毕业设计104扩频技术在CDMA中的应用研究

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扩频通信技术及其应用毕业论文

扩频通信技术及其应用毕业论文

XX职业技术学院毕业设计(论文)论文题目:扩频通信技术及其应用姓名:专业:电子信息技术工程技术<1>班指导教师:提交日期:2012年3月2日摘要扩频通信系统因其抗干扰能力强,隐蔽性好,易于实现多分址(CDMA).抗多径干扰。

直扩通信速率高等众多优点,而被广泛应用于许多领域中。

针对频通信广泛的应用,。

国外发达国家的扩频中继通信在长途通信网中所占的比例高达50%以上, 据统计, 美国为66% ,日本为50% ,法国为54%。

当然,目前这一比例已大大下降。

但微波通信作为一种无线传输方式,在灵活性、抗灾性和移动性方面具有光纤传输所无法比拟的优点,这也是它的优势所在。

关键词扩频通信的理论依据扩频通信特点微波通信Summary of spread spectrum communication system for its strong anti-jamming ability, hidden well, is easy to implement multi-access (CDMA). anti-multipath interference. DS rate higher many benefits, and are widely used in many fields. For a broad spectrum of application. Spread spectrum of relays in developed countries in the proportion of long-distance communication network of up to 50%, according to statistics, the United States is 66%, Japan 50%, France 54%. Of course, now this ratio has dropped significantly. Microwave communication as a wireless transmission method, in terms of flexibility, resilience, and mobility has the advantage of optical fiber transmission can not match, which is its advantage.Keywords:Theoretical basis of spread spectrum communicationCharacteristics of spread spectrum communicationMicrowave communicatio目录摘要 (2)第一章概述 (4)1.1 引言 (4)第二章扩频技术的基本原理及分类 (5)2.1扩频技术的原理 (5)2.2 扩频技术的分类 (5)2.2.1直接序列扩频技术 (5)2.2.2.跳频扩频通信技术 (8)2.3直接序列扩频与跳频扩频的比较 (9)第三章扩频通信的典型应用 (12)3.1在移动通信中的应用 (12)3.1.1在移动通信中的应用 (12)3.1.2在军事通信中的应用 (12)第四章微波扩频通信系统 (13)4.1微波扩频通信系统 (13)4.2 微波通信的发展的特点与趋势 (14)4.2.1微波通信的特点 (14)4.2.2微波通信的发展的趋势 (15)结束语 (17)参考文献 (18)致谢 (18)第一章概述1.1 引言扩展频谱通信(SPRead Spectrum Communication)技术(以下简称扩频通信),早在第二次世界大战期间就已提出,其发展也基本上是在军事领域随着电子对抗发展起来的。

CDMA系统中扩频序列相关性的研究

CDMA系统中扩频序列相关性的研究
列族有较 好的互 相炎或 自相关特性 , 已
G l 序列具有优 良的互相关特性 , 应用于C od DMA系统 之中, 但它…的互 相 序列数远远 多于m序列 ,便 j丰‘ 多 关或 自相父值 并不为零 ,口 广 频 H 不足完全正
在 D 定的 f : 扰。所 址应用 G l码是 由两个码长相等 , od 码 交 , C MA系统中有 ・

组 丰富的地址资源 , 这样就 町以充分
选取 中具 有 作为不
系, 是通信领域 的一个 要发展方 向。
它与光纤通信、卫星通信 , 一同被誉为
C MA的工作 原理 D
同用户的地址码 , 在收信端再利用相关
C MA通信系统 中, D 区分不 同用户 检测技术进行解扩处理 , 依照 同码形
维普资讯
南京航 空航 灭大学信息与科 学学 院 刈燎原 l宗泽 午
叠 CM 系统中扩频序列相关性的研究 DA
R s a c nt eR lt i f p e dS e t u S q e c e e r ho h ea i t o r a p c r m e u n e v y S
进行传输 , 接收端则采 用同样的 P N码 它是 利用若干不 同的互相正交 的码 序 多用户同时通信而 互相干扰 , 这就是 进行相关处理及解调 , 复原始信息数 列实现 多址通信 。C 恢 DMA通信的火键 C MA的基本通信原理。 D 扩 频 通 信 有 多种 T 作 方式 , C DMA移动通信采用的是直接序列扩
F 时钟速率相 同的m序列优选对模2f构 以 内一 些学者 力求找 到真T 交性 , n 成。 每改变两个m序列相对位移就可得 序列 ,或者住 相关 域 内具有零 相关
到一 个新 的G l o 序列 , d 当相对位移( — 旁瓣 ,已绎得到 ・ 2 n 些序列。

基于扩频序列的MC—CDMA系统的应用研究

基于扩频序列的MC—CDMA系统的应用研究

基于扩频序列的MC—CDMA系统的应用研究作者:弓美桃巩庆贞戴丹丹韩凤来源:《信息记录材料》2019年第03期【摘要】本文分析扩频序列的相关性能,建立基于扩频序列的MC-CDMA系统并对比研究其误码率,由此选择一种误码率较低抗多址能力强且能更加有效地利用传输带宽的扩频序列,将其应用于MC-CDMA,为后续的高速通信发展提供理论依据。

