直接扩频通信系统SystemView仿真
基于SYSTEM VIEW直序扩频通信系统仿真 答辩PPT
4 .直扩系统仿真
调制后的信号功率谱密 度
4 .直扩系统仿真
发送波形、低通滤波 输出波形、接收波形 比较
4 .直扩系统仿真
加入高斯白噪声后的 系统模块
5.总结
直接序列扩频通信系统是一个复杂的通信 系统,凭个人能力无法完成如此繁重的工作, 从本设计目的出发,只是从实验的角度完成了 一个功能实现演示系统。 直接扩频系统,在发送端的设计一般都采 用先扩频后调制,既先用扩频码和信息码进行 模2运算,产生扩频信号,然后用此信号去调 制载波,采用二相移频键控(BPSK)方式。 而在接收端为了恢复出原信号,也要分两步进 行,可以先解扩后解调,也可以先解调后解扩 。但为了和发送端相对应,本设计采用后者, 但在解扩之前不能把解调器输出信号恢复成数 字信号。
4.直扩系统仿真
直扩系统原理框架图
PN码 发生器 模2和 加法器 调制器 载波 发生器 (a)发射机 功率 放大器
调制器
调制器
混频器 调频器 本振
中放 PN码 发生器
调解调 器 时钟 同步
数据输出
(b)接收机
4 直扩系统仿真
直扩系统仿真模型图
4.直扩系统仿真
调制以前的信号与调 制以后波形信号比较
抗多径干扰3systemviewsystemview是一个信号级的系统仿真软件主要用于电路与通信系统的设计仿真是一个强有力的动态系统分析工具能满足从数字信号处理滤波器设计直到复杂的通信系统等不同层次的设计仿真要求
基于System View直序扩 频通信系统系统仿真
学生: 贺龙 专业: 通信工程 指导老师:门爱东
图2.2 信息的频谱扩展过程
图2.3 扩频信号的解扩过程
扩频通信系统的主要特点
基于Systemview对直扩系统的仿真及分析
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维普资讯
第2 9卷第 1 期
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面 本 文介 绍 的是 用 E A 软 件 S se i 对 直 D ytmve w
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直接扩频通信系统SystemView仿真
《基于SystemView直接扩频系统的设计》通信原理课程设计报告学院:信息科学与技术学院专业:电子信息工程班级: 2012级 2 班学号: 2012508161姓名: 周键家指导教师:卢佩2015年7月13日目录第一章前言 (2)第二章开发环境 (3)2.1、仿真软件介绍 (3)第三章直接扩频系统的设计 (4)3.1、扩频通信系统 (4)3.2、扩频通信的理论模型及其实现原理图 (4)3.3、直序扩频通信系统仿真模型 (5)3.4、仿真及结果分析 (6)第四章总结 (8)体会与建议 (9)参考文献 (10)第一章前言直接序列扩频(Direct Sequence Spread Spectrum)工作方式,简称直扩方式(DS方式)。
就是用高速率的扩频序列在发射端扩展信号的频谱,而在接收端用相同的扩频码序列进行解扩,把展开的扩频信号还原成原来的信号。
直接序列扩频方式是直接用伪噪声序列对载波进行调制,要传送的数据信息需要经过信道编码后,与伪噪声序列进行模2和生成复合码去调制载波。
扩频通信系统与常规的通信系统相比,具有很强的抗干扰能力,并具有信息隐蔽、多址保密通信等特点,正从军事应用向民用通信发展。
理论分析了直接序列扩频通信系统的原理,并用功能强大的仿真软件SystemView对直接序列扩频通信系统进行建模,仿真分析了系统的抗干扰和实现保密通信等特点,对扩频通信系统的实现有着重要意义。
扩频解调器实际上是一个相关器,扩频信号通过相关器后能有效地恢复,干扰信号(包括瞄准性窄带干扰和宽带干扰)由于与本地PN码不相关而被相关器抑制掉。
表示扩频通信特性的一个重要参数是扩频增益G(Spreading Gain),其定义为扩频前的信号带宽B1与扩频后的信号带宽B2之比。
G=B2/B1扩频通信中,接收端对接收到的信号做扩频解调,只提取扩频编码相关处理后带宽为B1的信号成份,而排除了扩展到宽带B2中的干扰、噪声和其他用户通信的影响,相当于把接收信噪比提高了G倍。
基于SystemView的直接序列扩频系统的仿真与研究
研究与探讨责任编辑:袁婷 *****************552012年第8期【摘要】SystemView是一种基于Windows平台对系统进行设计、仿真和分析的软件。
文章利用该软件,对扩频通信中最典型的扩频工作方式——直接序列扩频通信系统(DSSS)构造了仿真模型,并对该模型进行仿真分析,结果表明直扩系统的抗干扰能力远远大于普通的二进制系统,且系统的误码率较小。
最后分析了直接序列扩频系统的应用。
【关键词】SystemView 直接序列扩频 发送端 接收端*基金项目:基于MAX+PLUSⅡ的数字波形发生器的设计与实现(宝鸡文理学院项目YK1030);电信专业开放实验的探索与实践(宝鸡文理学院项目YK1027)收稿日期:2011-11-18刘小群 周云波 宝鸡文理学院物理与信息技术系屈 菲 信泰光学(深圳)有限公司基于SystemView的1 引言扩频技术是一种信息传输方式,在发送端采用扩频码调制,使信号所占的频带带宽远大于所传信息需要的带宽;在接收端采用相同的扩频码进行相关解调来解扩以恢复所传信息数据[1]。
扩频通信主要有直接序列扩频、调频扩频和跳时扩频三种工作方式,其中直接序列扩频通信是扩频通信技术中最为常用的一种[2]。
2 SystemView软件简介SystemView是一个信号级的系统仿真软件,主要用于电路与通信系统的仿真,是强有力的动态系统分析工具,能满足数字信号处理、滤波器、通信系统等不同层次的设计及仿真要求。
在SystemView系统窗口中可以轻松地完成系统的设计,设计的过程是:在系统窗口中从不同的元件库选择图符,并在设计区域中进行连接,设置好每个图符的参数,控制系统的起始时间和采样频率,最后从分析窗中分析结果,从而达到设计与分析系统的目的,并且设计无需与复杂的程序语言打交道[3]。
3 直接扩频系统的结构图(a)发送端(b)接收端图1 直接扩频系统结构图直接序列扩频是将待传送的信息数据直接被伪随机编码(PN码)实现频谱扩展后再传输,接收端采用相同编码进行解调及相关处理,恢复原始信息数据,特点是抗干扰能力强、抗噪声、抗多径衰落、低功率谱密度下工作和具有保密性。
systemview第五章
M序列发生器的两种结构
简单线性码发生器(SSRG)
参与反馈的各级输出,经多次模2和后,把最后结果送 入第一级
模块式码发生器(MSRG)
多级的输出都可能与反馈信号模2和后送下入一级,因 为n级码发生器是由n个相同模块构成的,因而是模块式 机构
