑战。

直接序列扩频通信系统LFM干扰抑制技术研究

直接序列扩频通信系统LFM干扰抑制技术研究
然后 利 用子 空间投 影方 法进行 干扰 抑 制 。给 出 了干扰 参 数估 计和 子 空间投 影抗 干扰 的具 体步 骤, 推 导 出 系统输 出信 号与 干扰 噪 声 比 ( S I N R ) 的解 析表 达 式 , 并仿 真 分析 该 方 法 抑 制 L F M 干
扰 的性能。试验证明该方法能有效抑制 L F M干扰 , 且结构简单 , 具有较高的可行性和实用性 。 关键 词 : 直接序 列 扩频 ; 线性 调频 干扰 ; Wi g n e r —H o u g h变换 ; 子 空 间投 影 ; 干扰抑 制
f l o w i s p r o v i d e d nd a he t o u t p u t S I N R e x p r e s s i o n i s e d u c e d. T h e p e f r o r ma n c e o f L F M i n t e f r e r e n c e s u p —
L I U Y a h — l i a n g , KON G J u n — h u i
( D e p t . o f B a s i c S c i e n c e s , D a l i a n N a v a l A c a d e m y , D l a i a n 1 1 6 0 1 8 , C h i n a )
直 接 序 列 扩 频 通 信 系统 L F M 干扰 抑 制 技 术 研 究
文 4 艳 良, 孑 L 军辉
( 海军大连舰艇学院基础部 ,大连 1 据直接序 列扩频( D S S S ) 通信 系统接收信号、 噪声和线性调频( I Y M) 干扰在 时频 平面上 的不 同分布 特 点 , 采 用 Wi g n e r - H o u g h变换进 行 干 扰 的检 测 和 参数 估 计 , 并构 造 出干扰 子 空 间 ,

扩频、加扰的定义与作用

扩频、加扰的定义与作用

扩频、加扰的定义与作用扩展频谱通信(Spread Spectrum Communication)简称扩频通信,其特点是传输信息所用的带宽远大于信息本身带宽。

扩频通信技术在发端以扩频编码进行扩频调制,在收端以相关解调技术收信,这一过程使其具有诸多优良特性:1、抗干扰性能好:它具有极强的抗人为宽带干扰、窄带瞄准式干扰、中继转发式干扰的能力,有利于电子反对抗。

如果再采用自适应对消、自适应天线、自适应滤波,可以使多径干扰消除,这对军用和民用移动通信是很有利的。

2、隐蔽性强、干扰小:因信号在很宽的频带上被扩展,则单位带宽上的功率很小,即信号功率谱密度很低。

信号淹没在白噪声之中,别人难于发现信号的存在,再加之不知扩频编码,就更难拾取有用信号。

而极低的功率谱密度,也很少对其它电讯设备构成干扰。

扩频通信技术把被传送的信号带宽展宽,从而降低了系统在单位频带内的电波“通量密度”,这对空间通信大有好处。

国际无线电咨询委员会及国际电信联盟规定了空间通信系统在地面上产生“通量密度”的国际标准,以防止对地面通信的干扰。

例如规定在S波段内每4KHz频带内“通量密度”为-154dB/m2。

3、易于实现码分多址:扩频通信占用宽带频谱资源通信,改善了抗干扰能力,是否浪费了频谱资源呢?其实正相反,是提高了频带的利用率。

正是由于扩频通信要用扩频编码进行扩频调制发送,而信号接收需要用相同的扩频编码之间的相关解扩才能得到,这就给频率复用和多址通信提供了基础。

充分利用不同码型的扩频编码之间的相关特性,分配给不同用户不同的扩频编码,就可以区别不同用户的信号,众多用户,只要配对使用自己的扩频编码,就可以互不干扰地同时使用同一频率通信,从而实现了频率复用,使拥挤的频谱得到充分的利用。