【关键词】扩频序列MC-CDMA系统;误码率【中图分类号】O4 【文献标识码】A 【文章编号】1009-5624(2019)03-0039-021 引言多载波码分多址(Multi Carrier-Code Division Multiple Access)是将OFDM 和CDMA相结合的新型技术,可以兼容传统CDMA,且它的抗干扰能力强、抗多径干扰能力强,适合于高速数据传输。

由于MC-CDMA采用定时长的帧结构作为基本的传送单位,本文将典型的walsh 码、m序列以及新型扩频序列LS码/LAS码应用于MC-CDMA系统中,建立模型,分析其误码性能,择优应用,提高MC-CDMA系统的传输效率和频率利用率,降低其误码率以及多址干扰。

2 扩频序列的相关性分析M序列是一种二进制的伪随机序列,它是最长线性反馈移位寄存器序列的简称。

一个n级线性反馈移位寄存器可能产生的最长周期为2n-1。

它的反馈逻辑可用二元域GF(2)上的n次线性移位寄存器的特征多项式表示。

m序列的自相关函数如图1所示,自相关性能较好。

Walsh码是一种典型的同步正交码,它的生成容易,来源于H矩阵,根据H矩阵的“+1”和“-1”的交变次数重新排列就可以得到Walsh矩阵,该矩阵的行列之间都是互相正交的,故此序列可以用于扩频,可以实现降低多址干扰。

Walsh碼的相关性能如图1所示,其互相关性在0附近具有很低的幅度值接近于0,自相关性相对于m序列来说要差一些。

LA码为包含元素1和0的三电平码族,它们的最大相关幅度是整数,能产生无干扰窗口。

毕业论文CDMA无线网络优化

毕业论文CDMA无线网络优化

毕业论文CDMA无线网络优化CDMA(Code Division Multiple Access)是一种无线通信技术,它采用码分多址技术,可以提供高容量和高质量的无线通信服务。

在CDMA无线网络中,优化是非常重要的,可以提高网络的性能和用户的体验。

本文将以CDMA无线网络优化为主题,探讨网络优化的一些方法和技术。

首先,CDMA无线网络的优化需要从网络规划和覆盖问题开始。

在规划阶段,需要确定基站的位置和分布,以确保整个网络的覆盖范围和容量。

同时,还需要考虑基站之间的干扰情况,避免频率重叠和干扰导致的网络性能下降。

对于大型的CDMA网络,还可以使用容量和覆盖预测模型来进行规划和优化。

网络规划完成后,接下来是无线链路优化。

在CDMA网络中,无线链路优化包括功率控制、可变速率技术和干扰消除等。

功率控制是非常重要的,可以根据接收信号强度和干扰情况,调整发射功率,使得信号质量和传输速率都能得到优化。

可变速率技术允许用户根据网络的实际情况,调整传输速率,以提供更好的通信质量和更高的容量。

干扰消除技术包括信号处理和调制解调技术等,可以降低干扰对网络性能的影响。

此外,CDMA无线网络的优化还需要关注网络资源管理和负载均衡。

资源管理涉及频率分配、码分配和用户接入控制等。

频率分配和码分配需要合理分配给每个用户,以平衡网络的负载和资源利用率。

用户接入控制可以限制用户的接入,以保证网络服务的质量和容量。

负载均衡是指将网络的负载均匀地分布在各个基站之间,以避免一些基站过载而造成的网络性能下降。

最后,CDMA无线网络的优化还需要不断进行网络监测和优化调整。

通过网络监测可以了解网络的状态和性能,及时发现问题和瓶颈所在。

根据监测结果,可以进行相应的调整和优化,以提高网络的性能和用户的体验。

总之,CDMA无线网络的优化是一个复杂而重要的任务。

网络规划、无线链路优化、资源管理和负载均衡,以及网络监测和调整都是优化的关键点。

通过合理的规划和优化,可以提高CDMA无线网络的性能和用户的体验,实现更高的容量和更好的通信质量。

CDMA扩频通信系统实验报告

CDMA扩频通信系统实验报告

实验七、CDMA 扩频通信系统实验一、实验目的通过本实验将扩频解扩的单元实验串起来,让学生建立起CDMA 通信系统的概念,了解CDMA 通信系统的组成及特性。

二、实验内容1、搭建CDMA 扩频通信系统。

2、观察CDMA 扩频通信系统各部分信号。

3、观察两路信号码分多址及其选址。

三、基本原理扩频通信的理论基础是香农于1948年发表的《A Mathematical Theory of Communication 》一文,即著名的信息论。

香农信息论中有关信道的理论容量公式为: 2log 1S C W N ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭ (20-1) 式(20-1)也被 称为香农定理,其中C 为信道容量,单位为bps ;W 为信道带宽(也被称为系统带宽);/S N 为信噪比(dB )。

