扩频通信课程设计
课程设计扩频通信
基于MATLAB的扩频通信系统仿真研究摘要扩展频谱通信（简称扩频通信）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，它是指发送的信息被展宽到一个很宽的频带上，在接收端通过相关接收，将信号恢复到信息带宽的一种系统。
采用扩频信号进行通信的优越性在于用扩展频谱的方法可以换取信噪比上的好处，即接收机输出的信噪比相对于输入的信噪比有很大改善，从而提高了系统的抗干扰能力。
我们本次的课程设计的目的在于研究在扩频通信系统中，信噪比、误码率与扩频增益之间的关系。
首先，我们通过查阅有关扩频通信的资料，了解了扩频通信系统的基本原理，了解了扩频通信系统的构成，了解了用扩频码实现信号扩频的过程。
在这些理论基础上，运用MATLAB工具建立了扩频通信系统仿真模型，更形象地展示了信号频谱扩展的过程。
我们选用时钟信号经过扩频、调制，使信号通过加有加性高斯白噪声的信道，然后将信号解调、解扩出来，恢复出原信号。
在仿真过程中，我们设定了3组不同扩频增益下，分别计算出每组扩频增益情况下信噪比与误码率的变化关系。
信噪比取在-10到10之间变化，分别绘制出扩频增益为10,30,50的3条不同的信噪比—误码率曲线，通过图形可以形象地观察到3种参数之间的关系：○1相同的扩频增益下，误码率随着信噪比的减小而减小；○2在相同误码率下，扩频增益越大，输出端信噪比越大。
通信系统综合设计与实践第 1 页目录1绪论 (3)1.1 扩频通信技术的发展 (3)1.2 扩频通信技术的特点 (3)2 扩频通信基本原理 (4)2.1 扩频通信的理论基础 (4)2.2 扩频通信系统的分类及功能 (5)2.3 扩频通信的主要参数分析 (6)3 基于Matlab的扩频通信系统仿真 (7)3.1 m序列 (7)3.2 扩频通信系统框图 (7)3.3 扩频通信系统的仿真及结果分析 (7)4 附录 (11)4.1 主程序 (11)4.2 m序列程序 (13)通信系统综合设计与实践第 2 页1.绪论1.1 扩频通信的发展扩频技术(Spread Spectrum, SS)的历史可以追溯到20世纪50年代中期，但是直到80年代初，扩频技术仍然主要应用在军事通信和保密通信中。
扩频通信第二版课程设计
扩频通信第二版课程设计
介绍
扩频通信已经成为现代通信领域内的重要研究领域之一。
因为扩频技术具有抗
干扰性强、可靠性高等优点，被广泛应用于军事、民用和商业等领域。
本文将介绍扩频通信第二版课程设计。
课程旨在通过理论和实验教学，让学生
掌握扩频通信的基本原理、信号处理、系统设计和实现。
本课程设计包括以下部分：
1.理论部分：介绍扩频通信的基本原理和信号处理技术。
2.实验部分：通过仿真和实现方式掌握扩频通信的系统设计、参数优化
及实现。
理论部分
1. 扩频通信基本原理
扩频通信是通过将窄带信号通过扩频技术转化成宽带信号，提高系统的抗干扰、安全性能。
扩频技术主要包括直接序列扩频技术（DS）、频率跳变扩频技术（FH）、混沌扩频技术等。
2. 扩频通信信号处理
扩频通信信号处理是实现扩频通信系统的重要一环，包括抗扰波、检测、同步
和编解码等。
主要运用数字信号处理技术对原始信号进行滤波、均衡、解调、调制等运算。
1。
基于MATLAB的直接序列扩频通信系统课程设计报告
《扩频通信原理》课程设计报告题目：直接扩频系统仿真班级：0110910和0110911姓名：詹晓丹（2009210432）姜微（2009210503）张建华（2009210336）指导老师：***1.课程设计目的（1）了解、掌握直接扩频通信系统的组成、工作原理；（2）了解、熟悉扩频调制、解调、解扩方法，并分析其性能；（3）学习、掌握Matlab相关编程知识并用其实现仿真的直接扩频通信系统；2.课程设计实验原理直接扩频通信系统工作原理：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成原始的基带信号。
在发端输入的信息与扩频码发生器产生的伪随机码序列（这里使用的是m序列）进行波形相乘，得到复合信号，实现信号频谱的展宽，展宽后的信号再调制射频载波发送出去。
由于采用平衡调制可以提高系统抗侦波的能力，所以直接序列扩频调制一般都采用二相平衡调制方式。
一般扩频调制时一个信息码包含一个周期的伪码，用扩频后的复合信号对载波进行二相相移监控（BPSK）调制，当gt从“0”变成“1”或从“1”变到“0”时，载波相位发生180度相移。
接收端的本振信号与发射端射频载波相差一个中频，接收端收到的宽带射频信号与本振信号混频、低频滤波后得到中频信号，然后与本地产生的与发端相同并且同步的扩频码序列进行波形相乘，实现相关解扩，再经信息解调，恢复出原始信号。
3.建立模型描述（1）直接扩频通信系统组成框图：（2）直接扩频通信系统波形图：4.模块功能分析（1）直扩系统的调制功能模块：（都包含模块框图和不同调制、解调方式介绍、分析）（a）扩频调制模块用扩频码发生器产生一个伪随机码 pn（这里用的是m序列），与信源信息码序列xt相乘，实现频谱的展宽（b）BPSK调制模块调制的方式可以有二相相移监控BPSK、四相相移键控QPSK、偏移四相相移监控OQPSK、最小频移监控MSK。
扩频通信课程设计
兰州交通大学移动通信课程设计题目：扩频通信技术在移动通信中的应用摘要扩频通信，即扩展频谱通信(Spread Spectrum Communication)的简称，它是指用来传输信息的射频信号带宽远远大于信息本身带宽的一种通信方式。
扩频通信系统的出现，是通信技术的一次重大突破。
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。
CDMA数字蜂窝移动通信等，就是利用扩频技术发展起来的一种扩频通信方式，它具有容量大，通信质量好，节约发射功率等优点。