两种结构是等价的,并且都需要有全“0”启动电 路,但前一种结构比后一种结构时延大,一般用 第二种结构。摩托罗拉把四个模块集成在一起, 型号为MC8504。
r
m序列产生器的结构
M序列的特性: 1. 平衡性:最大长度序列中1的数目比0始终多 r 1个,且1的个数为 2 ,0的个数为 2 r 1 2. 移位可加性:某个m序列与相移为任意值的 同一m序列的模2和是另一相移m序列 M序列既可以用硬件产生,也可以用软件产 生 硬件一般用移位寄存器和异或门来实现,并 且有两种结构:简单线性码发生器(SSRG) 和模块式码发生器(MSRG)。
• 伪随机序列具有类似随机序列的性质: 1. 平衡特性:伪随机序列中0和1的个数近似相 等 2. 游程特性:把伪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。伪随机序列中长度为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1/4。。。。。。 3. 相关特性:伪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。 • 扩频码通常为:m序列、L序列、霍尔序列
发射参考信号的码同步
• 在扩频通信系统中,码同步的精度及其电 路的复杂程度直接影响着系统的性能、体 积和成本。 • 发射参考信号法是在传输扩频信号的同时, 在另一路载波或副载波上再传输一路PN码, 在接收端使用代表了信号在传输过成 中的信道衰减
直接扩频通信系统的仿真
100KHz
基于SYSTEM VIEW的直序扩频通信系统仿真
题目基于System View的直序扩频通信系统仿真摘要扩频通信系统与常规的通信系统相比,具有很强的抗干扰能力,如抗人为干扰、抗窄带干扰、抗多径干扰等,并具有信息隐蔽、多址保密通信等特点,已从军事应用向民用通信应用迅速发展。
利用System View软件作为平台,对扩频通信中最典型的扩频工作方式———直接序列扩频系统(DSSS)进行了仿真分析;通过时域波形对比发送端和接收终端两个波形图,可明显观察到,解扩后的信号与输入的原始信号波形基本一致,并注意到接收端有一些毛刺,这是由于时间脉冲信号的脉宽有误差而造成的。
通过对频谱波形的分析可知,扩频系统抗噪声能力很强,当不断加大噪声的幅度,达到系统的干扰门限时,则不能准确地恢复原始信息。
结果证明随着扩频增益的增大,系统的误码率越小,同时扩频系统性能的好坏很大程度上还取决于扩频码的特性。
关键词扩频通信仿真 System ViewTitle Based on The System View Direct Sequence Spread Spectrum Communication System SimulationAbstracThe spread spectrum communication system and the conventional communication system, have very strong compared the anti-interference ability, such as HIV human interference, fight narrowband interference, fight multipath interference, etc, and has the information hiding, multiple address secret communication and other characteristics, already from military application to civil communication application developing rapidly. Use System View software platform to spread spectrum communication, as the most typical spread spectrum work--way direct sequence spread spectrum system (DSSS) are analyzed; Through the time domain waveform contrast the sending end and receiving terminal two waveform figure, can obviously observed after the expansion, solution and the input signal of the original signal waveform, and pay attention to the same at the receiving end has some burr, this is due to the time pulse signal pulse width is caused by the error. Through the analysis of the waveform of frequency spectrum, it is known that spread spectrum system anti-noise ability is very strong, when rising of the amplitude, achieve system noise interference threshold, it can't accurately restored the original message. Results show that with the increase of spread spectrum gain, the system ber is smaller, and spread spectrum system the performance to a large extent depends on the characteristics of the code is spread spectrum.Keyword s pread spectrum communication simulation System View目录1.前言 (1)1.1选题背景、意义 (1)1.2国内外现状 (1)2.直序扩频通信系统 (3)2.1定义 (3)2.2基本原理 (3)2.3扩频通信系统的主要特点 (4)2.4扩频通信的方式 (5)2.5伪随机序列M序列 (5)2.6直接序列扩频通信系统 (7)2.7直接序列扩频通信系统性能的分析 (8)2.7.1 抗干扰能力 (8)2.7.2 信噪比和误码率 (10)3.SYSTEM VIEW简介 (14)3.1S YSTEM V IEW 软件介绍 (14)3.2S YSTEM V IEW 主要特点 (14)4.直扩系统SYSTEM VIEW仿真 (17)4.1直扩系统的原理框图 (17)4.2直序扩频通信系统仿真(无噪声情况) (18)4.2.1 系统模块及主要模块参数 (18)4.2.1 主要输出点波形 (20)4.3直接扩频通信系统抗干扰性分析 (21)4.3.1 加入高斯白噪声后系统模型 (21)4.3.2 系统误码率的理论值与测量值的比较 (22)5.总结 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附录 (29)附录1直扩系统仿真模型图(无噪声) (29)附录2直扩系统仿真模型图(有噪声) (30)1.前言1.1选题背景、意义扩频通信(spread spectrum communication)是近几年内迅速发展起来的一种通信技术。