式(20-1)给出了在给定信噪比/S N 和没有误码的情况下信道的理论容量C 与该信道带宽W 的关系。

从这个公式还可以得出也重要的结论:对于给定的信息传输速率,可以用不同的带宽和信噪比的组合来传输。

换言之,信噪比和信道带宽可以互换。

扩频通信系统正是利用这一理论,将信道带宽扩展许多倍以换取信噪比上的好处,增强了系统的抗干扰能力。

图20-1 典型的扩频通信系统模型一个典型的扩频通信系统框图如图20-1所示。

由图20-1可以看出,扩频通信系统主要由原始信息、信源编译码、信道编译码(差错控制)、载波调制与解调、扩频调制与解扩和信道六大部分组成。

信源编码的目的是减小信息的冗余度,提高信道的传输效率。

信道编码(差错控制)的目的是增加信息在信道传输轴格的冗余度,使其具有检错或纠错能力,提高信道传输质量。

调制部分的目的是使经过信道编码后的符号能在适当的频段传输,通常使用的数字信号调制方式为振幅键控、移频键控、移相键控,在码分多址移动通信中使用QPSK 和OQPSK都是PSK的改进型。

扩频通信和解扩是为了提高系统的抗干扰能力而进行的信号频谱展宽和还原。

可见,与传统通信系统相比较,该系统模型中多了扩频和解扩两个部分,经过解扩,在信道中传输的是一个宽带的低谱密度的信号。

扩频通信技术的研究与应用

扩频通信技术的研究与应用

移动通信技术及应用课程设计报告题目扩频通信技术的研究与应用授课教师指导教师学生姓名学号专业电子信息科学与技术教学单位物理系完成时间 2011年7月1日目录1 序论 (1)1 扩频通信系统 (2)1.1 扩展频谱通信的定义 (2)1.2 扩频通信的理论基础 (3)1.3 扩频通信的主要性能指标 (4)1.3.1处理增益G也称扩频增益(Spreading Gain) (4)1.3.2 抗干扰容限 (4)1.4 扩频通信的主要特点 (5)1.4.1 抗干扰能力强 (5)1.4.2 抗多径干扰 (5)1.4.3 可实现码分多址(CDMA) (6)1.4.4 信息保密性好,对各种窄带通信系统的干扰很小 (6)1.4.5 能精确地定时和测距 (7)1.4.6扩频系统需要满足以下几个条件 (7)1.4.7 扩频通信特征 (7)2 扩频CDMA数字蜂窝系统 (7)2.1 扩频CDMA数字蜂窝系统的关键技术 (7)2.1.1 功率控制(Power control)技术 (8)2.1.2 PN码技术 (8)2.1.3 RAKE接收技术 (8)2.1.4软切换(So ft Handoff)技术 (9)2.1.5 话音编码(PCM)技术 (9)2.2 扩频CDMA数字蜂窝系统的容量 (9)参考文献 (11)致谢 (12)扩频通信技术的研究与应用(德州学院)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。

对扩频通信技术的抗干扰性能、抗多径干扰、多址能力等特点作了说明,并对扩频CDMA数字蜂窝系统的关键技术和容量优势做了阐述。

关键词扩频通信,CDMA,多径干扰,多址,容量1 序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。

怎样在恶劣的环境条件下保证通信有效地、准确地、迅速地进行,是当今通信工作者所面临的一大课题。

直接序列扩频技术在无线通信中的研究与应用

直接序列扩频技术在无线通信中的研究与应用

直接序列扩频技术在无线通信中的研究与应用直接序列扩频(Direct Sequence Spread Spectrum,简称DSSS)技术是一种常见的无线通信技术,它通过在传输信号中引入高序列码(即扩频码)来提高信号的抗干扰性能和传输安全性。

本文将对直接序列扩频技术在无线通信中的研究和应用进行详细的介绍。

一、直接序列扩频技术的原理直接序列扩频技术是通过将原始信号与伪随机序列进行“乘法运算”来实现的。

伪随机序列也称为扩频码,它是一种高度复杂的码序列,具有良好的随机性。

原始信号在发送端乘以扩频码后,信号的带宽被扩大,从而增加了信号的抗干扰性能。

在接收端,使用与发送端一样的扩频码对接收到的信号进行解码,从而恢复出原始信号。

二、直接序列扩频技术的研究进展1. 扩频码设计:早期的扩频码设计主要依赖于单一序列的生成算法,如线性反馈移位寄存器(Linear Feedback Shift Register,简称LFSR)。