本文就一些扩频通信的原理及中CDMA采用的扩频技术作些讨论，此外也简单介绍了一些扩频通信在其他方面的应用。
关键字扩频通信；CDMA数字蜂窝移动通信；光纤通信；卫星通信AbstractSpread spectrum communication, namely the spread spectrum communication ( Spread Spectrum Communication ) abbreviation, it is used for transmitting the information to the RF signal bandwidth is far greater than the information itself is a kind of communication bandwidth. Spread spectrum communication system, is a major breakthrough in communication technology. It and optical fiber communication, satellite communication together known as entering the information age of three big high-tech communication transmission method. CDMA digital cellular mobile communications, is the use of spread spectrum technology. It is a kind of spread spectrum communication mode, it has a large capacity, good communication quality, saving emission power. In this paper, some principle of spread spectrum communication and CDMA using spread spectrum techniques are discussed, also a brief introduction of some other aspects of the application of spread spectrum communication in.Keywords spread spectrum communication; CDMA digital cellular mobile communications;optical fiber communication;satellite communication目录第1章概述 (1)1.1 扩频通信的定义 (1)1.2 扩频通信的理论基础 (2)1.3 扩频通信的分类 (3)1.3.1直接序列扩频系统 (3)1.3.2 跳变频率工作方式 (4)1.3.3 跳变时间工作方式 (5)1.3.4 宽带线性调频工作方式 (6)1.3.5 各种混合方式 (6)1.4 扩频通信在移动通信中的作用 (7)1.5 扩频通信技术的应用 (7)第2章PN码的生成方法 (9)2.1 PN序列产生原理及作用 (9)2.2 CDMA系统中的PN码同步原理 (10)2.2.1 PN码序列捕获 (11)2.2.2 PN码序列跟踪 (13)2.2.3 τ抖动跟踪环 (13)2.3 PN序列的特点 (14)2.4 PN序列在通信系统中的作用 (14)第3章利用程序语言搭建m序列发生器 (18)3.1 m序列简介 (18)3.2 m序列信号发生器原理 (18)3.3 m序列码的特点 (18)3.4 m序列码发生器 (19)3.5 m序列的设计 (20)第4章利用程序语言搭建gold序列发生器 (20)4.1 Gold码的定义 (20)4.2 Gold序列的设计 (21)4.2.1 gold序列设计的程序流程图 (21)4.2.2 gold序列设计的结构图 (21)4.3 Gold序列的特性 (22)4.3.1 平衡特性 (22)4.3.2 相关特性 (22)第5章总结 (22)附录一 (23)参考文献 (25)第1章概述扩频通信技术自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。
扩频通信系统的仿真与分析课程设计报告
任务书一.设计题目扩频通信系统的仿真与分析二.设计的要紧内容扩频通信技术以其抗干扰、隐蔽、保密和多址等优越性已普遍应用于电力通信、导航、测距、定位等领域。
本设计通MATLAB 仿真软件，针对直接扩频系统，成立仿真模型，熟悉该系统的大体原理，进行特性分析，进一步了解扩频通信在CDMA 通信系统中的应用。
1 、DS 直接序列扩频通信系统的仿真分析，在理论上论述扩频通信的大体原理和理论基础，说明扩频通信的优势，和相关概念的综述，并对抗多径干扰做了详细的分析；二、扩频通信的关键技术-----扩频编码的概念、分类、相关性的意义及各类码型的特性一一加以介绍和分析；3、设计一个扩频通信系统，利用MATLAB 中SIMULINK 仿真工具进行建模和分析，重点对PN 码，m 序列进行验证分析，加深对扩频通信技术的明白得。
三. 目的1）把握MATLAB 的程序设计方式；2）学会利用SIMULINK 仿真工具进行建模和分析，能熟练利用MATLAB 的通信工具箱；3） 熟悉扩频通信技术的大体原理和特性分析；4） 明白得扩频通信在CDMA 通信系统的应用。
四、具体要求必做内容：（小组七）设计m 序列发生器，码序列为N=12 m 位 m ＝8单用户，信道信噪比SNR=4dB ，, 5dB ， dB ，多途径传输中设计两途径。
对所设计码型的自相关和相互关特性，不同情形下的通信性能指标（如信噪比等）分析。
选做内容：1 在各自基础上，设计不同的Gold序列发生器，Walsh序列发生器，并与原m序列发生器进行比较。