常规的无线电通信是在频率上分配(称为频分)或从时间上分配(称为时分)给通信用户,使之在频段上或时间上互不相同,以使彼此互不干扰共用频谱资源。

扩频通信是以各用户使用不同的扩频编码来共用同一频率。

(完整word版)扩频通信系统的抗噪声性能研究

(完整word版)扩频通信系统的抗噪声性能研究

扩频通信系统的抗噪声性能研究摘要扩频通信技术(简称扩频通信)是一种新兴的高科技通信技术,具有大容量、抗干扰、低截获功率等特点以及可实现码分多址(CDMA)等优点,在军事和民用通信系统中都得到了广泛的应用,并成为下一代移动通信的技术基础。

在扩频通信系统中,直序扩频的应用最为广泛。

本文首先介绍扩频通信的基本原理及组成,论述了直序扩频通信的基本原理,重点分析了直扩通信系统的抗噪声性能,最后利用MATLAB的M语言进行编程、仿真,建立了扩频通信系统的仿真模型,结合仿真结果分析了扩频通信系统的抗噪声性能。

关键词:直接序列扩频通信抗干扰伪随机序列仿真ABSTRACTSpread spectrum communication is a sort of new high—tech communication technique,it has a number of internal advantages,such as large capacity,interference immunity,low probability of intercept,code division multiple access(CDMA)etc ,which make it get broad applications in civilian as well as military environments,and become the technical groundwork of next generation mobile communications, Direct sequencing spread—spectrum was widely used。

The basic principles and composition of spread spectrum communication was introduced, and the basic principle of direct sequence spread spectrum communication was studied,focusing then the performance of anti noise of direct sequence spread spectrum communication system was analysed,finally the M language programming of MATLAB was used for programming and simulation, a spread spectrum communication system simulation model was established, and the performance of anti noise of spread spectrum communication system performance was analysed based on simulation results。

基于Simulink的直接序列扩频通信系统抗干扰的仿真实现

基于Simulink的直接序列扩频通信系统抗干扰的仿真实现

基于Simulink的直接序列扩频通信系统抗干扰的仿真实现王玲【摘要】主要研究了直接序列扩频通信系统( DSSS)的抗干扰能力。

利用Simulink对直接序列扩频通系统的发射机模块和接收机模块进行仿真设计,在高斯信道中加入不同中心频率、幅度的窄带干扰。

通过传输过程中各个波形和频谱变换图,研究直扩系统误码率、信噪比和扩频增益的关系。

当窄带干扰强度超过系统抗干扰容限时,使用自适应滤波器中的LMS(最小均方差)和RLS(最小递推二乘)滤波器来抑制窄带干扰。

仿真结果表明:自适应滤波具有良好放任窄带干扰抑制效果,但RLS算法复杂仿真时间长,LMS收敛速度较慢。

%The visual simulation tool Simulink provided by Matlab is used to build transmitter module and receiver module of DSSS communication system and the narrow-band interference in different carrier fre-quency and amplitude is added to the AWNG channel. The relationship among BER,SNR and spreading gain of DSSS system is researched by means of every waveform and spectrum transformation diagram in the transmission process. When theNarrow -Band Interference overstep the tolerance of the DSSS sys-tem,we can use the adaptive filter such as LMS ( Least Mean Square ) filter and RLS( Recursive Least Square) filter to improve suppressing Narrow-Band Interference. The simulation confirmed that the adap-tive filter has a good effect onNarrow-Band Interference suppression. The RLS filter’ s algorithm is com-plex so its simulation time is long. The LMS filter’ sconvergence speed is slow.【期刊名称】《中国传媒大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2015(000)006【总页数】7页(P21-27)【关键词】直接序列扩频;Simulink;窄带干扰;自适应滤波【作者】王玲【作者单位】中国传媒大学理工学部信息工程学院,北京100024【正文语种】中文【中图分类】TN911.4在众多的通信技术中,扩频通信技术由于具有独特的抗干扰能力以及很宽的使用频带而在军事通信领域中备受青睐。

