直扩通信系统基本原理与仿真
直接扩频通信系统设计原理
02 直 接 扩 频 通 信 系 统 概 述 04 直 接 扩 频 通 信 系 统 的 关 键 技
术
06 直 接 扩 频 通 信 系 统 的 优 势 与局限性
Part One
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Part Two
直接扩频通信系统 概述
直接扩频通信系统的基本概念
定义：直接扩频通信系统是一种无线通 信技术，通过将信息信号扩展到很宽的 频带上进行传输，以实现抗干扰和保密 通信。
扩频码的选择与设计
扩频码的特性：具有良好的自相关和互相关特性，能够实现精确的扩频和解扩频 扩频码的分类：包括随机码、伪随机码、复合码等，根据不同的应用场景选择合适的扩频码 扩频码的设计原则：保证系统的抗干扰性能、保密性能和可靠性等 扩频码的生成方法：可以采用线性反馈移位寄存器等方法生成
抗干扰与抗多径干扰技术
直接扩频通信系统在卫星通信中的应用
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抗干扰能力强：直接扩频通信系统采用扩频技术，具有抗干扰能力强、抗多 径干扰性能好的优点，能够提高卫星通信的可靠性和稳定性。
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隐蔽性好：由于扩频通信的信号速率很低，因此直接扩频通信系统的隐蔽性 较好，能够有效地防止被窃听和干扰。
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Part Six
直接扩频通信系统 的优势与局限性
直接扩频通信系统的优势
抗干扰能力强：扩频通信利用扩频技术将信号扩展至很宽的频带中，使其功率谱密度 降低，提高了抗干扰能力。
抗多径干扰能力强：由于扩频通信系统具有抗多径干扰的特性，因此可以有效抵抗多 径干扰，提高通信质量。
保密性好：扩频通信系统可以将信号扩展至很宽的频带中，使其不易被检测和截获， 提高了通信的保密性。
同步技术的实现方法
扩频通信的基本原理(直接序列扩频、跳频等)
扩频通信的理论基础1.1扩频通信的基本概念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。
扩展频谱通信由于具有很强的抗干扰能力，首先在军用通信系统中得到了应用。
近年来，扩展频谱通信技术的理论和应用发展非常迅速，在民用通信系统中也得到了广泛的应用。
扩频通信是扩展频谱通信的简称。
我们知道，频谱是电信号的频域描述。
承载各种信息（如语音、图象、数据等）的信号一般都是以时域来表示的，即信息信号可表示为一个时间的函数)(t f 。
信号的时域表示式)(t f 可以用傅立叶变换得到其频域表示式)(f F 。
频域和时域的关系由式(1-1)确定：⎰∞∞--=t e t f f F ft j d )()(π2⎰∞∞-=f e f F t f ft j d )()(π2 (1-1) 函数)(t f 的傅立叶变换存在的充分条件是)(t f 满足狄里赫莱(Dirichlet)条件，或在区间(-∞，+∞)内绝对可积，即t t f d )(⎰∞∞-必须为有限值。
扩展频谱通信系统是指待传输信息信号的频谱用某个特定的扩频函数（与待传输的信息信号)(t f 无关）扩展后成为宽频带信号，然后送入信道中传输；在接收端再利用相应的技术或手段将其扩展了的频谱压缩，恢复为原来待传输信息信号的带宽，从而到达传输信息目的的通信系统。
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。
直接序列扩频通信系统仿真设计
直接序列扩频通信系统仿真设计直接序列扩频通信系统是一种常用于无线通信中的传输技术，可用于提高通信质量和抗干扰能力。
其基本原理是将原始信号乘以一个扩频码序列，使得信号的带宽变宽，从而提高信号的抗干扰能力。
本文将对直接序列扩频通信系统进行仿真设计，包括系统结构、信号处理和性能评估等方面。
一、系统结构设计1.发送端设计发送端主要包括原始信号处理和扩频处理两个模块。
原始信号处理模块用于将待传输的信息编码成数字信号，可以采用各种调制技术（如二进制调制）；扩频处理模块将原始信号乘以扩频码序列，以实现信号的扩频。
2.接收端设计接收端主要包括解扩和信号恢复两个模块。
解扩模块对接收到的信号进行解扩，即将信号除以扩频码序列；信号恢复模块对解扩后的信号进行滤波和解调，最终得到原始信号。
二、信号处理设计信号处理是直接序列扩频通信系统中的关键环节，对其性能和抗干扰能力起着决定性作用。
下面将详细介绍信号处理的设计。
1.扩频码序列设计扩频码序列的设计非常重要，它直接影响到扩频通信系统的性能。
常用的扩频码序列有伪随机码（PN码）和正交码等，可以通过Matlab等工具进行生成和优化。
2.扩频处理设计扩频处理是将原始信号与扩频码序列进行乘积运算的过程。
可以采用数字乘法器或卷积器等方式实现，具体实现方式需要根据实际情况确定。
3.解扩和信号恢复设计解扩和信号恢复是接收端的重要环节，其中解扩模块用于将接收到的信号除以扩频码序列，信号恢复模块用于对解扩后的信号进行滤波和解调。
滤波器可以采用低通滤波器，解调方式可以根据信号特点选取。
三、性能评估设计对于直接序列扩频通信系统的性能评估，一般需要考虑以下几个方面：1.误码率评估误码率是衡量通信系统性能的重要参数。
可以通过对接收到的信号进行解码和比对的方式来评估误码率，并与理论值进行比较。