基于System View的MSK仿真
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 基于System View的MSK仿真基于System View的MSK直序扩频系统设计与仿真 2019 年6 月 6 日1M1SK直序扩频相关解调系统在SystemView上的仿真移动通信中,由于电磁波恶劣的传播条件、快衰落的影响,使得接收信号的质量急剧下降;同时,随着通信技术的快速发展,业务量急剧增加,频带资源日趋紧张,因而调制技术及调制信号应具有较强的抗干扰能力,信号占用带宽小,以提高频谱利用率,在有限的带宽内尽可能地提高传输数据的比特率,以适应通信系统的窄带数据高速传输的要求。
基于这两方面的因素,最小移频键控(MSK)等现代数字调制技术在数字移动通信中得到广泛的应用。
通信系统的设计,不可避免地涉及到分析通信系统的有效性、可靠性以及组成系统各元器件参数的选取等一系列问题。
对一个硬件设备逐步完备、功能结构又相当复杂的实际通信系统,对其做出的任何改变都可能影响到整个系统的性能和稳定性;为减少人力资源和经费的浪费,缩短产品的研发周期,有必要在根据设计思想将系统设计出来之前,对该系统先进行仿真分析[2],分析它的设计参数,从而有助于较全面地认识和研究硬件系统,降低系统设计失败的可能性,优化系统的整体性能,并从中选择最合理的系统配置和参数设置,然后再应用于实际系统设计。
ELANIX 公司的 SystemView 系统级通信仿真软件,为研发人1 / 10员能迅速测试其设计思想,综合评测系统性能提供了一种快捷的工具。
本文在给出最小移频键控通信系统实现原理的基础上,应用SystemView 软件对 MSK 调制解系统进行设计实现。
调22.1 MSK直序扩频系统简介本节中介绍了一种用SAW卷积/相关其对MSK自序扩频信号进行相关解调解扩的方法,并介绍了用SystemView对该系统进行原理仿真的方法。
基于SystemView的直接序列扩频系统仿真研究
毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得安阳工学院及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解安阳工学院关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:日期:目录中文摘要、关键词 (I)英文摘要、关键词 (II)引言 (1)第一章直接序列扩频通信原理 (2)1.1 扩频通信概述 (2)1.1.1 扩频通信的理论基础 (2)1.1.2 通信系统的分类 (3)1.2 直接序列扩频原理 (4)1.2.1 直接序列扩频基本原理 (4)1.2.2伪随机码简介 (5)1.2.3 直接序列扩频的扩频增益和优点 (7)第二章SystemView介绍 (10)2.1 SystemView简要介绍 (10)2.2 SystemView的主要特点 (11)第三章利用SystemView对直扩系统仿真 (12)3.1 整体设计模型 (12)3.2 各子系统说明 (12)3.2.1发射部分 (12)3.2.2信道模拟 (15)3.2.3接收部分 (16)3.2.4误码测试 (18)结论 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附录 (29)基于SystemView的直接序列扩频系统仿真研究摘要:扩频通信由于具有抗干扰能力强,隐蔽性好,容易实现多址传输等优点而在移动通信、无线数据通信等领域得到越来越广泛的应用。
直接序列扩频—2FSK系统的SystemView仿真
直接序列扩频—2FSK系统的SystemView仿真作者:周晴来源:《现代电子技术》2008年第19期摘要:在简单介绍SystemView仿真软件和扩频通信的基础上,建立了直接序列扩频—2FSK通信系统的模型,介绍了该系统的基本工作原理。
为了验证该系统的可行性以及在实际工程中的应用价值,系统发射端利用SystemView先对信号进行31位直接序列扩频仿真,再对此已扩频后的信号进行2FSK调制仿真,与此对应在接收端先对接收到的信号2FSK解调再进行解扩。
仿真结果表明,通过用SystemView 软件仿真,可以很方便地得到所设计电路的输出结果与分析波形。
关键词:直接序列扩频系统;扩频码;2FSK;SystemView;仿真软件中图分类号:TN914.42文献标识码:B文章编号:1004373X(2008)1913403Simulation of DSSS-2FSK by SystemView SoftwareZHOU Qing(Changzhou Institute of Light Industry Technology,Changzhou,213164,China)Abstract:On the basis of introducing the technology of SystemView and spread spectrum,a communication system model of DSSS-2FSK is built and the system principle is introduced in this paper.In order to verify the system is feasibile and it has application value in actual engineering,system spreads signals′spectrum (one bit to 31bit) and 2FSK modulates spread-spectrum signals on system transmitting terminal with SystemView.Corresponding with this,system 2FSK demodulats receiving signals and then de-spreads 2FSK demodulation signals on system receiving terminal.The result of simulation indicates that with SystemView is easy to find out the output of designed circuit and convenient to analyze the waveform.Keywords:DSSS;spread spectrum sequence;2FSK;SystemView;simulation software1 引言在实际的工程应用中有时需要改进传统的扩频系统,重新设计符合工程要求的扩频系统。
