为什么扩频信号能够有效的抑制窄带干扰分析
扩频通信系统抗干扰分析讲解
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。
现代移动通信蔡跃明第三版思考题与习题参考答案chapter_4
I (+1* +1)(+—1)第四章思考题与习题1. 移动通信对调制技术的要求有哪些?在移动通信中,由于信号传播的条件恶劣和快衰落的影响, 接收信号的幅度会发生急剧 的变化。
因此,在移动通信中必须采用一些抗干扰性能强、误码性能好、频谱利用率高的调 制技术,尽可能地提高单位频带内传输数据的比特速率以适用于移动通信的要求。
具体要求:① 抗干扰性能要强,如采用恒包络角调制方式以抗严重的多径衰落影响;② 要尽可能地提高频谱利用率;③ 占用频带要窄,带外辐射要小;④ 在占用频带宽的情况下,单位频谱所容纳的用户数要尽可能多;⑤ 同频复用的距离小;⑥ 具有良好的误码性能;⑦ 能提供较高的传输速率,使用方便,成本低。
2. 已调信号的带宽是如何定义的?信号带宽的定义通常都是基于信号功率谱密度 (PSD)的某种度量,对于已调(带通)信 号,它的功率谱密度与基带信号的功率谱密度有关。
假设一个基带信号:s(t) =Re{g(t)exp(j2二仁切其中的g(t)是基带信号,设g(t)的功率谱密度为P g (f),则带通信号的功率谱密度如下:P s (f )二1 P g (f - f c ) P g (-f - f c )l 4信号的绝对带宽定义为信号的非零值功率谱在频率上占据的范围; 最为简单和广泛使用的带宽度量是零点-零点带宽;半功率带宽定义为功率谱密度下降到一半时或者比峰值低 3dB 时的频率范围;联邦通信委员会 (FCC)采纳的定义为占用频带内有信号功率的99%。
3. QPS K 、OQPSK 的星座图和相位转移图有何差异?如图所示QPSK相位星座图OPSK相位星座图QPSK信号的相位有90°突变和180°突变。
OQPSK信号的相位只有90°跳变,而没有180°的相位跳变。
4. QPSK和OQPSK的最大相位变化量分别为多少?各自有哪些优缺点?OPSK的最大相位变化量为1800, OPSK最大相位变化量为900。
扩频通信系统抗干扰能力分析
扩频通信系统抗干扰能力分析摘要文章对扩频通信系统的基本模型进行了介绍,并着重分析了扩频通信系统在噪声信号n(t)=0和n(t)≠0两种情况下对抗外部单频干扰的能力。
【关键词】扩频通信系统抗干扰扩频增益1 引言随着通信领域的迅猛发展,惯用的定频通信在许多方面已无法满足实际应用的需要。
而扩频通信系统作为一项新的通信技术一出现,便以其出色的抗干扰能力、低截获率、码分多址、隐蔽性、保密性、传输性和易于多址组网等特点,受到通信行业的极度青睐。
可以说,在现代无线通信领域,如果通信系统不具备良好的抗干扰能力,也就无法在干扰环境下准确、实时、不间断地传输信息,也就没有了生存能力。
2 扩频通信系统模型扩频通信是指用伪随机码将已调的窄带信息信号扩展成比信息带宽大得多的宽带信号,以实现系统任意选址、增强抗干扰能力及保密性的无线通信体制。
与一般通信系统相比,扩频通信系统增加了扩频调制部分和解扩部分。
其基本组成框图如图1所示。
图中发射端有信息调制、扩频调制和射频调制三部分,接收端有相应的变频解调、扩频解调和信息解调三部分。
并且在收、发两端有两个完全相同的扩频码发生器。
其工作原理是:在信号发送端,首先将信息调制成基带数字信号,该数字信号经扩频码发生器产生的扩频码序列调制后形成中频信号,展宽后的中频信号进行射频调制形成高频信号,由天线发送出去。
在接收端收到的宽带射频信号,经变频成为中频,然后由本地产生的与发端相同的扩频码序列对中频宽带信号进行相关解扩,再经过信息解调,恢复成原始信息输出。
3 扩频通信系统抗干扰能力分析扩频系统采用了扩展频谱技术,在接收端对干扰频谱能量加以扩散,对信号频谱能量压缩集中。
因此,在输出端得到信噪比的增益,这样的扩频通信机可以在很小的信噪比情况下进行通信,甚至可在信号比干扰信号低得多的情况下进行通信。
扩频通信的抗干扰能力的两个重要参数是处理增益和干扰容限。
处理增益Gp定义为频谱扩展后的信号带宽B2与频谱扩展前的信号带宽B1之比,即若信息数据d(t)的码元宽度为T,截止频率fd,频谱宽度为B1,数据速率Rd,其功率谱密度Sd(f)主要分布在(-fa,fd)的频带内;扩频码序列的码元宽度为Tc,截止频率fc,频谱宽度为B2,编码速率Rc,其功率谱密度Sc(f)主要分布在(-fc,fc)的频带内。
北京工业大学移动通信作业答案
第一章绪论1、移动通信的工作方式主要有几种?蜂窝式移动通信系统采用哪种方式?双工方式分类。
答:移动通信的工作方式:单工、双工、半双工。
蜂窝式移动通信系统采用双工。
双工方式分类:时分双工(TDD、频分双工(FDD 。
2、什么叫移动通信?有哪些主要特点?答:移动通信是指通信双方中至少有一方在移动中(或暂时停留在某处)进行信息传递的通信方式,成为现代通信中发展最快的通信手段之一。
特点:利用无线电波进行信息传输;在强干扰环境(外部干扰+内部干扰)下工作;无线电频率资源非常有限;提高通信容量;对移动终端设备要求高,必须适合移动环境;系统复杂,网络管理和控制必须有效。
3、1G 2G、3G 4G移动通信系统的主要特点对比。
答:1G全自动拨号,全双工方式,越区频道转换,自动漫游。