2扩频通信在IS-95 CDMA通信中的应用分析和仿真验证。
如前向通道和反向通道中，地址码的选用分析，性能分析。
目录任务书 (I)第一章绪论 (1)课程设计目的和意义 (1)设计要紧内容 (1)第二章扩频通信技术 (2)扩频通信大体概念 (2)扩频通信的要紧参数分析 (2)2．3扩频通信要紧特点 (3)扩频技术及扩频码 (3)CDMA扩频通信系统 (4)第三章M序列发生器及通信系统设计 (6)M序列简介 (6)M序列的产生 (6)M序列性质 (7)M序列自相关性分析 (11)M序列相互关性分析 (13)第四章M序列通信系统设计 (15)M序列扩频通信系统大体要求 (15)M序列扩频通信系统组成 (15)M序列扩频通信系统仿真分析 (17)M序列扩频通信系统总结 (19)第五章 GOLD序列发生器设计 (19)GOLD序列简介 (19)G OLD序列的大体性质 (20)GOLD序列发生器设计 (21)G OLD序列自相关系数分析 (24)G OLD序列相互关函数分析 (25)第六章 WALSH序列发生器设计 (28)码简介 (28)码发生器编程实现 (29)W ALSH码自相关系数分析 (32)W ALSH码相互关函数M ATLAB编程实现 (34)第六章总结 (36)参考文献 (37)说明 (38)摘要 最近几年来，扩频通信技术被普遍应用于移动通信、导航、卫星通信、电力通信等诸多领域，因其自身所具有的抗干扰能力强、隐蔽性好、可实现码分多址等特点，以后应用前景将加倍广漠。
扩展频谱通信及其多址技术课程设计
扩展频谱通信及其多址技术课程设计一、背景介绍扩频技术和频率跳变技术是扩展频谱通信的两种重要技术，它们在抗干扰、提高通信安全和增加通信容量等方面具有一定的优势。
多址技术则是解决多用户同时使用一个通信信道的技术，常见的多址技术包括频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）等。
本课程设计将结合扩频技术和多址技术，探究扩展频谱通信多址技术的实现与应用。
二、课程目标1.了解扩展频谱通信技术和多址技术的基本原理及其在实际通信中的应用；2.掌握扩频设备和频跳设备的实现方法；3.掌握扩展频谱通信系统的多址技术实现方法；4.能够使用SIMULINK等相关工具进行仿真分析。
三、课程内容1.扩展频谱通信原理介绍–扩展频谱通信的定义与特点–扩频技术的原理及在扩展频谱通信中的应用–频率跳变技术的原理及在扩展频谱通信中的应用–扩展频谱通信系统的架构和组成2.多址技术原理介绍–多址技术的基本概念–FDMA、TDMA、CDMA的原理介绍–多址技术在实际通信中的应用3.扩展频谱通信的多址技术实现方法–扩展频谱通信系统的多址技术分类–基于扩频技术的CDMA实现方法–基于频率跳变技术的FH-CDMA实现方法–基于码分多址技术的DS-CDMA实现方法4.课程设计–使用MATLAB或SIMULINK进行扩展频谱通信的模拟实验–设计一个具有多用户同时使用一个通信信道的扩展频谱通信系统–选择适合的多址技术对系统进行优化，实现多个用户同时高效地使用同一个通信信道。
四、教学方法本课程将采用理论讲解、案例分析及仿真实验相结合的方式进行教学。
理论讲解将主要介绍扩展频谱通信技术和多址技术的基本原理及其在实际通信中的应用。
案例分析将以典型的扩展频谱通信系统为例，对系统的实现方法和多址技术进行探究。
仿真实验将使用MATLAB或SIMULINK等软件工具，进行扩展频谱通信的组成部分和多址技术的仿真实验。
五、课程评估课程评估将以作业和实验两个方面为主。
扩展频谱通信第一版课程设计 (2)
扩展频谱通信第一版课程设计一、课程设计背景扩频通信是一种利用扩展频带技术实现的通信方式，因其具有高抗干扰性、低功率密度等优点而得到广泛应用。
其中，扩展频谱通信技术应用于无线传感器网络、军事通信、物联网等领域，成为当前研究的热点。
因此，扩展频谱通信第一版课程设计旨在帮助学生深入了解扩展频谱通信技术原理和应用，提高学生专业素养和实践能力。
二、课程设计目的扩展频谱通信第一版课程设计旨在达到以下目的：1.培养学生对扩频通信技术的理解和应用；2.提高学生的专业素养和实践能力；3.培养学生的独立思考和解决问题的能力。
三、课程设计内容1. 扩展频谱通信技术概述扩展频谱通信技术的概念、特点和发展历程。
2. 扩频调制技术原理扩频调制技术的基本原理、调制方式及其在数字通信中的应用。
3. 扩展频谱信号发生器的设计与实现根据扩频调制技术原理，设计并实现一个扩展频谱信号发生器，包括信号发生器硬件和软件的设计、开发和测试。
4. 扩频接收机的设计与实现采用扩频技术设计并实现一个扩频接收机，包括接收机硬件和软件的设计、开发和测试。
5. 扩展频谱网络通信实验应用已有的扩展频谱通信技术，完成扩展频谱网络通信实验，包括环境搭建、协议设计、应用开发和性能测试等。
四、课程设计步骤1.学生自主学习相关专业基础知识，掌握数字通信技术和扩频调制原理；2.自主设计并实现扩展频谱信号发生器和接收机；3.在指导教师的帮助下，完成扩展频谱网络通信实验；4.撰写设计报告，描述课程设计的过程和设计成果；5.参与展示和交流，分享课程设计的经验和收获。
五、课程设计评估课程设计的评估将考核学生的探索、实践和成果。
1.课程设计报告评估：•设计思路、步骤和方法的合理性和完整性；•相关数据和结果的准确性和完整性；•以及所能反映出的技术实现和应用的能力。
2.作品展示评估：•实验装置和成果的现实性和可行性；•发掘问题的能力以及解决问题的能力；•交流表达能力以及团队合作能力。
直接序列扩频课程设计
直接扩频课程设计报告目录1. 设计要求 (2)2. 设计目的 (2)3. 设计的具体实现（仿真） (2)3.1系统概述 (2)3.2二极管平衡电路介绍..... 错误！未定义书签。
3.3调幅电路（抑制载波的双边带信号）错误！未定义书签。