2.抗干扰性能评估扩频通信系统的抗干扰能力是其核心优势之一、可以通过仿真添加干扰信号，并比较接收到的信号与原始信号的相关性来评估抗干扰性能。
直接序列扩频通信系统仿真
直接序列扩频通信系统仿真直接序列扩频通信系统仿真一、实验的背景及内容1、直接扩频通信背景扩频通信，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。
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。
解决了短距离数据收发信机、如：卫星定位系统(GPS)、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。
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。
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、卫星移动通信和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、报警等等的系统中。
2、实验的内容及意义本次实验主要研究了直接序列扩频系统，建立了直接序列扩频系统的matlab仿真模型，在信道中存在高斯白噪声和干扰的情况下，对系统误码率性能进行了仿真及分析。
近年来，随着超大规模集成电路技术、微处理器技术的飞速发展，以及一些新型元器件的应用，扩频通信在技术上已迈上了一个新的台阶，不仅在军事通信中占有重要地位，而且正迅速地渗透到了个人通信和计算机通信等民用领域，成为新世纪最有潜力的通信技术之一因此研究扩频通信具有很深远的意义。
本人通过此次实验，进行深入地研究学习扩频通信技术及对它进行仿真应用，将所学的知识进行归纳与总结，从而巩固通信专业基础知识，为以后的个人学习和工作打下基础。
直接序列扩频通信系统仿真设计
直接序列扩频通信系统仿真设计直接序列扩频（Direct Sequence Spread Spectrum）通信系统是一种广泛应用于无线通信领域的通信技术，它通过将原始信号与伪随机噪声序列进行逐位相乘，从而将信号的带宽扩展到噪声频谱的宽度，从而实现抗干扰和保密性能的显著提高。
本文将通过仿真设计一个直接序列扩频通信系统，详细介绍其工作原理和仿真过程。
直接序列扩频通信系统由发送端和接收端组成。
在发送端，原始信号经过码片发生器生成伪随机噪声序列，并与原始信号进行逐位相乘得到扩频信号。
扩频信号经过调制器进行调制，然后经过发射机发送到接收端。
在接收端，接收到的信号经过解调器进行解调，然后通过相关器与伪随机噪声序列相乘得到原始信号。
首先，需要设计码片发生器。
伪随机噪声序列在直接序列扩频通信系统中起到关键作用，它决定了信号的扩展带宽和抗干扰性能。
常用的伪随机噪声序列有伪随机码生成器（PN码）和高斯白噪声序列（AWGN）。
在仿真中，可以选择PN码作为伪随机噪声序列。
PN码的生成方式有很多，其中最常见的是使用移位寄存器和反馈电路生成的线性反馈移位寄存器（LFSR）。
其次，需要设计调制器和解调器。
在直接序列扩频通信系统中，常用的调制方式有二进制相移键控（BPSK）和四进制相移键控（QPSK）。
在仿真中，可以选择BPSK作为调制方式。
解调器与调制器相反，将接收到的扩频信号与伪随机噪声序列相乘得到原始信号。
最后，需要设计发射机和接收机。
发射机通过电路将调制后的扩频信号发射出去，接收机将接收到的信号通过电路进行放大和解调处理，从而得到原始信号。
在仿真中，可以使用MATLAB等仿真软件来实现直接序列扩频通信系统。
首先，定义参数包括信号的比特率、码片周期、发射功率等。
然后，生成随机的原始信号数据。
接下来，根据参数生成伪随机噪声序列。
将伪随机噪声序列与原始信号进行逐位相乘得到扩频信号。
通过调制器进行调制，得到调制后的信号。
在接收端，通过解调器解调接收到的信号，得到解调后的扩频信号。
直扩系统仿真
一．直扩系统直接序列扩频，就是直接用高码率的扩频码序列在发端去扩展信号的频谱，在收端用相同的扩频码去解扩，把展宽的扩频信号还原为原始的基带信号。
典型的直接序列扩频系统框图：图1(a) 发送端图1(b) 接收端二．直扩系统发送端仿真图2 发送端的整体仿真模块扩频码频谱图基带信息数据频谱图扩频调制后频谱图射频调制后频谱图信道中信号频谱图三．直扩系统接收端仿真图3 接收端仿真模块本地伪码调制信号频谱图相关解扩信号后频谱图四．总结1.在刚开始使用simulink准备按照书本上的例子寻找元件连接电路时，发现元件库中还没有某些元件，需要用S函数生成元件。
通过查找资料发现S函数生成的语法规则比较麻烦，就使用普通元件连接合成负逻辑映射模块Shaping，信源模块是用Random Interger Generator和脉冲相乘生成。
2.连接好发送端电路进行仿真时，发现示波器模块显示的图形不正常，频谱分析模块无法显示频谱图。
网上寻找发现是由于示波器采样点数限制使高频正弦波绘制出的图形成了三角波或直线，频谱分析模块也是因为零阶保持器采样点不够和频率区间选择不正确造成的。
3.按照书本的例子实现发送端仿真电路，仿真波形如下：扩频前后波形图调制过程波形图加噪及加干扰前后波形4.对接收端仿真时对例子中的部分内容按照发送端方法修改，对Costas环模块连接电路时，对书本上环路滤波器部分不理解，直接使用simulink的滤波器模块。
连接好电路仿真发现无法解调输出，通过分析接收端混频滤波后的频谱图发现，混频输出的峰值的确切值为254KHz，修改设置VCO的静态频率为254KHz后，解调输出波形更好，但仍无法完成解调。