是模拟通信系统,采用小区制,蜂窝组网,多址接入方式为频分多址FDM A调制方式为FM2G :数字移动通信系统;采用小区制,微蜂窝组网;能够承载低速的数据业务;调制方式有GMS K QPSK等;多址接入方式为时分多址TDMA和码分多址CDMA采用均衡技术和RAKE接收技术,抗干扰多径衰落能力强;保密性好。
3G :微蜂窝结构,宽带CDMA技术;调制方式QPSK自适应调制;多址方式主要是CDMA 电路交换采用分组交换;具备支持多媒体传输能力的要求。
4G :是一个可称为宽带接入和分布式网络,是功能集成的宽带移动通信系统,是广带无线固定接入、广带无线局域网、移动广带系统和互操作的的广播网络,是一个全IP的网络结构,包括核心网和无线接口,采用多种新的技术和方法来支撑。
4、移动通信中的干扰主要有哪些,哪种干扰是蜂窝移动通信系统所特有的?答:互调干扰:两个或多个信号作用在通信设备的非线性器件上,产生同有用信号频率相近的组合频率,从而构成干扰,如:接收机的混频。
邻道干扰:相邻或邻近的信道(或频道)之间,由于一个强信号串扰弱信号而造成的干扰。
同频干扰:相同载频电台之间的干扰。
扩频技术原理
扩频技术原理扩频技术,是一种在通信中广泛应用的调制技术,它通过将信号在频域上进行扩展,使其带宽变宽,从而提高了通信系统的抗干扰性能和传输速率。
扩频技术主要应用于无线通信、卫星通信、雷达系统等领域,成为现代通信技术中不可或缺的一部分。
一、扩频技术的基本原理扩频技术的基本原理是将原始信号通过乘法运算与扩频码相乘,从而实现信号的扩展。
扩频码是一种特殊的序列,通常是伪随机序列。
扩频码序列具有良好的互相关性,可以在接收端实现信号的解扩。
二、扩频技术的信号传输方式扩频技术有两种主要的信号传输方式:直接序列扩频和频率跳变扩频。
1. 直接序列扩频(DSSS)直接序列扩频是最常见的扩频技术之一,它将原始信号与扩频码进行乘法运算,通过改变扩频码的周期来改变信号的传输速率。
在发送端,原始信号被扩展成宽带信号,然后通过信道进行传输。
在接收端,接收到的扩频信号通过与扩频码的相关运算,得到原始信号。
2. 频率跳变扩频(FHSS)频率跳变扩频是另一种常见的扩频技术,它将原始信号通过频率跳变的方式进行扩展。
发送端将原始信号与扩频码进行乘法运算后,将信号的载频按照一定规律进行频率跳变。
接收端根据事先约定好的频率跳变规律,对接收到的信号进行解扩。
三、扩频技术的优点扩频技术具有以下几个优点:1. 抗干扰能力强:扩频技术通过将信号扩展到宽带,使得信号在频域上分散,降低了窄带干扰的影响,提高了通信系统的抗干扰能力。
2. 隐蔽性好:扩频技术将信号扩展到宽带,使得信号的功率密度降低,相对于窄带信号,扩频信号在频谱上更加分散,难以被敌方窃听。
3. 传输容量大:扩频技术通过将信号的带宽扩展,提高了信号的传输速率,可以同时传输多路信号。
4. 高精度定位:扩频技术在卫星导航系统中得到广泛应用,通过对接收到的多个扩频信号进行测距和测角,可以实现高精度的定位。
四、扩频技术的应用领域扩频技术在无线通信、卫星通信、雷达系统等领域广泛应用。
1. 无线通信:扩频技术在无线局域网(WLAN)、蓝牙、CDMA等无线通信系统中得到广泛应用,提高了通信系统的抗干扰性能和传输速率。
移动通信习题19
简答题(18×4)1 移动通信的特点?1)利用无线电波进行信息传输;2)在复杂的干扰环境中进行;3)移动通信业务与日俱增;4)移动台要求高;5)通道容量有限;6)通信系统复杂2.什么是双工通信和半双工通信?(1)所谓双工通信,是指通信双方可同时传输信息的工作方式,有时也称为全双工通信。
半双工通信是移动台采用‘按讲’工作方式,基站采用收发同时进行的通话方式。
3. 移动通信的定义:所谓移动通信,是指通信双方至少有一方处于移动(或暂时停止)状态下的通信,包括移动体与固定体之间的通信,移动体之间的通信等。
简单来说,就是移动中的信息交换。
4.简述大尺度传播模型和小尺度传播模型大尺度传播模型描述发射机和接收机之间长距离上平均场强的变化,用于预测平均场强并估计无线覆盖范围; 受到收发距离及地形地貌的影响。
小尺度模型描述移动台在极小范围内移动时,短距离(几个波长)或短时间(秒级)上接收场强的快速变化。
5. 简述快衰落、慢衰落产生原因和条件。
当信道的相关时间比发送信号的周期短,其信号的带宽Bs小于多普勒扩展B D时,信道冲激响应在符号周期内变化很快,从而导致信号失真,产生衰落,即为快衰落。
产生的条件为:Ts>Tc 和Bs<.B D.当信道的相关时间远远大于发送信号的周期,其信号的带宽Bs远远大于多普勒扩展B D时,可以认为该信道是慢衰落信道。
所以信号经历慢衰落的条件是:Ts<<Tc 和Bs>>B D.6. 信道(频率)分配准则有哪些?准则有:1)根据国家或行业标准确定双工方式、载频中心频率值、频道间隔和收发间隔等;2) 确定无互调干扰或尽量减小或互调干扰的分组方法;3)考虑有效利用频率、减小基站天线高度和发射功率,在满足业务质量射频防护比的前提下,尽量减少同频复用的距离,从而确定频道分组数。
7.信号经过移动通信信道时,在什么情况下会经历平坦衰落和频率选择性衰落?信号经过移动通信信道时,当信道相关带宽远大于发送信号的带宽,则接收信号经历平坦衰落。
移动通信原理与系统习题答案分析.(优选)
4.8题图4.2是一个(2,1,1)卷积码编码器。设输入信息序列为10111,输出是什么?