基于SystemView的直序扩频通信系统设计
基于SystemView的直序扩频通信系统设计基于SystemView的直序扩频通信系统设计黄海学院 09(13) 23 吴青⼀.设计⽬的1、了解SystemView软件的运⾏环境2、熟悉扩频通信系统的概念及基本原理3、熟悉直序扩频通信系统的仿真原理4、对直序扩频通信系统进⾏仿真和分析⼆.设计原理1.SystemView软件介绍SystemView是⼀个信号级的系统仿真软件,主要⽤于电路与通信系统的设计、仿真,是⼀个强有⼒的动态系统分析⼯具,能满⾜从数字信号处理、滤波器设计、直到复杂的通信系统等不同层次的设计、仿真要求。
Systemview以模块化和交互式的界⾯,在⼤家熟悉的Windows窗⼝环境下,为⽤户提供了⼀个嵌⼊式的分析引擎。
使⽤SystemView你只需要关⼼项⽬的设计思想和过程,⽽不必花费⼤量的时间去编程建⽴系统仿真模型。
⽤户只需使⽤⿏标器点击图标即可完成复杂系统的建模、设计和测试,⽽不会花费过多的时间和精⼒通过编程来建⽴系统的仿真模型,也不必担⼼程序中是否存在编程错误.SystemView是⼀个完整的动态系统设计、分析和仿真的可视化开发环境它可以构造各种复杂的模拟、数字、数模混合及多速率系统,可⽤于各种线性、⾮线性控制系统的设计和仿真。
尤具特⾊的是,它可以很⽅便地进⾏各种滤波器的设计。
系统备有通信、逻辑、数字信号处理(DSP)、射频/模拟、码分多址个⼈通信系统(CDMA/PCS)、数字视频⼴播(DVB)系统、⾃适应滤波器、第三代⽆线移动通信系统等专业库可供选择,适合于各种专业设计⼈员。
该系统⽀持外部数据的输⼊和输出,⽀持⽤户⾃⼰编写代码(C/C++),兼容Matlab软件。
同时,提供了与硬件设计⼯具的接⼝,⽀持 Xilinx 公司的 FPGA 芯⽚和 TI 公司的DSP 芯⽚,它已⼤量地应⽤于现代数字信号处理、通信系统及控制系统设计与仿真等领域。
2.扩频通信的定义及基本原理扩频通信,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。
基于SystemView对直扩的仿真与分析
摘要扩频通信与常规的通信系统相比,具有很强的抗人为干扰,抗窄带干扰,抗多经衰落的能力,并具有信息隐蔽、多址保密通信等特点。
从50年代中期开始到现在,扩频技术迅速发展,并得到了越来越广泛的应用,在通信、数据传输、信息保密等诸多方面显示了它极强的生命力。
SystemView是一种基于Windows平台对系统进行设计、仿真和分析的EDA软件。
它采用图形编码方式,提供了广泛的分析环境,并可以和硬件的开发工具连接起来进行仿真。
本文主要讨论SystemView软件的应用及直接序列扩频通信的原理,并运用SystemView图形模块构建直接序列扩频系统,用分析窗和信号计算器对直接序列系统进行仿真和分析。
关键词SystemView ; 扩频通信;直接序列扩频;仿真AbstractThe spread spectrum(SS)communication system has stronger ability of resisting jamming, narrow band, and multipath interference than that of the conservation communication system.And because of its lower transmitting power spectrum, it also has the characteristics of low probability intercept and multiple access secure communication. The SS technology has been developing rapidly and has more and more comprehensive applications from the middle of the 50’s to nowadays. It has shown strong vitality on the side of communication, data transmission and secure communication.SystemView is the leading Windows design , simulation and analysis software for Electronic Design Automaton . It features an intuitive block diagram interface ,provides a comprehensive analysis environment , and links to hardware development tools for simulation .This thesis primarily discussed that a system of direct Sequence Spread Spectrum was designed , simulated and analysed within SystemView using token ,analysis window and sink calculator.KeywordsSystemView ; Spread Spectrum communication ; DSSS ; simulation目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第一章 SystemView的功能与使用简介....................... 错误!未定义书签。
基于Systemview的扩频通信仿真与分析
[ 4] 白 木, 周 洁. 扩频 通信 的原 理、工作 方式、特点 和应 用 [ J ] . 电力系统通信, 2002, ( 4) : 36- 38.