扩频通信的工作原理

扩频通信的工作原理

扩频通信的工作原理扩频通信是一种用于提高通信系统抗干扰能力和增加数据传输速率的调制技术。

其工作原理主要包括信号的扩频和解扩、信道编码和解码以及干扰抑制等几个关键步骤。

首先是信号的扩频和解扩。

扩频技术通过将待传输的信息信号用高速的伪随机码(也称为扩频码)进行调制,使得信号占用更宽的频带,从而降低信号在窄带干扰信号中的干扰程度。

在发送端,待传输的数字信号经过与扩频码的点乘运算,将信号的频率扩宽;在接收端,通过与接收端的扩频码进行点乘运算,将信号恢复到原本的频带宽度。

扩频码的选择是一项重要的决策,通常采用与信号的传输特性和通信系统要求相匹配的伪随机码。

扩频技术能够提高通信系统的抗干扰性能,并增加了通信系统的信息容量。

其次是信道编码和解码。

在扩频通信系统中,为了提高误码率性能,通常采用一种称为纠错编码的技术。

通过在发送端对待传输的数字信号进行编码,并在接收端对接收到的信号进行解码和纠错,可以有效提高通信系统的抗噪声和抗干扰能力。

常用的纠错编码方式包括卷积码和RS(Reed-Solomon)码等。

编码和解码过程中需要使用滑窗加法运算、矩阵运算等算法,将原始数据转换为差错控制码,并在接收端通过对差错控制码进行处理来检测和纠正传输过程中产生的错误。

最后是干扰抑制。

扩频通信技术可以利用其频带扩展的特点来对抗窄带干扰,尤其对于具有较宽频带的调制方式(如正交频分复用OFDM),能够更好地处理多径干扰。

此外,扩频通信系统还可以通过采用不同的扩频码和分集技术,实现信号的分集接收和增强系统的抗多址干扰能力。

分集技术包括时间分集、频率分集和空间分集等。

通过这些干扰抑制技术,扩频通信系统能够提高信号的传输质量和系统的数据传输速率。

总结起来,扩频通信的工作原理主要涉及信号的扩频和解扩、信道编码和解码以及干扰抑制等步骤。

通过扩频技术将信号的频带宽度扩大,通过信道编码和解码实现信号的纠错和解码,以及使用干扰抑制技术提升系统的抗噪声和干扰能力,这些步骤将共同为通信系统提供更可靠、高效的数据传输。

扩频通信系统抗干扰分析

扩频通信系统抗干扰分析

扩频通信系统抗干扰分析前言随着社会的不断进步和发展,21世纪已经成为了一个信息技术和生物技术蓬勃发展的世纪。

在如今这个科技含量高的信息时代,通信是必不可少,人类的历史和发展都离不开通信,对于以前来说传递消息可能不是很方便,但是随着电子产品和网络的出现,似乎不存在通信难的问题,当然在通信这一行业或者说这一技术领域所蕴含的知识和技术更是广泛。

为了保证通信的质量和信息传送安全,通信中的抗干扰能力尤为重要,良好的通信系统一定具有很好的抗干扰能力。

干扰和抗干扰一直存在着竞争,他们之间是不可调和的,一个系统的优劣只有通过无数次的调试才能得出结论。

直序扩频(DSSS)和跳频扩频(FHSS)是目前使用最广泛、最典型的了两种扩频工作方式。

扩频抗干扰通信作为信息时代三大高技术通信传输方式的一种,它是一种信息传输方式,在信号传输的过程中其信号占有的频带宽度远远大于所传信息所必需的最小带宽,频带的发送展宽是通过编码和调制的方法来实现的,频带的宽度与所传的信息数据无关,在接受数据的接收端则通过采用与发送端相同的方式进行相关解调技术,并恢复出所传送的信息数据,因而提高了系统的抗干扰能力。

随着超大规模集成电路技术和微电子技术等新型高科技技术的进一步发展,扩频技术在军事通信和名用通信中都得到了日益广泛的应用,主要是因为扩频抗干扰通信技术具有抗干扰能力强、隐蔽性好、多址能力强、误码率低、易于实现保密通信以及可以随机接入、任意选址的优点。

1 扩频通信系统的理论基础1.1 扩频通信技术的基本概念通信理论和通信技术主要是围绕着通信系统的有效性和可靠性进行研究,通信系统的有效性和可靠性是评价和衡量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的效率的高低。