然而,这种方法生成的扩频码周期较短,因此容易受到时间和频率同步误差的影响。

近年来,研究者们提出了一些新的扩频码设计方法,如复合序列的设计、混沌序列的设计等,使得扩频码的周期更长,抗干扰性能更好。

2. 增强码的引入:为了进一步提高直接序列扩频系统的传输性能,针对码跳变和码相位模糊等问题,研究者们引入了增强码(Enhanced Code)技术。

增强码是一种对原始扩频码进行变换得到的码序列,通过增强码的引入,可以提高系统的信号识别与抗干扰能力。

3. 码跳频技术的研究:直接序列扩频技术可以与码跳频技术相结合,即通过在传输过程中引入码跳变来增加系统的抗多径干扰能力。

码跳频技术通过频率域的快速跳变,使得信号在不同的频率上进行传输,从而降低了多径干扰对信号的影响。

三、直接序列扩频技术的应用直接序列扩频技术在无线通信中有广泛的应用,以下是一些典型的应用场景:1. CDMA系统:CDMA(Code Division Multiple Access)是一种基于直接序列扩频技术的通信系统。

浅谈扩频通信技术在CDMA~的应用

浅谈扩频通信技术在CDMA~的应用

二 、 型 扩频 通 信 系统 典
般 的扩频通信系统通 常要进行三次调制和解调 。在发信 过程 中 :第 一步 ,对信 息源进 行信息调 制形成基 带数字信号 ;
第二步 ,用扩频码系列对基带数字进行扩频调制形成 中频信 号, 扩频通信技术是一种信 息传输方式 ,采 用该 方式 ,传输通 但 此时的 中频信号 已是频谱 被展宽的扩频信号 ;第二步 ,对展 信信号所需频带与传输其 中的有用 信息 占用频带相 比要宽得多 , 宽了频 谱的中频信号进行射频 凋制形 成高频信号 ,再由天线 发 它具有抗 干扰性强 、抗多 径衰落性好 等一 系列优 点 。C A DM 通 射 出去 。 收 信 是 发 信 的 逆 过 程 , 即三 次 相 反 的解 调 过 程 。 由 此 信 系 统 就是 建 立 在 扩频 通 信 理论 基 础 之 上 的。 可见 ,扩频 通信 与常规 的无线通信相 比较 ,增加 了扩频 调制 和 解扩两个环 节。 目前 的扩频通信系统有多种形式 ,按照扩展频 扩频通信的基本原理源 于信息 论和抗干扰理论 。香农在其 谱 的方式不同 ,可分为直接序列扩 频 ( S 、跳频 (U 、跳 时 D) F)
21 0 0年第 2 1期 ( 第 1 9期 ) 总 6
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浅谈扩频通信技术在C MA ̄的应用 D
号带宽 ,所 以即使信噪 比很 低 ,甚至是在有用信 号功率低 于干 率数 目可高达上千个 ,最高跳频速率可达到 每秒 几万跳 ,最长 扰信号功率 的情况下 ,仍能 够高质量可靠地进行 通信 ,扩展 的 跳频码周期 可达十年 以上 ,最短 同步时 间可达到 毫秒 级。跳频 频谱越宽 ,其抗干扰性越强 。 影响无线通信质量 的主要原 因。由于在扩频通信 系统增加 了扩

扩频技术在无线信号传输中的应用

扩频技术在无线信号传输中的应用

扩频技术在无线信号传输中的应用随着人们对无线通信的需求越来越高,无线信号传输的质量和稳定性也越来越受到关注。

在现实生活中,无线信号传输受到环境、干扰以及地理条件等众多因素的影响,从而导致信号衰减,使得信号质量变得不稳定。

为了解决这些问题,扩频技术应运而生。

扩频技术可以将原有的信号扩展到更宽的频段上,从而使得信号在传输过程中不易受到干扰,提高信号的抗干扰性和传输质量。

下面我们将详细介绍扩频技术在无线信号传输中的应用。

一、扩频技术的基本原理扩频技术是一种将窄带信号在较宽的频带内进行扩展的技术。

该技术的最初目的是为了提高通信的保密性,即将原始信号通过扩频的方式变成噪声,使得敌方无法恢复原始信号信息。

在扩频技术中,原始信号会通过一个称为扰码的序列进行扩展,从而产生一个宽带信号。

扰码序列是一个伪随机的数字序列,可以通过算法生成。

扰码序列和原始信号进行相乘得到扩展后的信号,通过解扰码可以恢复出原始信号。

二、扩频技术的优点1. 抗干扰能力强扩频技术可以将原始信号扩展到更宽的频段上,从而使得信号在传输过程中不易受到干扰。

即使在多个用户同时传输数据的情况下,也可以通过不同的扰码序列进行区分,从而避免干扰。

2. 低功率传输因为扩频技术可以将信号在较宽的频段内进行传输,相比于窄带信号可以使用更低的功率进行传输。

这既可以节省能源,也可以减少对环境的影响。

3. 保密性强扩频技术将信号扩展到更宽的频段内,从而增加了信号的复杂度,使得敌方无法轻易地将信号解码。

这也是扩频技术最初被应用于保密通信领域的原因。

三、扩频技术在无线通信中的应用扩频技术在无线通信中的应用非常广泛,包括蓝牙、Wi-Fi、CDMA和GPS等。

下面我们将分别介绍它们在无线通信中的应用。

1. 蓝牙蓝牙技术是一种短距离、低功率的无线通信技术,主要用于连接手机、电脑、数码相机等设备。

蓝牙使用的是频率跳变技术和扩频技术相结合的方式进行通信。

频率跳变技术是将信号在不同的频率之间跳变,从而避免频段上的干扰。

cdma系统扩频地址码性能仿真毕业设计[管理资料]

cdma系统扩频地址码性能仿真毕业设计[管理资料]