3.4混频电路(465KHz) ........ 错误！未定义书签。
3.5检波电路......................... 错误！未定义书签。
4. 心得体会及建议 (13)5. 参考文献 (15)6. 附录（元器件明细表) (16)1.设计要求说明：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。
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）设计时要综合考虑实用、经济并满足性能指标要求；（2）必须独立完成设计课题；（3）合理选用元器件；（4）按时完成设计任务并提交设计报告。
2.设计目的设计一个信息码的频率设为50kHz，采样频率设为40MHz，伪随机码频率为5MHz的直接扩频系统。
假设信源信息码的总长度为20，则每个信息码内含40MHz/50kHz＝800个采样点。
通过sign函数，把20个(0，1)区间内的随机数变成20个只用“1”与“－1”表示的信息码，而后再通过一个循环，对每一个信息码采样800次，共生成16000个采样点，每个点之间的间隔为0.025μs。
伪随机码频率设为5MHz，信息码频率为50kHz，所以每个信息码内包含5MHz/50kHz＝100个伪码。
扩频课程设计
扩频课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握扩频通信的基本原理、技术和应用，能够分析并设计简单的扩频通信系统。
具体来说，知识目标包括：了解扩频通信的基本概念、原理和特点；掌握扩频码的选取和生成方法；理解扩频通信在抗干扰、保密等方面的优势。
技能目标包括：能够运用扩频通信的基本原理分析和解决实际问题；具备设计和实现简单扩频通信系统的能力。
情感态度价值观目标包括：培养学生对新技术的兴趣和好奇心，增强其探索和创新精神；使学生认识到扩频通信在现代通信系统中的重要地位，提高其对通信行业的认识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括扩频通信的基本原理、扩频码的选取与生成、扩频通信系统的设计与实现等。
具体安排如下：1.扩频通信的基本原理：介绍扩频通信的定义、原理和特点，分析扩频通信在抗干扰、保密等方面的优势。
2.扩频码的选取与生成：讲解扩频码的分类、选取原则和生成方法，引导学生掌握扩频码的设计技巧。
3.扩频通信系统的设计与实现：分析扩频通信系统的组成部分，讲解系统设计与实现的基本步骤，培养学生具备实际设计能力。
4.扩频通信的应用：介绍扩频通信在实际应用中的案例，使学生了解扩频通信在现代通信系统中的重要地位。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式。
主要包括：1.讲授法：教师讲解扩频通信的基本原理、技术和应用，引导学生掌握课程基本知识。
2.讨论法：学生针对扩频通信中的关键问题进行讨论，培养学生的思考和表达能力。
3.案例分析法：分析实际扩频通信案例，使学生了解扩频通信在实际应用中的优势。
4.实验法：安排学生进行扩频通信实验，锻炼学生的动手能力和实际问题解决能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的扩频通信教材，为学生提供系统的学习资料。
2.参考书：推荐学生阅读相关参考书籍，丰富其知识体系。
3.多媒体资料：制作精美的PPT课件，生动展示扩频通信的相关概念和实例。
FPGA直接扩频通信课程设计
调试方法：使用示波器、逻辑分析仪等工具进行调试
优化方法：根据测试结果进行优化，如调整参数、修改代码等
测试标准：参考相关行业标准或规范进行测试
测试内容：功能测试、性能测试、稳定性测试等
性能优化策略与实践
优化策略：采用并行处理技术，提高系统处理速度
优化策略：采用流水线技术，提高系统处理效率
优化策略：采用缓存技术，减少数据传输时间
目的：保证通信质量，避免信号干扰
影响因素：信道条件、干扰情况、接收器灵敏度等
应用：在FPGA直接扩频通信系统中，信号功率控制算法起着关键作用，可以有效提高通信系统的性能和可靠性。
FPGA直接扩频通信系统性能评估
PART 05
误码率测试
误码率定义：传输过程中出现错误的比特数与总比特数的比值
测试方法：使用误码率测试仪，发送已知数据，接收并比较
扩频通信原理
扩频通信的基本概念：将信号的频谱扩展到更宽的频率范围内，以提高通信系统的抗干扰能力。
扩频通信的优点：提高通信系统的抗干扰能力、提高通信系统的安全性、提高通信系统的容量等。
扩频通信的应用：无线局域网（WLAN）、蓝牙（Bluetooth）、卫星通信等。
扩频通信的分类：直接序列扩频（DSSS）、跳频扩频（FHSS）、跳时扩频（THSS）等。
多径干扰抑制性能评估
系统稳定性与可靠性评估
稳定性评估：系统在各种环境下的稳定性表现
可靠性评估：系统在各种情况下的可靠性表现
性能评估：系统在各种条件下的性能表现
安全性评估：系统在各种情况下的安全性表现
FPGA直接扩频通信系统实现与优化
PART 06
硬件平台搭建与配置
FPGA芯片选择：根据系统需求选择合适的FPGA芯片
扩频通信课程设计
扩频通信课程设计前言随着无线通信技术的飞速发展，扩频通信技术逐渐成为现代通信领域的重要组成部分。
本文主要介绍扩频通信的基本原理及其在课程设计中的应用。
扩频通信基础知识扩频通信简介扩频通信（Spread Spectrum Communication）是一种采用极宽的带宽来传输较窄带宽信息的技术。
其目的是为了把本应集中在一个信道内的信号，通过将其扩展到一定的带宽内进行传输，以便降低信号受到干扰的可能性。
扩频通信的分类扩频通信可分为直接扩频和间接扩频。
•直接扩频：指在发送端把数据直接编码为序列信号，然后与一个高速的扩频码相乘得到扩频信号•间接扩频：指在发送端将数据进行调制后与扩频码相乘得到扩频信号扩频通信的原理在扩频通信中，接收端需要使用一个与发送端相同的扩频码来解码原始信号。