通过分析Costas环低通滤波器的前后频谱图发现低通滤波器的输入频率没用集中在基频附近，估计应该是VCO输出的频率不够精确或者是环路滤波器部分出问题。
移动通信直序扩频虚拟仿真实验教学
移动通信直序扩频虚拟仿真实验教学随着社会的发展，无线通信技术已经成为现代社会生活不可或缺的一部分。
无线通信技术的发展，能够实现人与人之间的快速、有效的信息交流，对于改善人们的生活水平，促进社会的发展至关重要。
移动通信直序扩频技术是当前无线通信系统中应用最广泛的一种信号调制技术，经过多年的实践运用已经结合了多种系统变化，为保证扩展码的完整性和数据的精确性，其教学研究成为当下无线通信新技术和新知识培养的必修课程。
本文针对移动通信直序扩频虚拟仿真实验教学进行研究，旨在提高学生对于移动通信直序扩频技术的理论和实践应用的理解。
本文首先分析了移动通信直序扩频技术的基本原理和应用，探讨了直序扩频技术在现代无线通信系统中的地位和作用。
然后，介绍了直序扩频技术的虚拟仿真实验教学模型，该模型既包含理论课程，同时也涵盖了实践性的教学内容。
最后，本文通过实际教学案例和学生反馈，证明了直序扩频虚拟仿真实验教学具有一定的教育价值和实践意义。
移动通信直序扩频技术的基本原理和应用直序扩频技术是现代无线通信系统中应用最广泛的一种信号调制技术之一，其主要应用于宽带通信系统和CDMA通信系统等。
在直序扩频技术中，发送信号要先通过置换器生成扩展码，并把扩展码与原始数据进行异或运算。
这种运算能够把原始数据以及所调制的信号分散化，并且信号的能量降低，使传输后的信号对于任何非授权接收者来说都是无法有效识别的。
直序扩频技术主要通过扩展码在发送端和接收端进行同步，并且通过强静噪把信号解码，实现信息的传递与识别。
该技术的主要优点包括信号的加密性强、系统的鲁棒性高、信号的抗多径衰落能力强、信道容量大等，可以在高速移动的情况下保证通信的可靠性。
因此，直序扩频技术被广泛应用于信道资源有限、多用户共享大带宽且具有高速移动性的无线通信系统中。
直序扩频虚拟仿真实验教学模型的构建为了能够更好地帮助学生了解和掌握直序扩频技术的基本原理和应用，我们构建了一套直序扩频虚拟仿真实验教学模型。
直接扩频通信系统原理讲解
扩频通信系统在无线通信中可以实现低截获概率和低检测概率，增强了通信的安全性。
直接扩频通信 系统在军事通 信、卫星通信 等领域有广泛
的应用。
工作原理简介
直接扩频通信系统采用扩频技术，将信息信号扩展到宽带信号中进行传输。
通过扩频调制，信号的频谱被展宽，有效地降低了信号的功率谱密度，提高了抗干扰能力。
在接收端，采用相关解扩技术，将扩频信号恢复成原始信号，实现信息的传输。
直接扩频通信系统具有抗干扰能力强、抗多径干扰能力强、抗截获能力强等优点，广 泛应用于军事通信、卫星通信等领域。
Part Five
直接扩频通信系统 的优缺点
优点
抗干扰能力强
抗多径干扰能力强
抗截获能力强
扩频信号的隐蔽性好
缺点
抗干扰能力较弱
带宽需求较大
信号隐蔽性较差
对多径干扰较为敏感
Part Six
未来发展趋势与展 望
未来发展方向
5G和6G通信技 术的融合与演进
人工智能和机器 学习在扩频通信 中的应用
物联网和智能家 居等领域的扩频 通信技术发展
扩频通信与其他 通信技术的竞争 与合作
技术创新与应用前景
5G和6G通信技术的融合与演进 AI和机器学习在通信系统中的应用 物联网和智能家居的普及与推广 云计算和边缘计算的协同发展
THANKS
汇报人：XXX
Part Two
信号的扩频与解扩
扩频调制
定义：将待传输信息信号的频谱扩展至较宽的频带上 目的：增强信号的抗干扰能力和隐蔽性 方法：采用伪随机序列对信息信号进行调制 特点：信号传输带宽远大于信息信号带宽
直接序列扩频通信系统建模仿真分析
直接序列扩频通信系统建模仿真分析直接序列扩频（Direct-Sequence Spread Spectrum，DSSS）通信系统是一种广泛应用于无线通信、通信安全加密、以及定位任务中的基本通信技术。
它在一定范围内使用频率，把本应几百到几千赫兹范围内的信号不断扩展到数兆赫兹，从而使其能够穿过更多的干扰、降低传送信号的复杂性和重复率、提高传送信号的安全性，也就是广播信号的功率被平分到更宽的频带，其中的信息非常难以被拦截和窃取，该抽波提高了信号的吞吐量。
构成直接序列扩频通信系统的主要硬件组件包括，数据源，编码器，抽波器，线路，解抽波器以及解码器，以及接收数据的终端设备。
数据源可以是任何数据，例如电脑传出的文本，照片，视频甚至声音。
编码器是一个负责将原始数据信号编码为无关信号块的系统。
抽波器用于将无关信号增广，并将其扩展至较宽的频带。
经过线路，即传输介质，将传输数据从发射端送达接收端，通常利用电磁波来传输信号，例如无线频段等。
接收端的解抽波器可以将扩频数据恢复到原始数据，解码器可以将接收到的数据进行解码，以便终端能够解析处理该数据。
直接序列扩频通信系统建模仿真分析，主要是通过建立系统建模，利用仿真软件，来模拟系统的运行流程，然后对模拟的结果进行分析。
首先，先构建系统模型，采用现有的数学工具，如矩阵方程、微积分知识和计算机技术，建立系统的数学模型，即构建系统建模。
接着，根据构建好的模型，可以使用各种仿真软件，比如matlab，来模拟系统的运行，使用仿真技术可以更好地发现系统中存在的问题。
最后，对模拟结果进行分析，比如观察系统的信噪比、传输的错误率曲线等，进而追踪出系统中可能存在的问题，从而提出相应的改进建议，提高系统的性能。