第7期
刘正琼: 基于 Sy st emview 的扩频通信仿真与分析
845
统的影响, 先建立它们的仿真模型, 然后将仿真的 3 种扩频码序列加入扩频系统, 得出的误比特率 ( BER) 曲线如图 5 所示。
S NR / dB 1. 移位寄存器的 PN 码 2. J PL 码 3. G old 码
图 5 误比特曲线对比
摘 要: 文章利用 Sy stemv iew 软件作为平 台, 对扩频 通信 中最典 型的 扩频 工作方 式 ) ) ) 直接 序列扩 频系 统
( DSSS) 进行了仿真分析; 结果表明直扩系统的抗干扰能力远远大于普通的二进制系统, 并且随 着扩频增 益的
增大, 系统的误码率越小; 同时扩频系统性能的好坏很大程度上还取决于扩频码的特性。
[ 7] 青 松, 程岱松, 武建华. 数字通信系 统的 Sys temview 仿 真 与 分 析 [ , ] . 北 京: 北 京 航 空 航 天 大 学 出 版 社, 2000. 85- 95.
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直序扩频通信系统SystemView仿真
直序扩频通信系统SystemView仿真摘要:扩频通信系统与常规的通信系统相比,具有很强的抗干扰能力,并具有信息隐蔽、多址保密通信等特点,正从军事应用向民用通信发展。
理论分析了直接序列扩频通信系统的原理,并用功能强大的仿真软件SystemView对直接序列扩频通信系统进行建模,仿真分析了系统的抗干扰和实现保密通信等特点,对扩频通信系统的实现有着重要意义。
关键词:通信系统;直接序列扩频;调制解调保密通信1、扩频通信及现代通信仿真手段扩频通信系统与常规的通信系统相比,具有很强的抗干扰能力,如抗人为干扰、抗窄带干扰、抗多径干扰等,并具有信息隐蔽、多址保密通信等特点,已从军事应用向民用通信应用迅速发展。
目前仿真研究主要是用Matlab和SystemView两种软件,SystemView软件是一种基于Windows平台对系统进行仿真分析的可视化EDA软件,它采用图形编码方式,编程简单,并提供了特别丰富的,包括通信、逻辑、数字信号处理、射频/模拟等专业库,非常适合于现代通信系统的设计、仿真和方案论证。
所以利用SystemView的强大功能设计一个简单实用可靠的直序扩频系统,研究直接序列扩频系统的抗干扰性等特点是非常必要的。
2、扩频通信的理论模型及其实现原理图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信息必需的最小带宽;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,整个仿真原理如图1和图2所示图1发射部分原理框图图2接收部分原理框图3、直序扩频通信系统仿真模型图3 直序扩频系统设计图图4 发射机子系统图5 一次变频子系统图6 二次变频子系统图7 科斯塔环解调器4、仿真及结果分析图 8 系统设置图仿真系统时间和采样频率设置如图8所示。
仿真结果如下:图 9 (t6)为输入信号(t8)为扩频后科斯塔解调系统的输入信号(t57)解调后为输出信号图 10 (t6 t8 t57)信号叠加眼图图 11 (图10)的放大效果图从整个系统的仿真可知,信号源经过扩频、调制,然后经有扰(设置了强脉冲干扰、高斯噪声、热噪声、单频干扰等)、衰落信道的传输,最后在接收端进行混频、解扩和解调后仍然能正确恢复出原来数字信号源的信息,误码率极低,可见用SystemView所构建的仿真模型简单、实用,具有强抗干扰的性能,且扩频信号的谱密度很低,可使信号淹没在噪声之中。
PSK直序扩频信号数字相关解调方案在SystemView上的仿真
实验要求:1. 数字相关器子系统2.仿真结果分析实验原理与背景随着新技术的不断发展,数字相关器件有了越来越广泛的应用。
在扩频系统中,已开始研制数字相关解调器。
从理论上讲,数字相关解调必须有一个量化的环节,因此,与模拟器件相关解调器相比,系统的信噪比会略有降低。
但数字相关器与模拟相关器件相比有更多的优点。
模拟器件不容易做到大的时间带宽积,器件性能对温度的变化较为敏感,而其编程困难,所以,数字相关解调的方案有独特的吸引力。
直序扩频(Direct Sequence Spread Spectrum)即所谓的直扩(DS)方式。
直接序列扩频系统的基本结构如下图所示。
输入的信息数据D,经过载波调制变成了带宽为B1的信号,再由伪随机码调制成为带宽B2的宽带信号后发送。
在接收端,首先通过同步电路捕捉发送来的PN码的准确相位,产生于发送来的伪随机码同相的本地参考伪码,以供接扩使用。
直序扩频是扩频中最典型、最常用的一种。
扩频通信基本原理图发射机输入信息数据D,被扩频序列扩频后形成告诉数字序列。
扩频后的信号通过载波调制器调制到载波信号上。
最常见的方式是采用BPSK调制方式,他的调制、解调设备相对简单,对采用长扩频码的系统较为适合。
本例就是PSK直序扩频信号数字相关解调方案在Systembiew上的仿真。
PSK直序扩频数字相关解调系统框图如下所示:PSK直序扩频数字相关解调系统框图该系统采用先解调再解扩方式。
经过扩频调制后的信息序列在PSK调制器中完成PSK 调制。
在接收端,用与调制载波相干的两个相互正交的载波与已调波信号相乘,并经过低通滤波,对已调信号进行相干解调,解调后的I、Q两路输出分别进入数字相关器与本地码进行相关运算,在输出端则进行平方相加在开根号的运算,以克服相干解调的本地载波相位误差的影响。