这一过程主要包括序列信号的生成，扩频码的生成，调制与解调等环节。
扩频通信的优缺点扩频技术具有较强的抗干扰能力，可以在低信噪比下保证高可靠性的数据传输，具有以下优点：•传输距离长•抗干扰性能优良•能增加系统的隐蔽性但是，扩频通信技术也存在一些缺点：•相对于窄带通信，在同等带宽下的传输速率较低•相对于调频通信，在同样功耗和速率条件下的硬件成本较高扩频通信课程设计设计目的本次扩频通信课程设计旨在通过学生的实践操作，使其能够更好地理解扩频通信技术的原理及其在实际应用中的特点，进而提升其扩频通信应用能力。
设计方案本次课程设计分为两部分：•理论授课：通过教师授课及学生自学，学生将完成对扩频通信技术的基本原理及其应用的掌握。
•实践操作：学生将利用微控制器完成硬件设计，实现扩频通信的发射和接收，并对其性能进行测试及优化。
实验设备及材料•微控制器开发板：选用STM32F103系列开发板•扩频通信模块：选用NRF24L01扩频通信模块•开发软件：选用Keil5作为开发工具•扩频码：自行设计实验步骤1.硬件设计•接线：连接开发板和扩频通信模块•程序设计：编写扩频通信程序，包括发送端和接收端程序2.实验测试•发送数据：通过发送端向接收端发送数据，测试通信性能•数据分析：对测试结果进行分析，对扩频通信性能进行评估实验结果分析根据实验结果，我们可以得到以下结论：•扩频通信具有较强的抗干扰能力•发送距离较远时，扩频通信的传输速率会较慢•在扩频码长度固定的情况下，增加数据传输速率会导致传输距离的缩短结论通过本课程设计，学生能够深入了解扩频通信技术的原理及其在实际应用中的特点，进而提升其对扩频通信技术的理解和应用能力。
直序列扩频通信教案
直序列扩频通信
一、教学目标：
掌握直序列扩频通信原理。
二、教学重点、难点：
重点掌握直序列扩频通信基本原理及应用。
三、教学过程设计：
（1）直接序列扩频通信系统中，扩展数据信号带宽的一个方法使用一个PN序列和它相乘。
直接序列扩频系统在发送端直接用高码率的扩频码去展宽数据信号的频谱，而在接收端则用同样的扩频序列进行解扩，把扩频信号还原为原始的窄带信号。
(2)扩频后的信号带宽比原理的扩展了N倍，功率谱密度下降到1/N。
扩频码与所传输的信息数据无关，和一般的正弦载波信号一样，不影响信息传输的透明性。
扩频码序列仅是起扩展信号频谱带宽的作用。
（3）直扩系统的优点在于它可以在很低的甚至负信噪比环境中使系统正常工作。
但是考虑到网内用户移动的情况对直扩系统将产生远近效应。
因此，移动通信采用直扩系统时，需要解决远近效应带来的影响，方法之一是采用功率控制。
教师分析直序列扩频通信应用，学生并结合上课内容进行分析掌握。
四、课后作业或思考题：
分析直序列扩频通信系统怎样克服远近效应？
五、本节小结：
对本节内容进行小结。
扩频通信第二版教学设计 (2)
扩频通信第二版教学设计一、课程概述本课程是为了让学生了解扩频通信的基本原理和应用，通过实验和设计，学生可以掌握扩频通信的模块化设计思想，以及应用于嵌入式系统中的实现方法。
二、教学目标1.理解扩频通信的基本原理，例如：扩频技术、调制技术等；2.熟悉扩频通信在现实生活中的应用场景；3.掌握扩频通信在嵌入式系统中的实现方法；4.通过实验和设计，让学生了解模块化设计思想。
三、教学内容3.1 扩频技术和调制技术1.扩频技术：直接序列扩频技术、频率跳变扩频技术；2.调制技术：BPSK调制、QPSK调制等。
3.2 扩频通信应用场景介绍1.扩频通信在移动通信中的应用；2.扩频通信在卫星通信中的应用。
3.3 扩频通信在嵌入式系统中的实现方法1.扩频通信芯片组的选型；2.扩频通信模块化设计思想；3.实现扩频通信的软件设计。
3.4 实验和设计1.实验一：基于扩频通信的通信原理验证实验；2.实验二：利用扩频通信模块，实现对指定信号的快速传输；3.设计：利用扩频通信模块和其他传感器，完成一个小型的远程监测系统。
四、教学方法本课程将采用以下教学方法：1.理论教学：通过讲解和课件的方式，介绍扩频通信的基本原理、应用场景和实现方法；2.实验教学：通过实验操作，让学生深刻理解扩频通信的实现方法和模块化设计思想；3.设计教学：通过设计实战，让学生熟悉使用扩频通信模块和其他传感器，完成小型远程监测系统的设计。
五、实验设备和材料1.扩频通信芯片组；2.扩频通信模块；3.信号发生器；4.示波器；5.嵌入式开发板；6.其他传感器。
六、教学进度与安排进度内容第一周介绍扩频通信的基本原理和应用场景，扩频技术和调制技术的介绍第二周介绍扩频通信在嵌入式系统中的实现方法，讲解模块化设计思想第三周到第五周实验操作，让学生深刻理解扩频通信的实现方法和模块化设计思想第六周到第七周设计实战，让学生熟悉使用扩频通信模块和其他传感器，完成小型远程监测系统的设计七、教学评估7.1 作业评估1.实验报告评估；2.设计报告评估。
直接扩频调制的课程设计
直接扩频调制的课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解直接扩频调制的基本概念，掌握其原理和数学表达式；2. 学会分析直接扩频调制在通信系统中的应用和优势；3. 掌握直接扩频调制与其他调制技术的区别和联系。
技能目标：1. 培养学生运用直接扩频调制技术解决实际通信问题的能力；2. 提高学生通过计算和分析，评估直接扩频调制系统性能的能力；3. 培养学生进行团队协作，共同探讨直接扩频调制相关问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对通信科学的兴趣，培养主动探究通信技术的热情；2. 培养学生严谨、务实的学习态度，树立良好的科学精神；3. 增强学生的国家意识，认识到直接扩频调制技术在我国通信事业中的重要作用。