答:输出是1110110101。
解:
自由空间损耗
自由空间中距离天线100m处的接收功率
2.3若载波 ,移动台速度 ,求最大多普勒频移。
解:
2.4说明时延扩展、相关带宽和多普勒扩展、相关时间的基本概念。
答:时延扩展
参数
市区(us)
郊区(us)
平均多径时延
1.5~2.5
0.1~2.0
最大时延(-30dB为门限)
5.0~12.0
0.3~7.0
答:①单工通信;
②双工通信(蜂窝式移动通信系统采用该方式);
③单双工通信;
④移动中继方式。
换算:
总式:1W=0dBW=10log1W=10log1000mW=30dBm
Pr(dBm)=10lgPr(mW)Pr(dBW)-10lgPr(W)
①10mW=10lg10(mW)=10(dBm)
②20mW=10lg20(mW)=13.01(dBm)
多普勒扩展
多普勒扩展定义为多普勒功率谱密度标准差
当信号带宽远远大于多普勒扩展—慢衰落
否则快衰落信道
相关时间
数据符号周期远远小于相关时间—慢衰落
否则为快衰落信道
2.5设载波频率 ,移动台运动速度 ,问移动 进行电波传播测量时需要多少个样值?在车行驶时进行实时测量需要多少时间?信道的多普勒扩展为多少?
答:①
扩频抗干扰原理
扩频抗干扰原理
在发射端,能量集中的窄带干扰信号扩频后变成宽带,扩频后的能量分布在整个宽带内;在接收端,传输中叠加的能量集中的窄带干扰信号和扩频信号一起被接收机接收,并解扩。
由于扩频和解扩是两个过程完全相同的XOR过程,所以解扩后,能量集中的窄带干扰信号变成宽带,干扰信号的能量分布在整个宽带内;同时解扩后,扩频后的信号还原成原来能量集中的窄带信号。
所以扩频降低了传输中叠加的干扰信号对有用信号的影响。
直接序列扩频系统中的窄带干扰抑制
摘要 : 扩频技术在新兴 的个人无线通信 中得到 了广泛的应用 。 由于可用频带的限制 , 扩频通信 , 而且扩频 信号 的幅度相对于 窄带信号 的幅度要小很多 。 尽管扩频通信 系统 自身具有抗窄带干扰 的能力 , 但
ABS TRACT: p e d — s e t m tc n q e a b e wi ey s d n h b r e n n i d v d a w r l s S ra p cr u e h i u h s e n d l u e i t e u g o i g n i i u l ie e s c mmu ia i n o n c t .B c u et e p a tc b e fe u n y b n sa e lmi d,s r a — s e tu s se s a e h a o e a s h r c i a l r q e c a d r i t e ped p cr m y t m h r s t e s me fe u n y b n swi a r wb n y t m , n e att d fs r a r q e c a d t n ro a d s s e h a d t l u eo p e d—s e t m i n l smu h l we h n t a f h i p cr u sg a si c o r a t t h o
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移动通信原理及系统习题答案解析
1.1简述移动通信的特点:答:①移动通信利用无线电波进行信息传输;②移动通信在强干扰环境下工作;③通信容量有限;④通信系统复杂;⑤对移动台的要求高。
1.2移动台主要受哪些干扰影响?哪些干扰是蜂窝系统所特有的?答:①互调干扰;②邻道干扰;③同频干扰;〔蜂窝系统所特有的④多址干扰。
1.3简述蜂窝式移动通信的发展历史,说明各代移动通信系统的特点。
答:第一代〔1G以模拟式蜂窝网为主要特征,是20世纪70年代末80年代初就开始商用的。
其中最有代表性的是北美的AMPS〔Advanced Mobile Phone System、欧洲的TACS〔Total Access Communication System 两大系统,另外还有北欧的NMT 及日本的HCMTS系统等。
从技术特色上看,1G以解决两个动态性中最基本的用户这一重动态性为核心并适当考虑到第二重信道动态性。
主要是措施是采用频分多址FDMA 方式实现对用户的动态寻址功能,并以蜂窝式网络结构和频率规划实现载频再用方式,达到扩大覆盖服务范围和满足用户数量增长的需求。
在信道动态特性匹配上,适当采用了性能优良的模拟调频方式,并利用基站二重空间分集方式抵抗空间选择性衰落。
第二代〔2G以数字化为主要特征,构成数字式蜂窝移动通信系统,它于20世纪90年代初正式走向商用。
其中最具有代表性的有欧洲的时分多址〔TDMAGSM〔GSM原意为Group Special Mobile,1989年以后改为Global System for Mobile Communication、北美的码分多址〔CDMA的IS-95 两大系统,另外还有日本的PDC 系统等。
从技术特色上看,它是以数字化为基础,较全面地考虑了信道与用户的二重动态特性及相应的匹配措施。
主要的实现措施有:采用TDMA〔GSM、CDMA〔IS-95方式实现对用户的动态寻址功能,并以数字式蜂窝网络结构和频率〔相位规划实现载频〔相位再用方式,从而扩大覆盖服务范围和满足用户数量增长的需求。
扩频通信中窄带干扰变换域滤波