因此为了提高系统的有效性我们必须采用最合理、最经济、最简单的方式传输尽可能多的数据和信息。

对于模拟通信系统,是通过多路复用技术来提高系统的有效性,因此,当信道复用的程度越高时系统传输信息的有效性也就越好。

Chirp扩频通信系统抗噪声性能研究

Chirp扩频通信系统抗噪声性能研究

特点及 Chirp-BOK 系统的组成和调制解调方式,提出了一种对 Chirp 扩频的理论研究方法,在高斯白噪声信道下,分析并得
到系统误比特率-信噪比公式。误比特率的仿真结果与理论推导公式相吻合,并证明该扩频机制与其他调制方式比较,抗噪
声性能有明显的改善。
【关键词】Chirp 扩频;二进制正交键控;误比特率
。其
均值为 µ∆ =
E (2b −1)(1 −
ρ
)
,方差为
σ
2 ∆
=
N0 2

两种情形下会产生误比特:发送‘0’,而接收判决为
1 erfc( E (1 − ρ))。
2
N0
(12)
3 结果和仿真验证
理想情况下,相干接收 2FSK 系统误比特率的理论值为
1 erfc( 2
E / 2N0 ) [8] , BOK

µ
=
mxy = µ e− jε 。 mxx m yy
(29)
ϕ(s,t) =
4
mxxmyy ( µ 2 −1)

(s −
2 µ cosε mxxmyy ( µ 2
)2 −1)
+
(t

−2 µ mxxmyy
sinε (µ2
)2 −1)
+
mxxmyy
−4 (µ
2
−1)2
(30) 至此,得到了循环高斯变量的联合矩。
37
pxx
+
p yy
=
aµ xx
+ bµyy
+
c∗µ
∗ xy
+ cµxy

1
=
1

(完整word版)直接序列扩频通信系统抗干扰性能分析

(完整word版)直接序列扩频通信系统抗干扰性能分析

直接序列扩频通信系统抗干扰性能分析在现代战争中,通信对抗扮演着越来越重要的角色。

随着计算机技术、微电子技术等大量高新技术的应用,军事通信获得了长足的发展,尤其是跳频、扩频等一些新的通信手段应用之后,使得通信频谱越来越宽,通信的反侦察、抗干扰能力越来越强,迫使各国加紧对通信对抗技术以及装备的研制。

直接序列扩频通信由于其优良的多址接入、低截获概率、抗干扰和强保密等特性,使得它在军事通信、卫星通信和民用领域得到了广泛应用.在电子对抗中,对扩频通信的有效干扰成为制胜关键。

第一章研究背景介绍1。

1直扩通信研究背景现代战争首先是电子战,在电子战中失去优势的一方,将导致通信中断,指挥失灵等,从而丧失战争主导权。

两次海湾战争,前南斯拉夫战争以及阿富汗战争都是很好的佐证。

因此,通信对抗作为C4ISR系统的核心,越来越受到各国的重视。

通信对抗属于电子对抗,它包括通信侦察、通信干扰等主要对抗措施.通信对抗的目的在于:侦收和截获敌方信息,测量有关技战术参数;采用各种干扰方式阻止敌方正常通信并抑制敌方对我方的干扰,保证我方通信系统有效工作.扩频通信作为新型的通信方式,具有优良的抗干扰、抗衰落和抗多径性能及频谱利用率高、多址通信等诸多优点,并被广泛地应用于军事通信领域,极大地提高了通信系统的抗截获和抗干扰能力。

因此,扩频通信系统成为干扰方的首要作战目标,同时,扩频通信的抗干扰、抗截获、抗侦破特性给干扰方带来了巨大的困难.为取得现代电子战的胜利,针对扩频通信系统研究高效的干扰方式,如何有效的干扰成为取得现代电子战胜利的重要一环,对战时通信对抗具有重要意义。

1。

2直扩通信的军事应用情况1)直扩通信技术在舰艇卫星通信系统上应用广泛.国外舰艇卫星通信系统和国内舰艇卫星通信系统均采用码分多址通信方式,使用C波段。

这样网络组织与撤收灵活,通信质量高,频道使用少。

从目前使用看,这种方式充分发挥了直接序列扩频通信的特点,是扩频通信应用成功的范例。

扩频通信系统抗多径干扰能力分析 (1)

扩频通信系统抗多径干扰能力分析 (1)