课程性质分析：本课程为电子信息工程及相关专业高年级学生设计，旨在帮助学生深入理解直接扩频调制技术，提高学生在通信领域的实际应用能力。
学生特点分析：学生已经具备一定的通信原理基础，具有较强的逻辑思维能力和数学功底，对通信技术有一定的兴趣。
教学要求：1. 理论与实践相结合，注重培养学生的实际应用能力；2. 注重启发式教学，引导学生主动探究和解决问题；3. 强化团队合作，培养学生的沟通与协作能力。
二、教学内容1. 直接扩频调制的基本概念与原理- 扩频通信概述- 直接序列扩频（DS）原理- 直接扩频调制的关键参数2. 直接扩频调制技术的数学表达与模型- 扩频序列的生成与特性- 直接扩频调制的数学模型- 直接扩频调制信号解调原理3. 直接扩频调制在通信系统中的应用与优势- 抗干扰性能分析- 隐蔽通信特性- 多址通信技术- 直接扩频通信系统的实际应用案例4. 直接扩频调制与其他调制技术的比较- 频率跳变调制- 窄带调制- 比较各自优缺点及适用场景5. 直接扩频调制技术的未来发展- 现有技术挑战- 新技术应用前景- 发展趋势与研究方向教学内容安排与进度：第一周：直接扩频调制的基本概念与原理第二周：直接扩频调制技术的数学表达与模型第三周：直接扩频调制在通信系统中的应用与优势第四周：直接扩频调制与其他调制技术的比较第五周：直接扩频调制技术的未来发展教材关联：本教学内容与教材中关于直接扩频调制技术的章节紧密相关，涵盖了直接扩频调制的基本理论、应用与未来发展等内容，旨在帮助学生全面掌握直接扩频调制技术。
通信原理课程设计报告---CDMA直接扩频通信系统仿真
通信原理课程设计报告---CDMA 直接扩频通信系统仿真及gold码为扩频序列》第0页共26页CDMA直接扩频通信系统仿真——以6级GOLD码为扩频序列学生姓名：指导老师：蔡烁摘要此次课程设计的是模拟两位用户通过CDMA的直接扩频通信系统进行传送信息。
此次课程设计的开发平台为MATLAB中的Simulink。
通过仿真模拟两位用户同时进行信号的传输，每位用户的信号均利用6级GOLD码作为扩频序列进行扩频编码后再进行PSK调制、解调，在进行扩频解码以恢复原信号，实验中能够看到两位用户信号均能够还原，通过两次的输出与输入的波形比较，最终实验的结果和理论分析的基本一致，从而达到了设计的目的。
关键词CDMA系统直接扩频通信glod码信号的调制与解调MATLAB/Simulink；及gold码为扩频序列》第1页共26页1 引言信息作为一种资源，只有通过广泛地传播与交流，才能产生利用价值，促进社会成员之间的合作，推动社会生产力的发展，创造出巨大的经济效益。
在当今高度信息化的社会，信息和通信已成为社会的“命脉”。
而通过作为传输信息的手段或方式，与传感技术、计算机技术相互融合，已成为21世纪国际社会和世界经济发展的强大推动力。
数字通信，作为通信行业中的后起之秀，相对于传统的模拟通信,有抗干扰能力强，通信质量不受距离影响，信号易于调制、保密性高、可自动发现与控制差错、可与计算机相连接、支持多种通信业务。
但是，由于数字通信对同步要求高，因而系统设备复杂。
不过随着微电子技术、计算机技术的广泛应用以及超大规模集成电路的出现，数字系统的设备复杂程度大大降低。
同时高效的数据压缩技术以及光纤等大容量传输媒质的使用正逐步使带宽问题得到解决。
因此，数字通信的应用必将越来越广泛[1]。
1.1 课程设计目的此次通信原理课程设计的目的主要是仿真CDMA的直接扩频通信系统。
在MATLAB 的Simulink中选择相应的信号发生器模块，产生两段随机二进制基带信号，再分别利用不同的6级GOLD码作为扩频序列进行扩频编码后再进行PSK调制，在接收端对其进行PSK解调和扩频解码以恢复原信号，比较传输信号、已扩频信号，调制信号，解调信号和解扩频信号的功率谱密度，结合理论说明CDMA直接扩频系统的优势。
扩频通信第二版课程设计 (2)
扩频通信第二版课程设计一、课程设计目的本次课程设计的主要目的是通过学习扩频通信系统的基本原理和设计方法，提高学生的科技创新能力和实践动手能力，并培养学生的专业素养和创新思维能力。
二、课程设计背景扩频通信技术是一种使用调制宽带信号的技术，通过将低速率调制信号扩展到高频率宽带信号，从而提高传输的可靠性和安全性。
在数字处理和卫星通信等领域，扩频通信技术已经得到广泛应用。
因此，本次课程设计旨在通过实际操作和设计，进一步深入了解扩频通信原理和系统设计。
三、课程设计内容3.1 实验器材本次课程设计所需的实验器材包括：扩频通信模块、数字信号发生器、示波器、电脑等。
3.2 实验步骤本次课程设计主要分为以下几个步骤：步骤一：学习扩频通信的基本原理在了解扩频通信系统之前，需要先了解扩频通信的基本概念和原理。
学习阶段需要理解扩频通信技术的分类、调制、解调、多址技术、协议等方面内容。
步骤二：熟悉扩频通信模块的各模块功能使用扩频通信模块，需要了解其相关参数和控制信号，包括数据输入和输出接口、时钟信号等。
同时还需要熟悉扩频通信系统中的载波、扰码、解扰码等模块的功能和实现。
步骤三：扩频通信模块的测试与验证通过实验验证扩频通信模块的基本功能和性能。
可以测试模块的编码/解码效果、误码率、扩频带宽、功率等性能参数，并通过比较不同参数的结果来确定最优设计方案。
步骤四：扩频通信系统的实际设计根据实验数据和结果，设计一个完整的扩频通信系统，并进行系统级测试。
可以对扩频通信系统进行调试和优化，提高其运行效率和性能指标。
四、课程设计评估4.1 设计报告学生需要完成一个课程设计报告，详细介绍课程设计的实验器材、实验步骤、实验结果和数据分析等方面。
4.2 课程实验成绩学生的课程实验成绩将根据完成实验报告的质量、实验过程的表现等综合评定。
4.3 课程考试学生需要参加一次课程考试，来检验其对扩频通信系统的理解和掌握程度。
五、课程设计总结本次课程设计通过深入学习扩频通信系统的基本原理和设计方法，提高了学生的实践能力和创新思维能力，培养了学生的专业素养和探索精神。
扩频通信技术的特点教案.