扩频通信中窄带干扰变换域滤波专业:电子与通信工程:学号:目录摘要··························· - 2 -一、扩频通信中抗窄带干扰················· - 3 -二、自适应LMS算法简介·················· - 3 -2.1 LMS算法的权值计算················ - 3 -2.2 LMS算法加权矢量的过渡过程············ - 4 -2.3 LMS算法性能函数的过渡过程············ - 5 -三、变换域滤波······················ - 6 -3.1、变换域滤波···················· - 6 -3.1.1变换域滤波的优点·············· - 6 -3.1.2变换域滤波的处理方法············ - 6 -3.2基于DFT的窄带干扰滤波技术············ - 6 -3.2.1 窄带干扰滤波算法框图············ - 7 -3.2.2 检测门限的确定··············· - 7 -四、仿真结果······················· - 8 -五、分析和总结······················- 11 -六、附录·························- 11 -摘要在现有的许多通信技术中,扩频通信技术因为具有独特的抗干扰能力以及严格的性而在军事通信领域备受欢迎。
移动通信原理与系统(北京邮电出版社)课后习题答案
②
③ ,所以多普勒扩展为
2.6若 , ,移动台沿电波传播方向行驶,求接收信号得平均衰落率。
解:
2.7已知移动台速度 , ,求对于信号包络均方值电平 得电平通过率。
解: ,
2.8设基站天线高度为 ,发射频率为 ,移动台天线高度为 ,通信距离为 ,利用Okumura-Hata模型分别求出城市、郊区与乡村得路径损耗。(忽略地形校正因子得影响)
微观分集:用于合并两个或多个短时限瑞利信号,这些信号都就是同一接收基站长经独立得衰落路径接收来自两个或多个不同天线发射得信号。
移动通信中常用得微观分集:时间分集、频率分集、空间分集、角度分集、极化分集。
4.3工作频段为 模拟移动电话系统TACS得信令采用数字信号方式。其前向控制信道得信息字A与B交替采用重复发送5次,如图所示。每字(40bit)长度5ms。为使字A(或B)获得独立得衰落,移动台得速度最低就是多少?
所谓相位连续就是指不仅在一个元码持续时间连续而且在从元码 转换得时刻 两个元码相位也相等满足关系式 即要求当前元码得初相位 由前一元码得初相位 来决定。
3.8GMSK系统空中接口传输速率为270、83333kbit/s,求发送信号得两个频率差。若载波频率就是 ,这两个频率又等于多少?
解:(1) ,
(2) ;
2.1说明多径衰落对数字移动通信系统得主要影响。
答:①信息信号分散,信噪比低,传输语音与数据质量不佳;
②可能引入尖锐得噪声,照成传输数据大量出错;
③不同路径传来得信号互相相关,难以直接叠加。增加接收电路单元得复杂度,从而提高系统得建设与运营成本。
2.2若某发射机发射功率为100W,请将其换算成d Bm与dBW。如果发射机得天线增益为单位增益,载波频率为900MHz,求出在自由空间中距离天线100m处得接收功率为多少dBm?
扩频通信系统抗多径干扰能力分析
河北工业大学扩频通信原理课程作业学院:信息工程学院专业:通信与信息系统班级:SJ1126姓名:刘**学号:************日期:2012年6月20日扩频系统的抗多经干扰性能分析作者:刘帅民单位:河北工业大学学号:201120195005 专业:通信与信息系统摘要:文章首先引出扩频通信的概念,然后又介绍了其在国内外的一些发展状况,并列出其主要优点。
其中,抗多径干扰是其主要的优点之一。
接下来,文章叙述了多径干扰的概念,并对多径干扰的类型:双波束(两径)传输模型、多径传输基带合成波形模型进行说明,然后对克服多径干扰的物理机制进行详述。
关键词:扩频通信;多径干扰;双波束(两径)传输模型;多径传输基带合成波形模型;物理机制Spread spectrum system against multipath interference performance analysisAuthor: Liu ShuaiminUnit: Hebei University of Technology Student ID:201120195005 Professional:Communication and Information System Abstract:The article first leads to the concept of spread spectrum communicationand then introduce some development at home and abroad, and lists its main advantages.Among them, the anti-multipath interference is one of its main advantages.Next, the article describes the concept of multi-path interferenceand multipath interference types: dual-beam (two diameters) transmission model, multipath transmission baseband synthetic waveform mode,and then detailed the physical mechanismto overcome the multipath interference.Keywords:Spread spectrum communication;Multipath interference;Dual-beam (two diameters) transmission model;Multipath transmission baseband synthetic waveform model;Physical mechanism一引言扩频通信(spread spectrum communication)是近几年内迅速发展起来的一种通信技术。
扩频通信知识点总结
扩频通信知识点总结一、扩频通信概述扩频通信是一种通过在信号中加入噪声或码元序列,使得信号带宽大于信息带宽的通信方式。