通过模型仿真分析，我们可以看到，直接序列扩频通信系统是一种表现优异的技术，它能够有效抑制扰乱，提高传输介质上的信号安全性，这种技术特别适用于无线通信中传输质量有要求的应用，诸如GSM、CDMA等。
直接序列扩频通信系统仿真与分析
高等教育课程教育研究学法教法研究 43形和文字是广告设计中必要的元素，在长期的历史演变中留下了独特的文化意境。
设计中合理地运用这两种元素，会取得非常良好的视觉效果，更好地向观众传达作品所要表达的意义。
设计师以独特的设计形式展现民族文化的深刻内涵，用文字的底蕴来增加广告中的感染力，展现汉字丰富的美感，这是光该作品中独特的个性。
四、结语综上所述，将我国的传统文化融入到民俗文字符号中去，可以让更多人了解并主动认识我国的传统文化，并得以传承和发扬。
这些民俗艺术文字符号元素的运用，也有着独特的韵味和情感寄托，使得广告更具有文化底蕴，注重人文的情感问题。
同时文字符号更加生动又易于理解又兼具表现张力，广告设计更能让人接受并产生共鸣。
参考文献：[1]唐朝阳.论民俗艺术图形符号在现代广告设计中的应用[J].神州旬刊，2016，11（17）：130-130.[2]陈媛.吉祥符号在现代广告设计中的应用[J].美术教育研究，2017，34（6）：24-26.直接序列扩频通信系统仿真与分析刘馥嘉 孙杜娟 柏 羽（海军大连舰艇学院 辽宁 大连 116000）一、基本原理分析扩展频谱通信技术是一种信息传输方式，又称为扩频通信（Spread Spectrum communication ）[1]。
其中，直接序列扩频（DSSS —Direct Sequence Spread Spectrum ）技术是人们所熟知的扩频技术之一。
扩展频谱通信系统是指待传信息的频谱用某个待定的扩频函数扩展后成为宽频带信号，送入信道中传输，再利用相应手段将其压缩，从而获取传输信息的通信系统[1]。
目前应用较为广泛的一种扩展频谱系统是直接序列扩展频谱系统。
扩频通信的基本原理：所谓扩频通信，可简单表述如下：“扩频通信技术是一种信息传输方式，在发端采用扩频码调制，使信号所占用的频带宽度远远大于所传信息必须的带宽；在收端采用相同的扩频码进行相关解扩以恢复所传信息数据”。
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。
直扩通信系统基本原理与仿真讲解
直扩通信系统基本原理与仿真摘要：扩频通信技术是现代通信系统中的一种新兴的通信方式，其较强的抗干扰、抗衰落和抗多径性能以及频谱利用率高、多址通信等诸多优点越来越为人们所认识，并被广泛地应用于军事通信和民用通信的各个领域，从而推动了通信事业的发展。
在扩频通信中，最常用的一种调制方式是直接序列扩频。
本文阐述了扩频通信的基本概念，并且着重介绍了直接序列扩频(Direct Sequence Spread Spectrum)通信系统的基本原理，分析了其主要性能指标，通过MATLAB软件仿真直接序列扩频通信系统，得到了在不同干扰下系统的误码性能，根据仿真结果，给出了关于扩频通信系统性能的一些结论，最后，对扩频技术发展提出了一些有益的设想。
【关键词】直接序列扩频误码性能扩频多址抗干扰Abstract:Spread spectrum communication technology is a emerging communication method of modern communication systems. This communication method has the excellent properties: the strong anti-jamming , anti-fading and multipath performance and high spectrum efficiency , multiple access communications. And more and more people know many other advantages , and it is widely used in various fields of military and civilian communications traffic. It promotes the development of all undertakings. In spread spectrum communications , the most commonly method to be used is direct sequence spread spectrum modulation. This paper describes the basic concepts of spread spectrum communications , and focuses on the basic principles of direct sequence spread spectrum communication system, then analyzes its key performance indicators. We use MATLAB software for direct sequence spread spectrum communication system to conduct simulation, then system error performance can be obtained under different conditions of interference. Finally, according to the simulation results, I give some conclusions about the performance spread spectrum communication system, and put forward some useful ideas of spread spectrum technology.【Keyword】Direct Sequence Spread Spectrum BER performance SSMA Anti-jamming performance1绪论1.1扩频通信引入背景美国在20世纪50 年代中期，就开始了对扩频通信的研究，当时主要侧重在空间探测、卫星侦察和军用通信等方面。