扩频通信报告多径干扰的基本概念多径干扰是一种在通信中,尤其是移动通信中常见的且影响很严重的干扰,它属于乘性干扰。

电波在传播过程中,遇到各种发射体(电离层、对流层、高山和建筑物等)引起发射或散射,接收机收到的直接路径信号与这些群发射信号之间的随机干涉就形成多径干扰,如图所示。

多径干扰对通信系统性能的影响双波束(两径)传输模型如图所示。

接收端收到这两路信号为:设两个传输路径的传输系数相同,仅仅路程不同。

由于路程差使两个信号延迟差为τ,因而信号之间有的相位差τ0f 2。

则合成信号为:每一个波束的信号功率为220A P =,令合成信号的功率为22x P =则)]2cos(1[200τπf P P +=。

合成信号功率将随着因子τ0f 的变化而变化。

只要是)]2cos(1[200τπf P P +=大于接收机所要求的功率值,系统正常工作。

实际上传播条件不断变化,各种反射是固定不变的,在一定范围内起伏并且是随机的。

当时,合成信号的功率是0,这是通信中断。

直射路反射路()[]1020()cos 2π()cos 2π()y t A f t y t A f t τ=⎧⎨=+⎩)π2cos()(0ϕ+=t f x t y 2222002cos(2)2[1cos(2)]x A A A f A f πτπτ=++=+克服多径衰落的方法:分集技术。

通过分集等使着)f 2()1n 2(0+=τ不能成立。

分集技术:时间分集、频率分集和空间分集。

通过这些分集方法,从多个波束中选出其中最强的一个,同时把其他的波束抑制掉,从而避免相互间的干涉。

双波束信号对直接序列系统的影响假设在高斯信道上,传输的最佳信号形式是具有白噪声统计特性的信号()t ξ的情形。

接收机接收到的两路信号分别为()t ξ和()t ξτ+。

合成信号的功率为:2220[()()][()][()]2[()()]2[1()]P E t t E t E t E t t P r ξξτξξτξξττ=++=++++=+ 式中,()r τ是()t ξ的归一化自相关函数,且()()(0)R r R ττ=()R τ是()t ξ的自相关函数,且()[()()]R E t t τξξτ=+高斯白噪声的自相关函数具有()δτ,在0τ≠时有()0r τ=这样就得到002[1()]2P P r P τ=+=因为在扩频系统中,使用伪噪声码来逼近白噪声信号的统计特性。

扩频通信中自适应陷波对窄带干扰的抑制

扩频通信中自适应陷波对窄带干扰的抑制
的影响 , 起到抑制窄带干扰 的作用。 但是 , 扩频后相对较
应用 。近年来 , 扩频通信 系统的侦察 、 干扰和抗干扰成
宽 的频带也为干扰提供 了更大的可能性 , 使得系统更易 收到恒定窄带干扰、时变窄带干扰等多种干扰 的攻击 , 同时 , 当干扰功率过高 时 , 由于当前技 术水平 难 以产生
s u l t s s h o w t h a t c o mb i n a i t o n a d a p t i v e n o t c h c h s p r e a d —s p e c t r u r n h a s a g o o d i n h i b i t o r y e fe c t t O n a r r o wb a nd
o f na r r o wb a n d i n t e r f e r e n c e s u p pr e s s i n g . Bu t wi t h t h e p o we r o f n a r r o wba n d i n t e r f e r e nc e i n c r e a s e s , t h e
1 引言
扩频通信 由于具有抗干扰能力强 、 信息隐蔽 、 便 于
加密 、 任意选址 和易 于组 网等 独特的优点 , 得到 了广 泛
信号的频谱 , 在接收端将包含干扰在 内的信号经相关运 算后扩展到直扩信号的整个频带 , 使得干扰等效为一个 幅度较低频谱较平坦的噪声 , 从而减小干扰对接收性能
L I U C h u n — ma o , Z H AN G Wu , Q I U B i n g - y i , WA N G Y a n - q i n g
( U n i t 6 3 8 8 8 o fP L A , J i y u a n H e n a n 4 5 9 0 0  ̄C h i n a )