相关解调原理介绍:我们还可以得到:E[rk]=E(smk+nk)=smk噪声的功率为N0/2,所以我们有:我们通过计算这样一个概率,来判断发送的是哪一个码元。
直接序列扩频系统的SystemView仿真
PENG Ming
( Electronic Science and Technology University in Guilin , Guilin 541004 ,China)
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Abstract : In this paper , Systemview software as a platform for spread spectrum communication of the most typical work of the SS2the system of direct sequence spread spectrum (DSSS) carried out a simulation analysis ; the results showed that the DS system , anti2jamming capability is far greater than ordinary binary system ,and with the increase of spreading gain , the smaller the bit error rate system ; at the same time spread spectrum system performance is good or bad depends on a large extent , also the characteristics of spreading codes. Key words : Systemview ; spreading codes ; direct sequence spread spectrum ; anti2jamming
直接序列扩频—2FSK系统的SystemView仿真
直接序列扩频—2FSK系统的SystemView仿真作者:周晴来源:《现代电子技术》2008年第19期摘要:在简单介绍SystemView仿真软件和扩频通信的基础上,建立了直接序列扩频—2FSK通信系统的模型,介绍了该系统的基本工作原理。
为了验证该系统的可行性以及在实际工程中的应用价值,系统发射端利用SystemView先对信号进行31位直接序列扩频仿真,再对此已扩频后的信号进行2FSK调制仿真,与此对应在接收端先对接收到的信号2FSK解调再进行解扩。
仿真结果表明,通过用SystemView 软件仿真,可以很方便地得到所设计电路的输出结果与分析波形。
关键词:直接序列扩频系统;扩频码;2FSK;SystemView;仿真软件中图分类号:TN914.42文献标识码:B文章编号:1004373X(2008)1913403Simulation of DSSS-2FSK by SystemView SoftwareZHOU Qing(Changzhou Institute of Light Industry Technology,Changzhou,213164,China)Abstract:On the basis of introducing the technology of SystemView and spread spectrum,a communication system model of DSSS-2FSK is built and the system principle is introduced in this paper.In order to verify the system is feasibile and it has application value in actual engineering,system spreads signals′spectrum (one bit to 31bit) and 2FSK modulates spread-spectrum signals on system transmitting terminal with SystemView.Corresponding with this,system 2FSK demodulats receiving signals and then de-spreads 2FSK demodulation signals on system receiving terminal.The result of simulation indicates that with SystemView is easy to find out the output of designed circuit and convenient to analyze the waveform.Keywords:DSSS;spread spectrum sequence;2FSK;SystemView;simulation software1 引言在实际的工程应用中有时需要改进传统的扩频系统,重新设计符合工程要求的扩频系统。
通信原理System_view仿真实验指导
通信原理System view仿真实验指导第一部分SystemView简介System View是由美国ELANIX公司推出的基于PC的系统设计和仿真分析的软件工具,它为用户提供了一个完整的开发设计数字信号处理(DSP)系统,通信系统,控制系统以及构造通用数字系统模型的可视化软件环境。