直接序列扩频通信系统的MATLAB仿真毕业论文
直接序列扩频通信系统的MATLAB仿真毕业论文摘要直接扩频序列调制是用速率很高的伪噪声码序列与信息码序列模二相加后（波形相乘）得带复合码序列，用复合码序列去制载波相位，从而获得直接扩频序列信号的。
直接扩频通信具有低截获概率、抗干扰能力强以及易于实现码分多址等优点，在抗干扰通信及民用移动通信中都得到了广泛的应用。
先阐述了扩频通信的基本原理、主要性能指标及其工作特点，然后根据香农定理在抗下扰理论，借助工具箱和仿真算法，建立了直接序列扩频通信系统仿真模型。
通过分析无干扰时的误码率仿真曲线与理论计算值，证明了所建仿真模型的正确性。
在MATLAB程序仿真部分，主要分为6大部分，分别为主函数，发送模块，接收模块，AWNG信道，Walsh函数和差错计数器。
通过主函数对各个子函数的调用，实现4个用户的随机数据的发送和接收，同时生成前4个用户在整个传输过程中的各种波形变化图，并对系统信噪比与误码率关系进行分析。
扩频通信是通信的一个重要分支和信道通信系统的发展方向。
扩频技术具有抗干扰能力强，保密性好，易于实现多址通信等优点，因此该技术越来越受到人们的重视，这也是选择本次课题研究的原因所在。
关键词：直接序列扩频信号，通信，MATLABABSTRACTDirect-sequence spread spectrum transmitters (DS-SS) use a periodical pseudo-random sequence (PN sequence) to modulate the baseband signal,and exploit the modulated signal to control the phase of carrier wave. Because DS signals show many advantages such as anti-jamming capability. low probability of interception. multiple access capability and so on. direct sequence spread spectrum signals have been widely applied for secure communications and mobile communications known as Code Division Multiple Access System.This thesis expounds the basic principles of spread spectrum communication, and then article mainly acts according to the Shannon theorem.with the aid of matlab toolbox. it has established the direct sequence spread spectrum communications system simulation model which does not have when the disturbance through the analysis corror rate simulation curve and theory predicted value, had proven constructs the simulation model the accuracy.In the MATLAB simulation part, mainly divides into six parts, respectively is given priority to function, sending module, receiving module, AWNG channel, Walsh function and error counter. Through the main function of each function call, realize four user random data sending and receiving, at the same time generate before four users throughout the various waveform variation in the process of transmission, and the relationship between signal to noise ratio and bit error rate of the system were analyzed.Spread spectrum communication is an important