通信行业-通信系统中的抗干扰技术 精品

通信行业-通信系统中的抗干扰技术 精品

通信系统中的抗干扰技术1.引言1.1通信系统中的主要干扰及抗干扰技术无线传输极易受到各种其他无线电波的干扰。

不管是GSM 系统还是CDMA 系统, 都是干扰受限系统, 干扰的大量存在会极大地影响网络的通信质量和系统的容量。

移动通信系统中主要存在以下干扰:同频干扰,临频干扰,互调干扰,多址干扰,噪声干扰。

目前主要的抗干扰技术有:扩频技术,功率控制技术,间断传输技术,多用户检测技术等。

本文主要讨论扩频技术中的直接序列扩频技术。

1.2 直序扩频系统的应用背景: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。

这种技术是将要发送的信息用伪随机码(PN码)扩展到一个很宽的频带上去,在接收端,用与发端扩展用的相同的伪随机码对接收到的扩频信号进行相关处理,恢复出发送的信息。

它是二战期间开发的,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。

直序扩频解决了短距离数据收发信机、如:卫星定位系统(GPS)、3G移动通信系统、WLAN (IEEE802.11a, IEEE802.11b, IEE802.11g)和蓝牙技术等应用的关键问题。

扩频技术也为提高无线电频率的利用率(无线电频谱是有限的因此也是一种昂贵的资源)提供帮助。

直序扩频通信系统的工作原理如图1-1所示。

在发端输入的数字信号信息,先由扩频码发生器产生的扩频码序列去调制数字信号以展宽信号的频谱,扩频码序列一般采用PN码。

毕业设计(论文)-基于matlab的跳频扩频通信系统的研究[管理资料]

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摘要在科技的日益发展中,扩展频谱通信则是一种新型的通信方式。

跳频通信是扩展频谱通信中的一种,跳频通信和自适应通信、扩展频谱通信以及高速数字数据通信系统被称为“90年代的通信技术”。

由于扩展频谱通信、跳频通信极强的抗干扰能力和多址通信性能,使其在军事和民用上都得到越来越广泛的应用。

本文讲述了扩频通信的基本概念和跳频系统的主要特点。

跳频通信技术具有很强的抗干扰能力,所以跳频通信一直也是扩频通信技术研究中的一个重点。

在阐述跳频通信基本原理和实现方法的基础上,利用 Matlab 提供的可视化工具 Simulink 建立了跳频通信系统仿真模型,详细讲述了各模块的设计。

在给定仿真条件下,对该跳频通信系统在宽带噪声干扰工作机制下进行了仿真,得到了宽带噪声干扰下的误码率信噪比曲线。

结果表明,跳频通信系统的抗干扰能力优于传统的定频通信,在战术通信中有更高的可靠性。

【关键词】:扩展频谱通信跳频通信抗干扰误码率信噪比ABSTRACTIn the development of science and technology, the spread spectrum communication is a kind of new way to communicate. Frequency hopping communication is spread spectrum communication of frequency hopping communication and adaptive communication, spread spectrum communication and high speed digital data communication system known as "90’s communications technology". Due to the spread spectrum communication, frequency hopping communication strong anti-interference ability and multi-access communication performance, so that in the military and civilian up to get more and more widely. This paper introduced the spread spectrum communication of the basic concepts and frequency hopping system main characteristics.Frequency hopping communication technology has the very strong anti-jamming ability, so the frequency hopping communication has also spread spectrum communication technology in the study of a key. In this paper the frequency hopping communication basic principle and method, and on the basis of the use of Matlab provide visual tools Simulink established the frequency hopping communication system simulation model, the detailed design of each module in tells the story. In a given simulation conditions, the frequency hopping communication system in broadband noise under the working mechanism is simulated, and get the broadband noise ber under Signal to noise rate curve. The results show that the frequency hopping communication system of anti-interference ability is better than that of traditional fixed frequency communication in communications have higher tactics reliability.【Keywords】: spread spectrum communication; Frequency hopping communication; Anti-interference; The bit error rate; Signal to noise rate目录第一章绪论 (4)选题目的及意义 (4)跳频通信的应用和发展 (5)第二章跳频通信理论基础 (7)跳频系统的组成及数学模型 (7)跳频的主要技术指标 (9)跳频系统的关键技术 (10)跳频图案 (11)跳频信号的发送与接收 (16)跳频信号的同步 (16)第三章基于Matlab/Simulink的跳频系统仿真 (20)Simulink 仿真介绍 (20)跳频系统仿真模型 (22)跳频系统抗干扰性能分析 (32)第四章总结 (34)致谢 (35)参考文献 (36)第一章绪论第一节选题目的及意义在现代通信中常常会遇见的一个重要问题就是抗干扰问题。