1.1 SystemView的基本特点1.动态系统设计与仿真(1) 多速率系统和并行系统:SYSTEMVIEW允许合并多种数据速率输入系统,简化FIR FILTER的执行。
(2) 设计的组织结构图:通过使用METASYSTEM(子系统)对象的无限制分层结构,SYSTEMVIEW能很容易地建立复杂的系统。
(3) SYSTEMVIEW的功能块:SYSTEMVIEW的图标库包括几百种信号源,接收端,操作符和功能块,提供从DSP、通信信号处理与控制,直到构造通用数学模型的应用使用。
信号源和接收端图标允许在SYSTEMVIEW内部生成和分析信号以及供外部处理的各种文件格式的输入/输出数据。
(4) 广泛的滤波和线性系统设计:SYSTEMVIEW的操作符库包含一个功能强大的很容易使用图形模板设计模拟和数字以及离散和连续时间系统的环境,还包含大量的FIR/IIR滤波类型和FFT类型。
2.信号分析和块处理SYSTEMVIEW分析窗口是一个能够提供系统波形详细检查的交互式可视环境。
分析窗口还提供一个完成系统仿真生成数据的先进的块处理操作的接收端计算器。
接收端计算器块处理功能:应用DSP窗口,余切,自动关联,平均值,复杂的FFT,常量窗口,卷积,余弦,交叉关联,习惯显示,十进制,微分,除窗口,眼模式,FUNCTION SCALE,柱状图,积分,对数基底,数量相,MAX,MIN,乘波形,乘窗口,非,覆盖图,覆盖统计,解相,谱,分布图,正弦,平滑,谱密度,平方,平方根,减窗口,和波形,和窗口,正切,层叠,窗口常数。
1.2 SystemView各专业库简介SystemView的环境包括一套可选的用于增加核心库功能以满足特殊应用的库,包括通信库、DSP库、射频/模拟库和逻辑库,以及可通过用户代码库来加载的其他一些扩展库。
基于System View的直接序列扩频通信系统仿真分析
基于System View的直接序列扩频通信系统仿真分析曾令国
【期刊名称】《电脑开发与应用》
【年(卷),期】2008(21)12
【摘要】为了研究直接序列扩频通信系统(DS-SS)的抗干扰性能,引用了System View仿真平台对其进行仿真研究,通过搭建直接序列扩频通信系统的仿真模型,并采用了三种扩频码的对比仿真,再结合仿真得到的图形推导出如下仿真结论:DS-SS 的抗干扰能力远优于普通通信系统;还证明扩频码的选取对系统性能有一定的影响,因此在构建扩频系统时选取扩频码相当关键.
【总页数】2页(P24-25)
【作者】曾令国
【作者单位】浙江师范大学计算机应用研究所,金华,321004
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.9
【相关文献】
1.基于MATLAB的直接序列扩频通信系统性能仿真分析研究 [J], 张蕾;郑实勤
2.基于SystemView的扩频通信系统的仿真和分析 [J], 颜剑华;任峻
3.基于MATLAB的直接序列扩频通信系统性能仿真分析 [J], 史玥
4.基于Systemview的扩频通信系统仿真分析 [J], 谢海霞;孙志雄
5.基于LabVIEW-USRP的直接序列扩频通信系统仿真实验 [J], 李毅;杨栋;李晓辉
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《基于SystemView直接扩频系统的设计》通信原理课程设计报告
学院:信息科学与技术学院
专业:电子信息工程
班级: 2012级 2 班
学号: 2012508161
姓名: 周键家
指导教师:卢佩
2015年7月13日
目录
第一章前言 (2)
第二章开发环境 (3)
2.1、仿真软件介绍 (3)
第三章直接扩频系统的设计 (4)
3.1、扩频通信系统 (4)
3.2、扩频通信的理论模型及其实现原理图 (4)
3.3、直序扩频通信系统仿真模型 (5)
3.4、仿真及结果分析 (6)
第四章总结 (8)
体会与建议 (9)
参考文献 (10)
第一章前言
直接序列扩频(Direct Sequence Spread Spectrum)工作方式,简称直扩方式(DS方式)。
就是用高速率的扩频序列在发射端扩展信号的频谱,而在接收端用相同的扩频码序列进行解扩,把展开的扩频信号还原成原来的信号。
直接序列扩频方式是直接用伪噪声序列对载波进行调制,要传送的数据信息需要经过信道编码后,与伪噪声序列进行模2和生成复合码去调制载波。
扩频通信系统与常规的通信系统相比,具有很强的抗干扰能力,并具有信息隐蔽、多址保密通信等特点,正从军事应用向民用通信发展。
理论分析了直接序列扩频通信系统的原理,并用功能强大的仿真软件SystemView对直接序列扩频通信系统进行建模,仿真分析了系统的抗干扰和实现保密通信等特点,对扩频通信系统的实现有着重要意义。
扩频解调器实际上是一个相关器,扩频信号通过相关器后能有效地恢复,干扰信号(包括瞄准性窄带干扰和宽带干扰)由于与本地PN码不相关而被相关器抑制掉。
表示扩频通信特性的一个重要参数是扩频增益G(Spreading Gain),其定义为扩频前的信号带宽B1与扩频后的信号带宽B2之比。
G=B2/B1扩频通信中,接收端对接收到的信号做扩频解调,只提取扩频编码相关处理后带宽为B1的信号成份,而排除了扩展到宽带B2中的干扰、噪声和其他用户通信的影响,相当于把接收信噪比提高了G倍。
考虑到输出端的信噪比和接收系统损耗,可以认为实际的扩频增益带来的信噪比的改善为:M=G-输出端信噪比——系统损耗公式中的M叫做抗干扰容限。
由扩频序列的自相关函数的特性知道。