与窄带通信相比,扩频通信在抗干扰、抗截获、抗多径等方面具有很大的优势。
扩频通信主要应用于军事通信、卫星通信、无线宽带接入等领域。
二、扩频通信的原理1. 扩频技术扩频技术通过在传输信号中引入宽带扩频信号,使得信号的带宽远大于原始信号带宽。
扩频技术的好处是可以增强信号的抗干扰性能。
常见的扩频技术包括直接序列扩频、频率跳变扩频和混合扩频等。
2. 扩频信号的产生扩频信号的产生可以采用伪随机序列(PN序列)或正交码。
PN序列是一种特殊的二进制序列,具有良好的自相关性和互相关性,可以用来实现扩频。
正交码是一组互相正交的码元序列,也可以用来实现扩频。
3. 扩频信号的调制扩频信号的调制方式有较多种,常见的有BPSK、QPSK、DSSS、FHSS等。
其中,直接序列扩频(DSSS)和频率跳变扩频(FHSS)是应用最广泛的两种方式。
三、扩频通信的技术特点1. 高抗干扰性能扩频通信能够对抗窄带干扰、宽带干扰等多种干扰形式,具有很高的抗干扰性能。
2. 低信噪比下的通信扩频通信允许在低信噪比环境下进行通信,这对于一些特殊环境下的通信,比如地下、水下通信具有重要意义。
3. 码分多址扩频通信可以实现码分多址通信,多个用户可以共享同一频段进行通信,提高信道的利用率。
4. 低发射功率扩频通信可以通过改变扩频系数的大小来控制发射功率,实现低发射功率通信。
5. 导频和载波同步扩频通信需要高精度的导频和载波同步技术,这是扩频通信技术的难点之一。
四、扩频通信的应用1. 军事通信扩频通信在军事通信领域得到了广泛的应用,其抗干扰、抗截获等优势使得其成为军事通信的主流技术。
2. 卫星通信卫星通信需要具有很强的抗多径干扰能力,扩频通信正好满足了这一需求,因此在卫星通信中也得到了广泛的应用。
3. 无线宽带接入无线宽带接入需要具有较高的抗干扰、抗多径等能力,扩频通信可以满足这一需求,因此在无线宽带接入中得到了广泛的应用。
移动通信试题库及答案全完整
移动通信试题库 .10一、填空题1. ____个人通信______是人类通信最高目的,它是用各种也许网络技术实现任何人在任何时间、任何地点与任何人进行任何种类____信息互换_____。
2.移动通信系统中影响电波传播3种最基本机制为___反射____、__绕射_____和____散射___。
3.在CDMA系统中从通信链路角度看,功率控制分为___反向链路功率控制____和__前向链路功率控制;4.依照切换发生时,移动台与原基站以及目的基站连接方式不同,可以将切换分为____软切换_______和_______硬切换_____两大类。
5.WCDMA信道带宽是____5M码片/s_______,码片速率是____3.84M/码片/s_______。
6.IS-95A下行链路运用码分物理信道传送不同信息,按照所传送信息功能不同而分类信道称为逻辑信道;IS-95A下行链路中逻辑信道涉及如下四种_____导频信道______、____同步信道_______、____寻呼信道_______和_____下行业务信道______。
7.HSDPA中文意思是___高速下行分组接入技术________。
8.1个64QAM调制符号代表__28M___位信息比特。
9.TD-SCDMA基本物理信道特性有____频率____、___时隙_____和____码片____决定。
10.CDMA系统中,移动台将导频提成4个导频集,分别是_激活集__、_候选集_、__相邻集__和___剩余集。
11. TD-SCDMA一种信道带宽是 1.6 MHz,码片速率为 1.28 Mcps。
12. 在CDMA系统中从功率控制办法角度看,功率控制分为___开环功率控制_和__闭环功率控制__。
13. TD-SCDMA信道带宽是____1.6MHz _______、码片速率是____1.28Mcps _______。
14. GSM一种载频带宽是____200KHz_______,可提供___8____个物理信道。
扩频通信中自适应陷波对窄带干扰的抑制
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 )
直序扩频通信中窄带干扰抑制算法的研究 本科生毕业设计 精品
直序扩频通信中窄带干扰抑制算法研究专业学生姓名班级学号指导教师完成日期直序扩频通信中窄带干扰抑制算法研究直序扩频通信中窄带干扰抑制算法的研究摘要:扩频通信是指用于传输信号的信道带宽远远大于信号自身带宽的一种通信方式,它在抗噪声、抗干扰、抗多径衰落、码分多址、信号隐蔽性和保密性等方面具有较传统无线通信方式无可比拟的优势,从而与光纤通信、卫星通信一同被誉为信息时代三大主流通信传输方式。
由于扩频通信独具特色,自诞生之日起,就受到军方的极大重视。
近十年来,随着信息技术的迅猛发展与日益普及,扩频通信技术已在军用和民用通信领域得到广泛应用,并伴随GPS卫星定位、CDMA或3G手机等产品迅速进入大众生活。
介绍扩频通信的基本原理,主要特点和工作方式,重点讨论了直序扩频通信中窄带干扰抑制算法的研究,列举了4种干扰抑制方案,经过分析,最后采用FFT重叠变换干扰抑制算法,并用Matlab软件中的Simulink模块对其进行仿真,仿真中信息数码率为1Kb/s,扩频码率为255Kb/s,载波为510KHz,高斯白噪声信噪比为10dB,单音窄带干扰中心频率为510KHz,信干比为-2dB。
仿真结果表明,基于FFT的干扰抑制技术能够有效的抑制干扰,达到预期的效果。
关键词:扩频通信;窄带干扰;直序扩频;FFT重叠变换。