branch of communication and channel development direction of communication system. Spread spectrum technology has the features such as strong anti-jamming capability, the secrecy good, the advantages of easy to realize multiple access communication, therefore the technology more and more get the attention of people, this is also why choose this topic research.第一章绪论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。
直接序列扩频通信系统的误码率仿真
直接序列扩频通信系统的误码率仿真引言直接序列扩频（Direct Sequence Spread Spectrum，简称DSSS）通信系统是一种在无线通信中广泛应用的调制技术。
由于其抗干扰性能强，传输安全性好，被广泛应用于军事、无线局域网以及个人通信设备等领域。
误码率（Bit Error Rate，简称BER）是衡量通信系统性能的重要指标，通过对直接序列扩频通信系统进行误码率仿真，可以评估和改进其性能。
直接序列扩频通信系统概述直接序列扩频通信系统采用了扩频技术，即将原始信号进行扩频后再传输，以增加信号的带宽。
其基本结构包括信号发射端和信号接收端。
信号发射端将待传输的原始信号与伪随机序列进行异或操作，以实现信号的扩频。
信号接收端将接收到的扩频信号与接收端的伪随机序列进行异或操作，并经过解扩频处理后，恢复出原始信号。
误码率仿真方法误码率仿真可以通过建立数学模型和编写仿真程序来实现。
在直接序列扩频通信系统中，常用的误码率仿真方法有理论计算和蒙特卡洛仿真。
理论计算方法理论计算方法是通过数学模型计算得到的误码率。
在直接序列扩频通信系统中，误码率与多个因素相关，如信噪比、码长、码率等。
常用的理论计算方法有理论公式法和概率论方法。
其中，理论公式法可以通过系统的参数计算出误码率的具体值，而概率论方法则是通过概率分布函数来估计误码率。
蒙特卡洛仿真方法蒙特卡洛仿真方法是一种基于随机试验的仿真方法。
在直接序列扩频通信系统的误码率仿真中，可以通过生成一组随机比特序列并进行传输、接收和解码过程，统计出错误比特的个数，并计算误码率。
由于蒙特卡洛仿真方法可以模拟实际通信环境的复杂性，因此被广泛应用于误码率仿真中。
误码率仿真实例以下是一个简化的直接序列扩频通信系统的误码率仿真实例：## 误码率仿真实例### 1. 系统参数设置- 信噪比（SNR）: 10dB- 码长（Code Length）: 1024- 码速率（Code Rate）: 1Mbps### 2. 生成伪随机序列- 生成长度为1024的伪随机序列，作为信号发射端和信号接收端的扩频码。
直接序列扩频系统matlab仿真
仿真结果：展示扩频与解扩 频过程的效果图和性能指标
结论：分析仿真结果，总结 直接序列扩频系统的性能优
势和适用场景
系统性能评估与优化
评估指标：包括频谱效率、抗干扰性能、抗多径干扰能力等。
仿真实验：通过MATL AB进行仿真实验，对系统性能进行评估。 优化方法：针对仿真实验中存在的问题，提出相应的优化方法，提高系统 性能。 性能比较：将优化后的系统性能与其他同类系统进行比较，验证优化效果。
扩频增益分析
扩频增益定义：扩频增益是指扩频通信系统所提供的信噪比改善程度，是衡量扩频系统性能的重 要参数。
扩频增益计算方法：扩频增益可以通过计算扩频前后的信噪比来获得，即扩频前信噪比与扩频后 信噪比之比。
仿真结果分析：通过对直接序列扩频系统的 MATL AB仿真，可以获得扩频前后的信噪比数据，进 而计算出扩频增益。
MATL AB是一款由MathWorks公司开发的商业数学软件
它主要用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算
MATL AB提供了丰富的库函数和工具箱，方便用户进行各种计算和分析
在直接序列扩频系统的仿真中，MATL AB可以用于搭建仿真模型、生成扩频码以及进行信号处理 等操作
Simulink模块库介绍
调制与解调过程仿真
调制过程：将信息信号调制到载 波信号上，实现频谱的扩展
仿真实现：利用MATL AB编程实 现调制与解调过程的模拟
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
解调过程：将调制信号解调还原 成原始信息信号的过程
仿真结果分析：对仿真结果进行 性能分析和评估
扩频与解扩频过程仿真
解扩频过程：将接收到的信 号与相同的扩频码进行解调， 恢复出原始信号
直接扩频通信理论与实践
04
直接扩频通信实践案例
Chapter
军事通信应用
总结词
高度保密、抗干扰、抗截获
详细描述
直接扩频通信在军事通信中具有广泛应用，由于其具有高度保密性、抗干扰能力和抗截获能力，使其在军事通信 中具有不可替代的作用。通过直接扩频技术，可以有效地隐藏信息传输，使敌方难以截获和干扰，同时也可以降 低自身信息的可侦听性，提高保密性。
扩频码设计与选择
01
扩频码特性
扩频码应具有自相关性好、互相 关性弱、易于产生和复制等特性 。
常用扩频码
02
03
扩频码选择依据