当两个接收信号序列相对时间超过码元宽度时,相关器输出只为码长的倒数,故被很大程度地抑制掉。
直序扩频技术还有一种更先进的接收技术,叫RAKE接收技术,它可以实现多径分集接收,即将各种路径来的信号,包括直接、折射、反射绕射信号解扩后在相位上根据峰值校齐并进行叠加,使信号强度更高,不仅避免了多径干扰还增强了接收信号强度。
第二章开发环境
2.1、仿真软件介绍
目前仿真研究主要是用Matlab和SystemView两种软件。
SystemView是美国ELANIX公司推出的,基于Windows环境下运行的用于系统仿真分析的可视化软件工具,它使用功能模块(Token)去描述程序,无需与复杂的程序语言打交道,不用写一句代码即可完成各种系统的设计与仿真,快速地建立和修改系统、访问与调整参数,方便地加入注释。
利用System View,可以构造各种复杂的模拟、数字、数模混合系统,各种多速率系统,因此,它可用于各种线性或非线性控制系统的设计和仿真。
用户在进行系统设计时,只需从System View配置的图标库中调出有关图标并进行参数设置,完成图标间的连线,然后运行仿真操作,最终以时域波形、眼图、功率谱等形式给出系统的仿真分析结果。
SystemView的库资源十分丰富,包括含若干图标的基本库(Main Library)及专业库(Optional Library),它们特别适合于现代通信系统的设计、仿真和方案论证。
System View能自动执行系统连接检查,给出连接错误信息或尚悬空的待连接端信息,通知用户连接出错并通过显示指出出错的图标。
这个特点对用户系统的诊断是十分有效的。
在系统设计和仿真分析方面,System View还提供了一个真实而灵活的窗口用以检查、分析系统波形。
在窗口内,可以通过鼠标方便地控制内部数据的图形放大、缩小、滚动等。
另外,分析窗中还带有一个功能强大的“接收计算器”,可以完成对仿真运行结果的各种运算、谱分析、滤波。
SystemView软件采用图形编码方式,编程简单,并提供了特别丰富的,包括通信、逻辑、数字信号处理、射频/模拟等专业库,非常适合于现代通信系统的设计、仿真和方案论证。
所以利用SystemView的强大功能设计一个简单实用可靠的直序扩频系统,研究直接序列扩频系统的抗干扰性等特点是非常必要的。
第三章直接扩频系统的设计
3.1、扩频通信系统
扩展频谱通信(Spread Spectrum Communication),简称扩频通信,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;频带的扩展是通过一个独立的码序列(一般是伪随机码)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。
扩频通信系统与常规的通信系统相比,具有很强的抗干扰能力,如抗人为干扰、抗窄带干扰、抗多径干扰等,并具有信息隐蔽、多址保密通信等特点,已从军事应用向民用通信应用迅速发展。
3.2、扩频通信的理论模型及其实现原理图
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信息必需的最小带宽;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,整个仿真原理如图1和图2所示
图3.2.1发射部分原理框图
图3.2.2接收部分原理框图3.3、直序扩频通信系统仿真模型
图3.3.1直序扩频系统设计图
3.4、仿真及结果分析
图 3.3.2系统设置图
仿真系统时间和采样频率设置如图8所示。
仿真结果如下:
图3.3.3 输入信号波形
图3.3.4 m序列扩频后的信号波形
图3.3.5 调制后的波形
图3.3.6 输出信号波形
第四章总结
从整个系统的仿真可知,未加入直接扩频通信系统的误码率较高,随着信噪比的增加系统误码率不断减小。
加入瑞利信道与高斯信道相比,对通信系统的影响很大,会使信号频谱严重畸变。
加入扩频后,系统误码率明显降低。
扩频系统具有潜在的抗频率选择衰落的能力。
在信道信息量不变的情况下,可以利用增加信号带宽的方法来降低系统的误码率,从而达到提高系统可靠性的目的。
信号源经过扩频、调制,然后经有扰(设置了强脉冲干扰、高斯噪声、热噪声、单频干扰等)、衰落信道的传输,最后在接收端进行混频、解扩和解调后仍然能正确恢复出原来数字信号源的信息,误码率极低,可见用SystemView所构建的仿真模型简单、实用,具有强抗干扰的性能,且扩频信号的谱密度很低,可使信号淹没在噪声之中。
具有很强的隐蔽性和抗侦察、抗窃听、抗测向的能力。
因此其广泛以用与保密通信系统之中。
体会与建议
通过这次直接扩频系统的仿真实验,我们加深了对扩频理论知识的理解。
懂得了直接扩频系统的原理所在,并且经过分析,自己应用Systemview对直接扩频系统进行了较为基本的仿真,掌握了一定的软件仿真能力。
在仿真过程中,我也遇到了一些问题,其实都是上实验课时老师讲过的东西,只是自己没有认真听,以至于在做课程设计的时候出现了许多问题,所以我应该深刻反省自己。
在学完了《通信原理》这门课以后,我认为它对于我的专业,乃至以后的工作等都有很有涉及,确实是一门基础且专业的课程,而且通过田老师的认真教导,我也真正的从中学到了一些东西,这对于我以后的工作将会有很大帮助,以后有时间,我也会再来仔细学习这本书,加强自己的理论知识的。
通信原理课程设计报告——基于SystemView直接扩频系统的设计
参考文献
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