盐城工学院本科生毕业设计说明书(2013)Research of Narrowband Interference Suppression Algorithm in Direct Sequence Spread Spectrum CommunicationAbstract: The spread spectrum communication means that the channel bandwidth for transmitting signal is much greater than the bandwidth of the signal itself. It has unparalleled advantages for anti-noise, interference, resistance to multipath fading, code division multiple access, signal concealment and secrecy and so on compare with a traditional wireless communication, thus it is known as one of the three mainstream communications in the information age with the fiber optic communications and the satellite communications.Because the spread spectrum communication is unique, since the date of its birth, it was paid attention to by military. Over the past decade, with the rapid development of information technology and the increasing popularity, spread spectrum communication technology has been widely used in the field of military and civilian communication. and quickly come into public life accompanying the GPS satellite positioning, CDMA or 3G mobile phones and other products.The basic principles of spread spectrum communication, the main characteristics and working methods are introduced, narrowband interference suppression algorithm is discussed in the direct sequence spread spectrum communication. Four kinds of interference suppression schemes are listed, after analysis, and finally lapped transform interference suppression algorithm based on FFT is simulated using simulink of MATLAB. In simulation, speed of digital information is 1Kb/s, rate of spreading code is 255Kb/s, the frequency of carrier is 510KHz, SNR of Gaussian white noise communication channel is 10dB, frequency of interference is 510KHz, ratio of signal and interference is -2dB. Simulation results show that the interference suppression technique based on FFT can effectively suppress interference to achieve the desired results.Key words:Spread spectrum communication; narrowband interference; Direct Sequence Spread Spectrum; FFT lapped transform.直序扩频通信中窄带干扰抑制算法研究目录1 绪论 (1)2 课题研究的背景与意义 (2)2.1 课题研究的背景 (2)2.2 课题研究的意义 (2)3 扩频通信系统介绍 (3)3.1扩频的概念 (3)3.1.1扩频通信的理论基础 (3)3.1.2扩频通信的主要性能指标 (4)3.1.3扩频通信的主要特点 (4)3.2扩频通信原理及工作方式 (6)3.2.1扩频通信的工作原理 (6)3.2.2扩频通信的工作方式 (7)4直序扩频通信中窄带干扰抑制算法研究 (9)4.1时域线性自适应算法 (9)4.2时域非线性自适应算法 (11)4.3频域自适应算法 (12)4.4 FFT重叠变换干扰抑制算法 (14)5窄带干扰抑制算法的仿真 (18)5.1干扰信号的产生 (18)5.2 干扰抑制模块的仿真 (20)5.3 仿真结果分析 (29)结束语 (33)参考文献 (34)致谢 (35)盐城工学院本科生毕业设计说明书(2013)直序扩频通信中窄带干扰抑制算法的研究1 绪论随着人类社会进入信息社会,通信现代化是人类社会进入信息时代的重要标志。
移动通信习题19
简答题(18×4)1 移动通信的特点?1)利用无线电波进行信息传输;2)在复杂的干扰环境中进行;3)移动通信业务与日俱增;4)移动台要求高;5)通道容量有限;6)通信系统复杂2.什么是双工通信和半双工通信?(1)所谓双工通信,是指通信双方可同时传输信息的工作方式,有时也称为全双工通信。
半双工通信是移动台采用‘按讲’工作方式,基站采用收发同时进行的通话方式。
3. 移动通信的定义:所谓移动通信,是指通信双方至少有一方处于移动(或暂时停止)状态下的通信,包括移动体与固定体之间的通信,移动体之间的通信等。