扩频通信技术的特点教案.第一篇：扩频通信技术的特点教案.知识点扩频通信技术的特点一、教学目标：了解扩频通信技术的基本概念。
掌握扩频通信的种类及特点。
二、教学重点、难点：重点掌握扩频通信技术的种类和特点。
三、教学过程设计： 1.知识点说明扩频通信的种类可以分为直接序列系统和跳频系统。
特点：功率谱密度低，抗侦察，抗截获，具有较好的保密性。
2.知识点内容扩频通信的基本概念：所谓扩频通信，即扩展频谱通信，是一种把信息的频谱展宽之后再进行传输的技术。
种类：直接序列系统和跳频系统。
直接序列系统：是指用一高速伪随机序列与信息数据相乘，由于伪随机序列的带宽远远大于数据信息的带宽，从而扩展了发射信息的频谱。
跳频系统：是指在一伪随机序列的控制下，发射频率在一组预先制定的频率上按照规定的顺序离散的跳变，扩展了发射信号的频谱。
特点：功率谱密度低，抗侦察，抗截获，具有较好的保密性。
3.知识点讲解1）从最基本的概念讲起，先文字叙述让学生大致了解一下学习的内容。
2）插入图片，通过图片加深印象，了解扩频通信系统的基本概念。
3）通过视频与图片的交替放映，让学生了解并掌握扩频通信的种类及特点。
四、课后作业或思考题：1、CDMA扩频通信系统可以分为（）和（）两种答案：基本CDMA、复合CDMA2、基本CDMA包括（）、（）、（）、（）等几种方法的组合。
答案：直接序列扩频、跳频扩频、跳时扩频、线性跳频3、扩频通信技术的分为哪几类？答案：分为3类：直接扩频、频率跳变技术和各自混合方式。
4、写出直接扩频的原理。
答案：在发送端输入的信息先经过信息调制形成数字信号，然后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。
展宽的信号再经过射频调制，调制到较高频率上再发送出去。
在接收端收到的宽带射频信号经过射频调制，恢复到中频，然后由本地产生的与发送端相同的扩频码序列去相关解扩。
再经信息调制，即恢复出原始信息。
五、本节小结：直接扩频方式优点：直扩信号的功率谱密度低，保密性强，容易识别，具有抗宽带干扰。
通信工程设计与监理《扩频通信技术教案》
知识点扩频通信技术一、教学目标：掌握扩频通信的定义；掌握扩频通信的理论根底；掌握扩频通信的工作原理。
二、教学重点、难点：扩频通信技术的概念，工作原理以及主要技术指标。
三、教学过程设计1知识点说明扩频通信的工作原理和主要技术指标。
2知识点内容〔1〕扩频通信：是把需要传送的具有一定信号带宽的信息数据，用一个带宽大于信号带宽的高速伪随机码进行调制，使原数据信号的带宽被扩展，再经载波调制并发送出去。
接收端由使用完全相同的伪随机码，与接收的带宽信号作相关处理，把带宽信号转换成原信息数据的窄带信号即解扩，以此实现信息通信。
〔2〕扩频通信工作原理，码分多址CDMA包含两个根本技术：一个是码分技术；一个是多址技术。
码分多址是一种利用扩频技术，通过不同的代码序列实现的多址方式扩频通信系统除了具有一般通信系统所具有的信息调制和射频调制外，还增加了扩频调制，即增加了扩频调制和解扩局部。
扩频通信系统有三种实现方式：直接序列扩频DSSS、跳频扩频FHSS和跳时扩频THSS。
〔3〕扩频通信的主要技术指标定，处理增益和抗干扰容限是扩频通信系统的两个重要的性能指标。
3知识点讲解〔1〕让学生了解扩频通信的定义〔2〕在了解了扩频通信的工作原理后还要掌握它的主要技术指标四、课后作业1扩频通信是把需要传送的具有一定信号带宽的信息数据，用一个带宽大于信号带宽的高速伪随机码进行调制，使原数据信号的带宽被扩展，再经载波调制并发送出去。
〔〕答案：√2扩频通信工作原理，码分多址CDMA包含两个根本技术：一个是码分技术；一个是多址技术。
〔〕答案：√3.扩频通信系统有三种实现方式：直接序列扩频DSSS、跳频扩频FHSS〕和跳频扩频THSS。
〔〕答案：√4.多址技术的连接方式〔〕A频分多址B时分多址C码分多址答案：〔ABC〕5.扩频通信系统的实现方式〔〕A直接序列扩频 B跳频扩频 C跳时扩频答案：〔ABC〕五本节小结：〔1〕所谓扩频通信，是把需要传送的具有一定信号带宽的信息数据，用一个带宽大于信号带宽的高速伪随机码进行调制，使原数据信号的带宽被扩展，再经载波调制并发送出去。
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兰州交通大学移动通信课程设计题目：扩频通信技术在移动通信中的应用摘要扩频通信，即扩展频谱通信(Spread Spectrum Communication)的简称，它是指用来传输信息的射频信号带宽远远大于信息本身带宽的一种通信方式。
扩频通信系统的出现，是通信技术的一次重大突破。
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。
CDMA数字蜂窝移动通信等，就是利用扩频技术发展起来的一种扩频通信方式，它具有容量大，通信质量好，节约发射功率等优点。
本文就一些扩频通信的原理及中CDMA采用的扩频技术作些讨论，此外也简单介绍了一些扩频通信在其他方面的应用。
关键字扩频通信；CDMA数字蜂窝移动通信；光纤通信；卫星通信AbstractSpread spectrum communication, namely the spread spectrum communication ( Spread Spectrum Communication ) abbreviation, it is used for transmitting the information to the RF signal bandwidth is far greater than the information itself is a kind of communication bandwidth. Spread spectrum communication system, is a major breakthrough in communication technology. It and optical fiber communication, satellite communication together known as entering the information age of three big high-tech communication transmission method. CDMA digital cellular mobile communications, is the use of spread spectrum technology. It is a kind of spread