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扩频通信系统的抗噪声性能研究摘要扩频通信技术(简称扩频通信)是一种新兴的高科技通信技术,具有大容量、抗干扰、低截获功率等特点以及可实现码分多址(CDMA)等优点,在军事和民用通信系统中都得到了广泛的应用,并成为下一代移动通信的技术基础。

在扩频通信系统中,直序扩频的应用最为广泛。

本文首先介绍扩频通信的基本原理及组成,论述了直序扩频通信的基本原理,重点分析了直扩通信系统的抗噪声性能,最后利用MATLAB的M语言进行编程、仿真,建立了扩频通信系统的仿真模型,结合仿真结果分析了扩频通信系统的抗噪声性能。

关键词:直接序列扩频通信抗干扰伪随机序列仿真装订线ABSTRACTSpread spectrum communication is a sort of new high-tech communication technique, it has a number of internal advantages, such as large capacity, interference immunity, low probability of intercept, code division multiple access(CDMA)etc ,which make it get broad applications in civilian as well as military environments, and become the technical groundwork of next generation mobile communications, Direct sequencing spread-spectrum was widely used. The basic principles and composition of spread spectrum communication was introduced, and the basic principle of direct sequence spread spectrum communication was studied, focusing then the performance of anti noise of direct sequence spread spectrum communication system was analysed, finally the M language programming of MATLAB was used for programming and simulation, a spread spectrum communication system simulation model was established, and the performance of anti noise of spread spectrum communication system performance was analysed based on simulation results.Key words:Direct Sequence Spread Spectrum System (DSSS) Anti –Interference Pseudo random Sequence Simulation目录摘要 (I)一引言 (4)二扩频通信系统概述 (5)2.1 扩展频谱通信的定义 (5)2.2 扩频通信的理论基础 (5)2.3 扩频通信的主要性能指标 (6)2.4 扩频通信的主要特点 (7)三直扩通信系统原理基础 (9)3.1 直扩通信系统简介 (9)3.2 伪随机序列的产生原理 (10)3.2.1 m码序列的产生原理 (10)3.2.2 GOLD码序列的产生原理 (12)3.3 直接序列扩频信号的实现方法 (12)3.4 PSK调制 (13)3.5 扩频信号的解调 (14)四直扩通信系统的抗噪声性能分析 (16)4.1 直扩通信系统的抗噪声性能 (16)4.2 直扩通信系统抗噪声性能仿真 (18)五结论 (28)参考文献 (29)附录 ...................................................................... 错误!未定义书签。

一引言扩频通信,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。

扩频通信技术自50年代中期美国军方便开始研究,一直为军事通信所独占,广泛应用于军事通信、电子对抗以及导航、测量等各个领域[1]。

直到80年代初才被应用于民用通信领域。

为了满足日益增长的民用通信容量的需求和有效地利用频谱资源,各国都纷纷提出在数字峰窝移动通信、卫星移动通信未来的个人通信中采用扩频技术,扩频技术现已广泛应用于蜂窝电话、无绳电话、微波通信、无线数据通信、遥测、监控、报警等系统中。

扩频通信系统由于其优越的性能得到广泛的应用,具有优越的抗噪声性能。

本文通过对直接序列扩频通信系统的建模分析,对直接序列扩频通信系统的抗噪声性能进行研究。

二 扩频通信系统概述2.1 扩展频谱通信的定义所谓扩展频谱通信,可简单表述如下:“扩频通信技术是一种信息传输方式,其信号所占有效频带宽度远大于所传信息必需的最小带宽[2];频带的扩展是通过一个独立的码序列来完成,用编码及调制的方法来实现的,与所传信息数据无关;在接收端则用同样的码进行相关同步接收、解扩及恢复所传信息数据”。