简单来说,就是移动中的信息交换。
4.简述大尺度传播模型和小尺度传播模型大尺度传播模型描述发射机和接收机之间长距离上平均场强的变化,用于预测平均场强并估计无线覆盖范围; 受到收发距离及地形地貌的影响。
小尺度模型描述移动台在极小范围内移动时,短距离(几个波长)或短时间(秒级)上接收场强的快速变化。
5. 简述快衰落、慢衰落产生原因和条件。
当信道的相关时间比发送信号的周期短,其信号的带宽Bs小于多普勒扩展B D时,信道冲激响应在符号周期内变化很快,从而导致信号失真,产生衰落,即为快衰落。
产生的条件为:Ts>Tc 和Bs<.B D.当信道的相关时间远远大于发送信号的周期,其信号的带宽Bs远远大于多普勒扩展B D时,可以认为该信道是慢衰落信道。
所以信号经历慢衰落的条件是:Ts<<Tc 和Bs>>B D.6. 信道(频率)分配准则有哪些?准则有:1)根据国家或行业标准确定双工方式、载频中心频率值、频道间隔和收发间隔等;2) 确定无互调干扰或尽量减小或互调干扰的分组方法;3)考虑有效利用频率、减小基站天线高度和发射功率,在满足业务质量射频防护比的前提下,尽量减少同频复用的距离,从而确定频道分组数。
7.信号经过移动通信信道时,在什么情况下会经历平坦衰落和频率选择性衰落?信号经过移动通信信道时,当信道相关带宽远大于发送信号的带宽,则接收信号经历平坦衰落。
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为什么扩频信号能够有效的抑制窄带干扰?答:扩频信号对窄带干扰的抑制作用在于接收机对信号的解扩的同时,对干扰信号的扩频,这降低了干扰信号的功率谱密度。
扩频后的干扰和载波相乘、积分大大削弱了他对信号的干扰,因此在采样器的输出信号受干扰的影响将大大减小输出的采样只会比较稳定。
什么是同频干扰?是如何产生的?如何减少?答:同频干扰:是指相同载频电台之间的干扰如何产生的:蜂窝小区的结构产生的。
如何减少:合理的选定蜂窝结构与频率规划,表现为系统设计中队同频道干扰因子的选择。
若载波MHz f 8000=,移动台速度h km v /60=,求最大多普勒频移。
解:αλcos vf d =Hz c vf vf d 4.443600103108001060/8630max =⨯⨯⨯⨯⨯===∴λ 说明多径衰落对数字移动通信系统的主要影响。
答:①信息信号分散,信噪比低,传输语音和数据质量不佳;②可能引入尖锐的噪声,照成传输数据大量出错;③不同路径传来的信号互相相关,难以直接叠加。
增加接收电路单元的复杂度,从而提高系统的建设和运营成本。
多选题:请将下列每道题中包含正确答案的字母A 、B 、C 、D 填入题目相应的( )中。
错选、漏选、多选均不得分。
1、移动通信系统包括( ABCD )等。
A 、无绳电话B 、无线寻呼C 、陆地蜂窝移动通信D 、卫星移动通信2、电波传播环境中,以下哪些一般属于阴影衰落?( AB )A 、山地起伏B 、高低各异的建筑物C 、雷电雨雪等恶劣天气D 、茂密的林木等3、电波传播环境中,以下哪些一般属于多径衰落?( AC )A 、高大建筑B 、各种电磁干扰C 、通信体快速运动D 、发射功率不稳定4、目前移动通信中常见的微观分集的方式是哪三种?( ABC )A 、时间分集B 、频率分集C 、空间分集D 、以上都不是5、目前移动通信中应用的多址方式有( ABC )及它们的混合应用方式。
A 、FDMAB 、TDMAC 、CDMAD 、SDMA6、在FDMA 中主要的干扰有( ABC )。
A 、互调干扰B 、邻道干扰C 、同频干扰D 、以上都不是7、GSM 的越区切换主要有( ABD )。
A 、同一BSC 内不同小区间的切换B、同一MSC/VLR内不同BSC控制的小区间的切换C、不同移动通信网间的切换D、不同MSC/VLR控制的小区间的切换8、扩频通信中,目前最基本的展宽频谱的方法有哪三种( BCD )。
A、宽带线性跳频B、直接序列扩频C、跳频扩频D、跳时扩频9、对于扩频系统的特点正确的是( ABCD )。
A、信号的功率谱密度低,因此信号具有隐蔽性且功率污染小。
B、能实现码分多址复用(CDMA),可以提高信噪比。
C、有利于数字加密、防止窃听。
D、抗干扰性强,可在较低的信噪比条件下保证系统传输质量。
10、在移动通信系统中,除了一些外部干扰外,自身还会产生各种干扰。
主要的干扰有( ABC )等。
A、同频干扰B、互调干扰C、邻道干扰D、以上都不是11、FDMA系统的特点描述正确的有( ABC )A、每信道占用一个载频。
B、信道相对较窄,每个信道的每载波仅支持一个电路连接。
C、越区切换较为复杂和困难。
D、以上都不是12、TDMA系统的特点描述正确的有( ABCD )A、突发传输的速率搞,远大于语音编码速率。
B、TDMA用不同的时隙来发射和接收,不需要双工器。
C、抗干扰能力强,频率利用率高,系统容量大。
D、越区切换简单。
13、CDMA系统的特点描述正确的有( ABCD )。
A、多用户共享同一频率,通信容量大,容量具有软特性。
B、信道数据速率很高,码片时长很短。
C、可以做到平滑的软切换。
D、信号功率谱密度低。
14、GSM系统引入跳频主要有两个原因,分别是( AC )。
A、频率分集B、空间分集C、干扰分集D、时间分集15、在话务密度高的地区,GSM系统可根据实际采用新技术进一步提高频谱利用率。
可采用的主要有()。
A、同心圆小区覆盖技术B、智能双层网技术C、微蜂窝技术D、多重频率复用移动通信练习题一、判断题:请在下列每小题前面对应的()中,认为所陈述对的打“√”,错的打“×”。
1.(√)所谓移动通信,是指通信双方或至少有一方处于运动中进行信息交换的通信方式。
2.(×)邻道干扰是指相邻或邻近的信道(或频道)之间的干扰,是由于一个弱信号串扰强信号而造成的干扰。
(强信号串扰弱信号)3.(√)移动通信的信道是指基站天线、移动用户天线和两幅天线之间的传播路径。