如Gold码、m序列等，这些码具 有较好的特性，适用于直接扩频 通信系统。
根据系统要求、扩频码长度、多 径干扰等情况选择合适的扩频码 。
03
直接扩频通信性能分析
Chapter
通信距离与功率效率
远距离通信
直接扩频通信系统具有较远的通信距离，能够在较远的距离上实现 可靠的通信。
高功率效率
直接扩频通信系统使用的是扩频码，能够将有限的功率集中在有用 的信息信号上，提高了功率效率。
低功耗
由于直接扩频通信系统使用的是高速跳变的扩频码，使得单位时间 内需要发送的信号数量减少，从而降低了系统的功耗。
详细描述
蓝牙通信是一种短距离的无线连接技术，适用于各 种移动设备之间的通信。在蓝牙通信中，直接扩频 通信技术被广泛应用，它能够提供较高的抗干扰性 能和较低的功耗，同时能够实现高速的数据传输。 这使得蓝牙通信在各种移动设备之间实现高效、便 捷的无线连接。
卫星通信应用
总结词
远距离、大范围、高速传
详细描述
总结词
超高精度直接扩频通信具有高可靠性、低误 码率等优点，将在未来通信中发挥重要作用 。
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直扩通信系统基本原理与仿真摘要：扩频通信技术是现代通信系统中的一种新兴的通信方式，其较强的抗干扰、抗衰落和抗多径性能以及频谱利用率高、多址通信等诸多优点越来越为人们所认识，并被广泛地应用于军事通信和民用通信的各个领域，从而推动了通信事业的发展。
在扩频通信中，最常用的一种调制方式是直接序列扩频。
本文阐述了扩频通信的基本概念，并且着重介绍了直接序列扩频(Direct Sequence Spread Spectrum)通信系统的基本原理，分析了其主要性能指标，通过MATLAB软件仿真直接序列扩频通信系统，得到了在不同干扰下系统的误码性能，根据仿真结果，给出了关于扩频通信系统性能的一些结论，最后，对扩频技术发展提出了一些有益的设想。
【关键词】直接序列扩频误码性能扩频多址抗干扰Abstract:Spread spectrum communication technology is a emerging communication method of modern communication systems. This communication method has the excellent properties: the strong anti-jamming , anti-fading and multipath performance and high spectrum efficiency , multiple access communications. And more and more people know many other advantages , and it is widely used in various fields of military and civilian communications traffic. It promotes the development of all undertakings. In spread spectrum communications , the most commonly method to be used is direct sequence spread spectrum modulation. This paper describes the basic concepts of spread spectrum communications , and focuses on the basic principles of direct sequence spread spectrum communication system, then analyzes its key performance indicators. We use MATLAB software for direct sequence spread spectrum communication system to conduct simulation, then system error performance can be obtained under different conditions of interference. Finally, according to the simulation results, I give some conclusions about the performance spread spectrum communication system, and put forward some useful ideas of spread spectrum technology.【Keyword】Direct Sequence Spread Spectrum BER performance SSMA Anti-jamming performance1绪论1.1扩频通信引入背景美国在20世纪50 年代中期，就开始了对扩频通信的研究，当时主要侧重在空间探测、卫星侦察和军用通信等方面。
以后随着民用通信的频带拥挤日益严重，又由于近代微电子技术、信号处理技术、大规模集成电路和计算机技术的快速发展，而且与扩频通信有关的器件的成本大大地降低，从而进一步推动了扩频通信在民用领域的发展，而且也使扩频通信的理论和技术得到了进一步的发展。
目前在军事上，它已经广泛应用于各种战略和战术通信的系统中，成为电子战中反干扰的一种重要的手段。