spectrum communication mode, it has a large capacity, good communication quality, saving emission power. In this paper, some principle of spread spectrum communication and CDMA using spread spectrum techniques are discussed, also a brief introduction of some other aspects of the application of spread spectrum communication in.Keywords spread spectrum communication; CDMA digital cellular mobile communications;optical fiber communication;satellite communication目录第1章概述 (1)1.1 扩频通信的定义 (1)1.2 扩频通信的理论基础 (2)1.3 扩频通信的分类 (3)1.3.1直接序列扩频系统 (3)1.3.2 跳变频率工作方式 (4)1.3.3 跳变时间工作方式 (5)1.3.4 宽带线性调频工作方式 (6)1.3.5 各种混合方式 (6)1.4 扩频通信在移动通信中的作用 (7)1.5 扩频通信技术的应用 (7)第2章PN码的生成方法 (9)2.1 PN序列产生原理及作用 (9)2.2 CDMA系统中的PN码同步原理 (10)2.2.1 PN码序列捕获 (11)2.2.2 PN码序列跟踪 (13)2.2.3 τ抖动跟踪环 (13)2.3 PN序列的特点 (14)2.4 PN序列在通信系统中的作用 (14)第3章利用程序语言搭建m序列发生器 (18)3.1 m序列简介 (18)3.2 m序列信号发生器原理 (18)3.3 m序列码的特点 (18)3.4 m序列码发生器 (19)3.5 m序列的设计 (20)第4章利用程序语言搭建gold序列发生器 (20)4.1 Gold码的定义 (20)4.2 Gold序列的设计 (21)4.2.1 gold序列设计的程序流程图 (21)4.2.2 gold序列设计的结构图 (21)4.3 Gold序列的特性 (22)4.3.1 平衡特性 (22)4.3.2 相关特性 (22)第5章总结 (22)附录一 (23)参考文献 (25)第1章概述扩频通信技术自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、报警等系统中。
1.1 扩频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数据。
这一定义包含了以下三方面的意思：一、信号的频谱被展宽了传输任何信息都需要一定的带宽，称为信息带宽。
例如人类的语音的信息带宽为300Hz-3400Hz，电视图像信息带宽数量级为MHz。
为了充分利用频率资源，通常都是尽量采用大体相当的带宽的信号来传输信息。
在无线电通信中射频信号的带宽与所传信息的带宽是相比拟的。
如用调幅信号来传送语音信息，其带宽为语音信息带宽的两倍；电视广播射频信号带宽也只是其视频信号带宽的一倍多。
这些都属于窄带通信。
一般的调频信号，或脉冲编码调制信号，它们的带宽与信息带宽之比也只有几到十几。
扩展频谱通信信号带宽与信息带宽之比则高达100-1000，属于宽带通信。
二、采用扩频码序列调制的方式来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时间近似成反比。
1微秒的脉冲的带宽约为1MHz。
因此，如果用很窄的脉冲序列被所传信息调制，则可产生很宽频带的信号。
如下面介绍的直接序列扩频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。
这里需要说明的一点是所采用的扩频码序列与所传信息数据是无关的，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。
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的信息。
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，恢复所传的信息。
换句话说，这种相关解调起到解扩的作用。
即把扩展以后的信号又恢复成原来所传的信息。
这种在发端把窄带信息扩展成宽带信号，而在收端又将其解扩成窄带信息的处理过程，会带来一系列好处。
弄清楚扩频和解扩处理过程的机制，是理解扩频通信本质的关键所在。
1.2 扩频通信的理论基础长期以来，人们总是想法使信号所占谱尽量的窄，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有效带宽(F)，其比值称为处理增益Gp:Gp = W/F (1) 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仙农(Shannon)公式为：C ＝ WLog(1+P/N) (2)2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)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。
香农又指出，高斯噪声的干扰下，在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高斯白噪声统计特性的信号，因为它具有理想的自相关特性哈尔凯维奇早在50年代已从理论上证明：要克服多径衰落干扰，信道中传输的最佳信号形式应该具有白噪声统计特性的信号形式。
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。
1.3 扩频通信的分类按照扩展频谱的方式不同，现有的扩频通信系统可以分为：直接序列扩频(Direct Sequence Spread Spectrum)工作方式、跳变频率(Frequency Hopping)工作方式、跳变时间(Time Hopping)工作方式、宽带线性调频工作方式、各种混合方式等。
1.3.1直接序列扩频系统所谓直接序列(DS)扩频，就是直接用具有高码率的扩频码序列在发端去扩展信号的频谱。
而在收端，用相同的扩频码序列去进行解扩，把展宽的扩频信号还原成原始的信息。
直接序列扩频的原理图1－1 所示。