这一定义包含了以下三方面的意思:⑴信号的频谱被展宽了。

⑵采用扩频码序列调制的方式来展宽信号频谱。

⑶在接收端用相关解调来解扩。

2.2 扩频通信的理论基础长期以来,人们总是想使信号所占频谱尽量窄,以充分利用十分宝贵的频谱资源。

为什么要用这样宽频带的信号来传送信息呢?简单的回答就是主要为了通信的安全可靠。

扩频通信的基本特点,是传输信号所占用的频带宽度(W)远大于原始信息本身实际所需的最小(有效)带宽(∆F),其比值称为处理增益Gp 。

众所周知,任何信息的有效传输都需要一定的频率宽度,如话音为1.7-3.1kHz ,电视图像则宽到数兆赫。

为了充分利用有限的频率资源,增加通路数目,人们广泛选择不同调制方式,采用宽频信道(同轴电缆、微波和光纤等),和压缩频带等措施,同时力求使传输的媒介中传输的信号占用尽量窄的带宽。

因现今使用的电话、广播系统中,无论是采用调幅、调频或脉冲编码调制制式,Gp 值一般都在十多倍范围内,统称为“窄带通信”。

而扩频通信的Gp 值,高达数百、上千,称为“宽带通信”。

扩频通信的可行性,是从信息论和抗干扰理论的基本公式中引伸而来的。

信息论中关于信息容量的香农(Shannon)公式为:)/1(2N P WLog C +=(2-1)式中:C --- 信道容量(用传输速率度量)W --- 信号频带宽度P --- 信号功率N --- 白噪声功率式(2-1)说明,在给定的传输速率C 不变的条件下,频带宽度W 和信噪比P /N 是可以互换的。

即可通过增加频带宽度的方法,在较低的信噪比P /N(S /N)情况下,传输信息。

扩展频谱换取信噪比要求的降低,正是扩频通信的重要特点,并由此为扩频通信的应用奠定了基础。

总之,我们用信息带宽的100倍,甚至1000倍以上的宽带信号来传输信息,就是为了提高通信的抗干扰能力,即在强干扰条件下保证可靠安全地通信。

这就是扩展频谱通信的基本思想和理论依据[3]。

2.3 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。

⑴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∆F 与频带扩展后的信号带宽W 之比:F WG ∆=/(2-2)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∆F 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。

⑵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:dB L N S G M s o p j ])/[(+-=(2-3)其中:j M --- 抗干扰容限P G --- 处理增益o N S )/(--- 信息数据被正确解调而要求的最小输出信噪比s L --- 接收系统的工作损耗由此可见,抗干扰容限j M 与扩频处理增益P G 成正比,扩频处理增益提高后,抗干扰容限大大提高,甚至信号在一定的噪声湮没下也能正常通信。

通常的扩频设备总是将用户信息(待传输信息)的带宽扩展到数十倍、上百倍甚至千倍,以尽可能地提高处理增益。

2.4 扩频通信的主要特点⑴抗干扰性强,误码率低扩频通信在空间传输时所占有的带宽相对较宽,而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。

这祥,对于各种干扰信号,因其在收端的非相关性,解扩后窄带信号中只有很微弱的成份,信噪比很高,因此抗干扰性强[4]。

⑵易于同频使用,提高了无线频谱利用率用户只能使用申请获得的频率,依靠频道划分来防止信道之间发生干扰。

由于扩频通信采用了相关接收这一高技术,信号发送功率极低,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,也可以与现今各种窄带通信共享同一频率资源。

⑶抗多径干扰在无线通信中,抗多径干扰问题一直是难以解决的问题,利用扩频编码之间的相关特性,在接收端可以用淹没中提取出来,在目前商用的通信系统中,扩频通信是唯一能够工作于负信噪相关技术从多径信号中提取分离出最强的有用信号,也可把多个路径来的同一码序列的波形相加使之得到加强,从而达到有效的抗多径干扰。

⑷可以实现码分多址扩频通信提高了抗干扰性能,但了占用频带宽的代价。

如果让许多用户共用这一宽频带,则可大为提高频带的利用率。

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。

⑸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,它对目前使用的各种窄带通信系统的干扰很小。

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