扩展频谱通信由于具有很强的抗干扰能力，首先在军用通信系统中得到了应用。
近年来，扩展频谱通信技术的理论和应用发展非常迅速，在民用通信系统中也得到了广泛的应用。
扩频技术在军事应用上的最成功的范例可以以美国和俄国的全球卫星定位系统(GPS和GLONASS)以及美军的联合战术分布系统(JTIDS)为代表，GPS和GLONASS在民用上也都得到了广泛的应用，这些系统的技术基础就是扩频技术。
扩频的码分多址技术应用于蜂窝移动通信中时，大大降低了噪声和衰落的影响，同时还避免了复杂的频率分配和时隙划分等技术上的困难，并可以省去保护频带或时隙，极大地提高了蜂窝通信系统中小区的频率复用度，使信号频谱利用率得到提高。
1990年1月，国际无线电咨询委员会(CCIR,现为ITUR)在研究未来民用陆地移动通信系统的计划报告中已明确地建议采用扩频通信技术。
美国已制定出了基于CDMA蜂窝技术的IS-95标准，Samsung、Motorola等公司也已相继推出了各自的CDMA，移动通信商用实验网已开通运行，并取得了良好的效果。
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，而跳频系统与直扩系统则分别是在这两个领域应用最多的扩频方式。
一般而言，跳频系统主要在军事通信中对抗故意干扰，在卫星通信中也用于保密通信，而直扩系统则主要是一种民用技术。
面对全世界范围内对移动通信日益增加的要求，CDMA将是无线通信中最主要的多址介入手段。
在本世纪，扩频技术将得到更加广泛的应用。
1.2直接序列扩频通信简述扩频通信中，最常用的一种调制方式是直接序列扩频。
所谓的直接序列扩频(Direct Sequence Spread Spectrum)就是直接利用具有高码率的扩频码序列在发端去扩展信号的频谱。
然而在收端，用相同的扩频码序列进行解扩，把展宽的扩频信号还原成原始信息。
扩展频谱通信系统是指待传输信息信号的频谱用某个特定的扩频函数(与待传输的信息信号无关）扩展后成为宽频带信号，然后送入信道中传输；在接收端再利用相应的技术或手段将其扩展了的频谱压缩，恢复为原来待传输信息信号的带宽，从而到达传输信息目的的通信系统。
也就是说在传输同样信息信号时所需要的射频带宽，远远超过被传输信息信号所必需的最小的带宽。
扩展频谱后射频信号的带宽至少是信息信号带宽的几百倍、几千倍甚至几万倍。
信息已不再是决定射频信号带宽的一个重要因素，射频信号的带宽主要由扩频函数来决定。
1.3直接序列扩频系统具有的优点直接序列扩频系统具有的优点：一、抗干扰能力强。
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，即G=B2/B1。
扩频通信中，接收端对接收到的信号作扩频解调，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。
二、具有强的抗多径干扰能力。
无线电波在传中，除了直接到达接收天线的直射信号外，还会有各种反射体（如大气对流层、建筑物、高山、树木、水面、地面）等引起的反射和折射信号被接收天线接收。
反射和折射信号的传播时间比直射信号长，它对直射信号产生的干扰称为多径干扰。
直接序列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。
但是RAKE接收技术的实现比较复杂且昂贵。
三、对其他电台干扰小，抗截获能力强。
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。
简单的说：由于信息信号经过扩频调制后频谱被大大扩展，使信号的功率谱密度大大降低，接收端接收到的信号谱密度比接收机噪声低，即信号完全淹没在噪声中，这样对其他同频段电台的接收不会形成干扰，信号也就不容易被发现，进一步检测出信号就更难，所以有非常高的隐蔽性，非常适合保密通信，特别适合应用于军事领域的通信。
四、可以同频工作。
由于采用相关解扩，所以只要每部通信的解扩码（PN ）不同，几部通信机就可以使用同一载频而不会有互相干扰，只是多增加一点背景噪声而已。
五、便于实现多址通信。
由于不同的扩频码是正交或接近正交的，彼此相互影响很小，所以可以把不同的扩频码作为用户的地址码，则很容易实现码分多址（CDMA ）通信。
移动通信系统采用CDMA 方式，理论上可以使通信容量比目前的蜂窝式通信容量大。
2直扩系统性能研究2.1扩频调制系统波形图下面画出直接序列扩频调制的部分的波形： PN 序列是m 序列，长63位。
与输入信号模2加之后得到如图所示的扩展序列。
需要说明的是，在以下各种情况进行仿真时，都是采用BPSK 调制方式，且用户码都已得到同步，最大用户数N=64。
p n 码信息码元传送码元图2.1 调制系统波形图2.2直扩系统的性能 2.2.1高斯白噪声信道扩频之后的序列经过BPSK 调制后，再经过加性高斯白噪声信道，然后再解调，一定会产生误码，在这种情形下通过MA TLAB 仿真了DSSS 系统可得到其误码率曲线。
加性高斯白噪声 AWGN(Additive White Gaussian Noise) 是最基本的噪声与干扰模型。
加性噪声：叠加在信号上的一种噪声，通常记为n(t)，而且无论有无信号，噪声n(t)都是始终存在的。
因此通常称它为加性噪声或者加性干扰。
白噪声：噪声的功率谱密度在所有的频率上均为一常数，则称这样的噪声为白噪声。
如果白噪声取值的概率分布服从高斯分布，则称这样的噪声为高斯白噪声。
图中N 为用户码长。
由上图可以看出，误码率曲线和理论值非常吻合。