目录........................................................................... - 2 - 直序扩频系统的应用背景.. (2)直序扩频系统的特点 (3)2.CDMA数字蜂窝移动通信的介绍............................................. - 4 - CDMA简介 (4)CDMA技术背景.......................................................... - 4 - 几种常见的CDMA技术................................................... - 5 - CDMA的特点............................................................ - 5 - CDMA通信技术的基本原理. (6)CDMA通信技术的基础.................................................... - 6 - CDMA通信技术的基本原理................................................ - 6 - 3. 扩频码序列.............................................................. - 7 -码序列的相关性 (7)M序列 (9)GoId码序列 (11)4.直接序列扩频通信技术................................................... - 13 - (13)直接序列扩频的概念................................................... - 13 - 扩频通信的理论基础................................................... - 14 - ...................................................................... - 15 - 直接序列扩频的基本原理. (16)直扩系统的性能 (18)直扩系统的抗干扰性................................................... - 18 - 直扩信号的抗截获性................................................... - 19 - 直扩码分多址通信系统................................................. - 20 - 直扩系统的抗多径干扰性能............................................. - 21 - 5. 直接序列扩频通信系统的MATLAB仿真...................................... - 21 -MATLAB的基本操作 (22)Simulink仿真技术 (22)Simulink窗口环境..................................................... - 23 - . (24)Simulink对通信系统的仿真............................................. - 27 - MATLAB源程序设计 (32)1.引言1.1 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。

扩频通信技术的应用

扩频通信技术的应用

扩频通信技术的应用【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。

扩频技术最大的特点是利用宽频带来传输信号。

由于扩频系统具有许多优点,如抗干扰能力强、截获概率低和保密性强以及良好的码分多址通信能力,所以扩频技术已被广泛应用。

CDMA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。

文章试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。

Spread Spectrum Communication, namely the Spread Spectrum Communicati on (Communication), it Spread with such optical fiber Communication, satellite com munications with the information era is known as into three high technology transmi ssion mode. Spread spectrum technology's biggest characteristics is to use broadban d bring transmission signal. Because of spread spectrum system has many advantage s, such as strong anti-jamming capability, intercept probability and low confidentiality strong and good communication ability, so the code division multiple access (cdma) has been widely spread spectrum technology application. CDMA is using the spread s pectrum technology developed a kind of spread spectrum communication mode, it h as a large capacity, good quality and saving communication transmission power, etc. This article tries to some spread spectrum communication principle and CDMA adopt ed in the spread spectrum technology make some discussionIn addition also introduc ed simply some spread spectrum communication in other applications关键词扩频通信码分多址(CDMA)本地接入网电力系统一、扩频通信的理论基础扩频通信,是扩展频谱通信的简称。

扩频技术在CDMA中的应用

扩频技术在CDMA中的应用

学号1101成都农业科技职业学院毕业论文论文题目:扩频技术在CDMA中的应用学生姓名:陈德松专业名称电子信息工程技术指导教师康健2008年12月目录论文摘要 (4)一、CDMA的简介 (5)一、CDMA的概念 (5)二、CDMA的产生及进展 (5)3、CDMA的优势 (6)二、扩频技术 (7)1、抗干扰性能好 (7)二、隐蔽性强、干扰小 (8)3、易于实现码分多址 (8)4、对其它电台干扰小,抗截获能力强 (8)三、扩频通信的大体原理 (9)1、直接序列扩频系统的大体调制解调原理 (9)2、直接序列扩频通信系统的同步 (10)四、CDMA采用扩频技术 (12)1、CDMA的扩频调制 (12)2、CDMA的扩频码 (12)3、CDMA系统的接收机及其工作原理 (13)五、体会 (15)参考文献 (17)论文摘要扩频技术最大的特点就是利用宽频带来传输信息。

由于扩频技术具有很多长处,如抗干扰能力强、截获概率低和保密性强和良好的码分多址通信能力,所以扩频技术已被普遍应用。

CDMA就是利用扩频技术进展起来的一种扩频通信方式,它具有容量大,通信质量好,节约发射功率等长处。

文章试就一些扩频通信的原理及CDMA中采用的扩频技术作些讨论。

关键词:扩频通信 CDMA 调制解调方式同步方式一、CDMA的简介CDMA是码分多址的英文缩写(Code Division Multiple Access),它是在数字技术上的分支—扩频通信技术上进展起来的一种新的无线通信技术。

CDMA技术的原理是基于扩频技术,即将需传送的具有必然信号带宽信息数据,用一个带宽远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。