4.(×)电波的自由空间传播损耗是与距离的立方成正比的。
(平方)5.(×)由于多径传播所引起的信号衰落,称为多径衰落,也叫慢衰落。
(多径衰落:瑞利衰落,频率选择性衰落)6.(√)移动通信中,多普勒频移的影响会产生附加的调频噪声,出现接收信号的失真。
7.(√)莱斯分布适用于一条路径明显强于其他多径的情况。
在接收信号中没有主导分量时,莱斯分布就转变为瑞利分布。
8.(×)在多径衰落信道中,由于时间色散导致发送信号产生的衰落效应是快衰落和慢衰落。
(频率色散)P399.(√)分集接收的基本思想,就是把接收到的多个衰落独立的信号加以处理,合理地利用这些信号的能量来改善接收信号的质量。
10.(√)在实际工程中,为达到良好的空间分集效果,基站天线之间的距离一般相当于10多个波长或更多。
11.(×)GSM移动通信系统中,每个载频按时间分为16个时隙,也就是16个物理信道.812.(√)GSM中的逻辑信道分为专用信道和公共信道两大类。
13.(×)GSM中的同频干扰保护比要求C/I>-9dB,工程上一般增加3dB的余量。
914.(×)GSM中的广播控制信道BCCH和业务信道TCH一样可通过跳频方式提高抗干扰性能。
P26115.(√)跳频就是有规则地改变一个信道的频隙(载频频带)。
跳频分为慢跳频和快跳频。
在GSM的无线接口上采用的是慢跳频技术。
P25816.(√)GPRS是指通用分组无线业务,是基于GSM网络所开发的分组数据技术,是按需动态占用频谱资源的。
P29317.(×)GSM系统中,有一种干扰称为“远-近”效应,可通过功率控制减小这种效应。
(采用跳频技术)P16218.(×)在扩频通信中,要用到一种称之为噪声序列的扩频码(PN)序列。
(伪噪声)19.(√)传统的信道编码通常分成两大类,即分组码和卷积码。
20.(√)SDMA方式是通过空间的分割来区别不同的用户,其基本技术就是采用自适应阵列天线。
21.(√)移动体之间通信联系的传输手段只能依靠无线电通信。
因此,无线通信是移动通信的基础。
22.(×)互调干扰是指两个或多个信号作用在通信设备的线性器件上,产生与有用信号频率相近的组合频率,从而对通信系统构成干扰的现象。
(非线性器件)23.(√)移动信道的基本特性就是衰落特性。
24.(√)极化是指电磁波在传播的过程中,其电场矢量的方向和幅度随时间变化的状态。
25.(×)由于传播环境中的地形起伏、建筑物及其他障碍物对电磁波的遮蔽所引起的衰落,一般称为阴影衰落,也叫快衰落。
(慢衰落)26.(√)小尺度衰落是由移动台运动和地点的变化而产生的,其主要特征是多径。
P1727.(×)瑞利分布是描述移动通信中的阴影衰落特性的。
P3528.(√)在多径衰落信道中,由于频率色散引起的信号失真,信道分为快衰落信道和慢衰落信道。
P3929.(√)MIMO是在收发两端都采用多天线配置,充分利用空间信息,大幅度提高信道容量的一种技术。
P10930.(错)当移动台高速移动时,跳频技术对改善信道衰落有很大作用。
31.(√)GSM移动通信系统中,每个载频按时间分为8个时隙,也就是8个物理信道。
32.(×)GSM中的邻频干扰保护比要求C/I>9dB,工程上增加3dB的余量。
-933.(√)蜂窝系统同频干扰因子Q等于频率复用距离与小区半径的比值。
34.(×)GSM中的广播控制信道可通过跳频方式提高抗干扰性能。
35.(×)跳频就是有规则地改变一个信道的频隙(载频频带)。
跳频分为慢跳频和快跳频。
在GSM的无线接口上采用的是快跳频技术。
(慢跳频)36.(×)CDMA移动通信系统中的切换是硬切换。
(软切换)37.(√)CDMA系统中,有一种干扰称为“远-近”效应,可通过功率控制减小这种效应。
38.(√)在扩频通信中,要用到一种称之为伪噪声序列的扩频码(PN)序列,这类序列具有类似随机噪声的一些统计特性,但它与真正的随机信号不同,它可以重复产生和处理,故称作伪随机噪声序列。
39.(×)跳频的本质目的是降低载频被干扰的概率,但对抗干扰性能提升没有什么作用。
40.(√)信道编码的目的是为了尽量减小信道噪声或干扰的影响,是用来改善通信链路性能的技术。
二、单选题:请将下列每道题中唯一正确答案的字母A、B、C、D填入题目相应的()中。
1、电磁波的计划形式可分为线极化、圆极化和椭圆极化。
在移动通信系统中常用的极化天线方式是( B )。
P21A、水平极化B、垂直极化C、圆极化D、椭圆极化2、GSM移动通信系统中的切换属于( A )。
P220A、硬切换B、软切换C、更软切换D、以上都不是3、跳频系统中,根据调制符号速率和跳频周期的关系,有两种基本的跳频技术。
当在每个载波频点上发送多个符号时,称为( C )。
A、基带跳频B、射频跳频C、慢跳频D、快跳频4、在GSM900可使用的25MHz频段内,共有( C )个可使用的频点数,每个频点有()个时隙。
P244A、1000,8B、1000,16C、125,8D、125,165、蜂窝系统的频率复用小区中,共同使用全部可用频率的小区簇N与频率复用距离D、以及小区半径R之间的关系为( B )。
A、N=(3D)1/2*RB、D=(3N)1/2*RC、R=(3D)1/2*ND、以上都不是6、同频干扰是指( C )。
A、系统内因非线性器件产生的各种组合频率成分落入本频道接收机通带内造成对有用信号的干扰。
(A为互调干扰;B为邻道干扰)B、相邻波道信号中存在的寄生辐射落入本频道接收机带内造成对有用信号的干扰。
C、相邻区群中同信道小区的信号造成的干扰。
D、以上都不是7、GSM系统全速率信道的速率为( B )。
A、6.5 Kbit/s(半速率)B、13 Kbit/sC、26 Kbit/sD、以上都不是8、更软切换是指( D )。
P221 (模拟系统和TDMA系统(如GSM系统)采用硬切换)A、不同移动通信网之间的切换B、同一个移动通信网内的切换C、不同基站间的小区切换。
D、基站小区内不同扇区之间的切换9、GSM中,载波偏移200KHz时的干扰保护比要求为( B )。