接收端利用完全相同的伪随机码,与接收的带宽信号作相关处置,把宽带信号换成原信息数据的窄带信号即解扩,以实现数据传输。

一、CDMA的概念CDMA提供了一种适应蜂窝应用的先进技术。

这是一种利用代码,它能识别用户和基站的接入方式。

直接序列扩频技术在无线通信中的研究与应用

直接序列扩频技术在无线通信中的研究与应用

直接序列扩频技术在无线通信中的研究与应用【摘要】本文围绕直接序列扩频技术在无线通信中的研究与应用展开探讨。

在引言部分中,介绍了该技术研究背景、研究目的和研究意义。

在正文部分中,详细阐述了直接序列扩频技术的概述和原理,以及其在CDMA、LTE和5G系统中的应用情况及研究前景。

在总结了直接序列扩频技术在无线通信中的发展趋势、应用前景和未来通信系统中的地位。

通过本文的研究,读者将能更深入了解直接序列扩频技术在无线通信领域的重要性和未来发展方向,为相关领域的研究和应用提供参考和指导。

【关键词】直接序列扩频技术、无线通信、研究、应用、CDMA、LTE、5G、发展趋势、应用前景、未来通信系统、地位1. 引言1.1 研究背景研究背景部分将深入探讨无线通信系统中直接序列扩频技术的重要性和现状,分析其在CDMA、LTE和5G系统中的应用情况,揭示其在当前通信系统中所面临的挑战和机遇。

通过对直接序列扩频技术的研究背景进行全面的描述和分析,可以为后续的技术原理、应用研究和发展趋势提供深入的理论基础和实践依据。

的阐述将为读者提供一个全面了解直接序列扩频技术在无线通信中的地位和作用的基础,为正文部分的内容铺平道路。

1.2 研究目的研究目的是深入探讨直接序列扩频技术在无线通信中的应用和发展趋势,分析其在CDMA、LTE和5G等不同系统中的作用和优势。

通过研究直接序列扩频技术的原理和特点,探讨其在提高通信系统容量、抗干扰能力和安全性方面的潜力。

通过比较直接序列扩频技术与其他无线通信技术的差异,评估其在未来通信系统中的地位和发展前景。

通过研究直接序列扩频技术的最新进展和趋势,为未来无线通信技术的发展提供参考和指导,促进通信系统的进一步创新和发展。

1.3 研究意义直接序列扩频技术在无线通信中的研究意义非常重要。

直接序列扩频技术可以有效提高系统的抗干扰能力和安全性,使通信更加可靠稳定。

该技术可以实现多用户之间的隔离通信,提高系统的通信容量和效率。

浅谈扩频通信技术在CDMA中的应用

浅谈扩频通信技术在CDMA中的应用

浅谈扩频通信技术在CDMA中的应用作者:肖家鹏来源:《现代企业文化·理论版》2010年第14期摘要:文章分析了扩频通信技术的原理和特点,并就cDMA移动通信系统中扩频通信技术的具体应用进行了探讨。

关键词:CDMA;扩频通信;通信系统扩频通信技术是一种信息传输方式,采用该方式,传输通信信号所需频带与传输其中的有用信息占用频带相比要宽得多,它具有抗干扰性强、抗多径衰落性好等一系列优点。

CDMA通信系统就是建立在扩频通信理论基础之上的。

一、扩频通信原理和特点扩频通信的基本原理源于信息论和抗干扰理论。

香农在其信息论中关于信道容量、带宽和噪声之间的关系有一个著名的香农定理,用公式表示为C=W log(1+P/N),它的原有含义是说:如果有用信号功率P和无用白噪声功率N是确定的,那么只要采用合适的编码系统来确定传输信号的带宽W,就能够有效地完成信道容量为c的可靠通信。

根据香农定理人们得出一个有用的重要结论:在满足一定信道容量c不变并能可靠传输的前提下,信号传输带宽w和信噪比P/N彼此之间是可以互换的。

扩频通信技术的核心思想就是基于香农定理的实际应用,它的基本原理就是用牺牲传输信号带宽的办法,来实现低信噪比的可靠传输,在现代扩频通信系统中一般采用100ft以上的处理增益,来保证高可靠性的安全通信。

系统具有以下特点:1抗干扰性强,由于扩频通信系统在传输过程中扩展了信号带宽,所以即使信噪比很低,甚至是在有用信号功率低于干扰信号功率的情况下,仍能够高质量可靠地进行通信,扩展的频谱越宽,其抗干扰性越强。

2抗多径衰落性好,无线电磁环境极其复杂,多径衰落是影响无线通信质量的主要原因。

由于在扩频通信系统增加了扩频调制(解扩)过程,这样可以利用扩频码序列间的相关特性,在接收解扩时用相关技术从多径信号中分离出最强的有用信号,或将多径信号中的相同码序列信号叠加,这样就可以有效地消除无线通信中多径干涉造成的信号衰落现象,因而扩频通信具有良好的抗多径衰落特性。

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扩频技术在CDMA中的应用研究摘要:本文对CDMA扩频技术原理和扩频方法以及对CDMA通信技术的发展作了简单介绍,然后结合CDMA通信的技术特点对CDMA的基础技术即扩频技术做了具体的比较介绍和说明,并对其中的直接序列扩频技术进行了分析。

关键词:码分多址(CDMA) 扩频技术直接扩频伪随机序列The Application Of Spread Spectrum Technique In CDMALiu Dandan(Dept. of Computer and Information Science, Southwest ForestryCollege, Kunming, Y unnan, 650224, China)Abstract: Briefly introduces the principle of CDMA spetrum spread technique and different types of spectrum spread, and current developing situation of CDMA Communication. Then it introduces and discusses the spread spectrum technique, the basic technology in the CDMA, and finally, it analyses the direct sequence frequency-extending technology.Keywords:CDMA, Spread Spectrum, Direct Sequence Frequency-extending, Pseudo Random Sequence目录1 引言 (1)2. CDMA简介 (1)2.1CDMA的概念 (1)2.2产生及发展 (2)3. 扩频技术 (2)3.1 CDMA扩频技术概念 (2)3.2 CDMA中的扩频通信技术分析 (4)3.3 扩频通信的系统模型 (6)3.4 数字信号的调制 (6)3.5 数字信号的扩频方法 (7)4CDMA的优势 (11)4.1低噪音 (11)4.2低发射功率 (12)4.3低掉话率 (12)4.4全球定位信息 (12)4.5保密性 (13)4.6容量大 (13)4.7覆盖广 (13)4.8未来多媒体技术 (13)5 结束语 (14)参考文献 (15)致谢 (16)附表 (17)西南林学院2003届毕业生论文1 引言目前的数字移动通信网的主要多址方式是TDMA、TDMA系统(GSM,DAMPS)在频谱效率上约是模拟系统的3倍,容量有限;在话音质量上13kbit/s编码也很难达到有线电话水平;TDMA系统的业务综合能力较高,能进行数据和话音的综合,但终端接入速率有限(最高9.6kbit/s);TDMA系统无软切换功能,因而容易掉话,影响服务质量;TDMA系统的国际漫游协议还有待进一步的完善和开发。

因而TDMA并不是现代蜂窝移动通信的最佳无线接人,而CDMA多址技术完全适合现代移动通信网所要求的大容量、高质量、综合业务、软切换、国际漫游等。

2. CDMA简介2.1 CDMA的概念CDMA(Code Division Multiple Access),直译为码分多址,被称为第2.5代移动通信技术,是基于直接序列扩频技术发展起来的一种数字通信技术。

CDMA是一种宽带、扩频技术。

一个唯一的码序列被分配到所有语音比特(谈话)上,所有打电话的信号被扩展在一个宽阔的频率谱上,即称“扩谱”。

分散的信号将作为背景噪声出现,只有知道通话的编码序列又能进行译码的接收机才能将其从中提取出来。

这种技术允许数部电话的通话同时在一个无线频率上传输。

这里有一个经常被用来解释CDMA工作方式的比喻。

假设你在联合国参加一个招待会,有四个人围着你,每个人都讲不同的母语:西班牙语、朝语、汉语和英语,你的母语是英语,你只能听懂讲英语的人说的话,不听讲西班牙、朝语、汉语的人讲的话,你听到的只是你懂、又能识别的内容。

CDMA技术正是如此。

多个用户同时使用一个频带,而用户只能听到他自己的谈话。

CDMA多址技术的原理是基于扩频技术,即将需传送的具有一定信号带宽信息数据,用一个带宽远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,把宽带信号换成原信息数据的窄带信号即解扩,以实现信息通信。

1扩频技术在CMDA中的应用2.2 产生及发展CDMA技术的出现源自于人类对更高质量无线通信的需求。

第二次世界大战期间因战争的需要而研究开发出CDMA技术,其思想初衷是防止敌方对己方通讯的干扰,在战争期间广泛应用于军事抗干扰通信,80年代Qualcomm公司把DS-CDMA技术用于蜂房系统,成为今天的窄带CDMA IS-95标准。

90年代宽带CDMA技术被用于第三代移动通信中。

1980年开始第一代的模拟移动通信,它是用模拟信号传送语声服务。

先后有AMPS、TACS和NMT等系统付诸应用。

80年代又引入了数字传输的第二代数字移动通信系统。

它比第一代系统有更高的频谱利用率,更好的服务和更先进的漫游功能。

这些系统可传送话音和低速数据。

现有GSM(全球移动通信系统)、PDC(个人数字蜂房)、IS-136(D-AMPS)以及IS-95(美国CDMA系统)等在运营的系统。

第二代系统演进到能传输100~200kbps的数据率,采用电路交换或信包交换,称为2.5代系统。

第三代系统则是能传更高的数据率和更灵活,同时向一个用户提供多种服务,具有不同的服务质量。

1995年,第一个CDMA商用系统运行之后,CDMA技术理论上的诸多优势在实践中得到了检验,从而在北美、南美和亚洲等地得到了迅速推广和应用。

全球许多国家和地区,包括中国香港、韩国、日本、美国都已建有CDMA商用网络。

在美国和日本,CDMA成为国内的主要移动通信技术。

在美国,10个移动通信运营公司中有7家选用CDMA。

到今年4月,韩国有60%的人口成为CDMA用户。

在澳大利亚主办的第28届奥运会中,CDMA技术更是发挥了重要作用。

3. 扩频技术自从移动通信发展以来,移动技术已经历了模拟(TACS、E-TACS、AMPS)和时分多址(GSM、TDMA)的过渡阶段。

随着移动用户的不断增加、频率资源及其容量问题就显得极为突出。

如何解决这些问题是一个难题,而应用CDMA技术则是解决上述问题的答案。

这是由于CDMA技术具有能够在有限的频率资源上提供更多的用户的能力。

3.1 CDMA扩频技术概念CDMA是一种无线扩频技术,其通信的原理是指用来传输住处的信号带宽,远远2西南林学院2003届毕业生论文3大于信息本身所需要的最小带宽的一种通信方式。

它具有以下特点:系统占有的频带宽度,远远大于所需传输的原始信号带宽(或信息比特速率),并且系统占有的带宽与原始信号的带宽(或比特速率)无关。

频带的窄宽是通过编码及调制的方法来实现的,与其所传送的数据信息无关。

解调的过程,则是由所接收的信号和一个与发端扩频码同步的信号,进行相关解调来解扩及恢复所传原始信号信息。

正是因为具备上述特点,所以传输的信息即使被淹没在噪声之内,仍然能够保持可靠地通信。

CDMA 这种无线扩频技术,顾名思义,就是将被传输的信息带宽,经过扩展变化以后的传输技术。

例如,一个数据流的速率为64kb/s ,其基带宽度只有32kHz ,但若是用扩频技术传输时,其带宽可以被扩展到5MHz 、10MHz 甚至150MHz 或更宽。

Walsh 编码、先进的的功率控制和扩展频谱是CDMA 技术的核心概念。

Walsh 码是一种非正弦的完备正交函数系。

由于它只有0和1 两个取值,故适合处理数字信号。

码可用哈达玛矩阵表示,利用递推公式可推出。

0 0 H2 H2 H1 =1 , H2 = H4=H2×2= =0 0 H2 H2 从而可以得到64×64阶的Walsh 函数(见附表)。

CDMA 反向业务信道的调制为64阶正交调制。

将6位码符号作为一个调制符号,用Walsh 码进行调制。

调制符号索引为:i=C0+2C1+4C2+8C3+16C+32C5计算出i 的值就可以在Walsh 码表中找到对应的序列(见附表)。

功率控制一般被认为是决定容量的制约因素,各个用户都在相同的频域和时段传送各自的信号。

被分配的资源是功率。

为了使系统容量最大,每一用户发送的功率必须调整得使基站上所有收到的信号处于相同功率电平。

系统在分配功率上越精确,系统容量就越大。

CDMA 通信系统的各个用户同时工作于同一载波,占用相同的频域,这样各用户之间必然相互干扰。

为了把干扰降低到最低限度,码分多址必须与扩频技术结合起来0 0 0 00 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0扩频技术在CMDA中的应用使用。

在民用移动通信中,码分多址主要与直接序列扩频技术结合,构成码分多址直接序列扩频通信系统。

在基站发射机,给多个数据信号分配独特的Walsh码,并把它们组合起来,这种看起来噪声的信号经带通滤波器后,从天线发射出去。

接收天线除接收发来的信号外,还收到背景噪声、外部干扰、来自其他小区的干扰和来自同一小区其他用户的干扰,经带通滤波器后,信号被送到一相关器。

在相关器中信号被解扩,由数字滤波器提取分配的Walsh码。

来自其他用户的干扰和随机干扰在解扩中被视为噪声。

实际上一个系统会有多个相关器,以便能对多径信号解码并能同时与多个基站通信。

扩频信号抗干扰能力强,因为在接收时要用同样序列的本地扩频码进行相关接收。

本地扩频码同步后与扩频信号相乘,相关检测后得1,由此恢复了原数据信号。

布其它干扰信号,在解扩过程中,实际上是被本地扩频码相乘、扩频使它们的功率分散到很宽的频谱中去。

这时接收机用窄带滤波器滤出自己的数据(基带信号),而干扰的绝大部分功率被排除在外,只有落在带内的那的那极小部分的功率已不再能对信号起干扰作用了,所以,扩频增益越大,护干扰能力越强。

如果扩频信号是另一种不同的码序列,即使码序列的长度相同,只要码序列不同,且相关系数为0,或相关系数极小,也不能接收,其相关后输出为零或极小。

只有本地码序列完全一致的扩频信号才能被解扩(相关)接收,这就是码分多址的原理。

3.2 CDMA中的扩频通信技术分析由于频率资源紧张,人们总是想方设法使信号所占频谱尽量的窄,以充分提高频率资源利用率。

扩频通信所以能得到迅速发展,除了具有抗干扰能力强、抗多径干扰外,其另一个主要特点就是可以进行选址通信。

扩频通信提高了抗干扰性能,但付出了占用宽频带的代价。

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