扩频通信课后习题解答
《扩频通信》教材
序言一．扩展频谱技术概述概念：所谓扩展频谱技术一般是指用比信号带宽宽得多的频带宽度来传输信息的技术。
一种典型的扩展频谱系统如图0-1所示：图0-1 典型扩展频谱系统框图它主要由原始信息，信源编译码，信道编译码（差错控制），载波调制与解调，扩频调制与解扩频和信道六大部分组成。
信源编码的目的是去掉信息的冗余度，压缩信源的数码率，提高信道的传输效率。
差错控制的目的是增加信息在信道传输中的冗余度，使其具有检错或纠错能力，提高信道传输质量。
调制部分是为使经信道编码后的符号能在适当的频段传输，如微波频段，短波频段等。
扩频调制和解扩是为了某种目的而进行的信号频谱展宽和还原技术。
框图中各点信号的时域和频域特性如图0-2所示。
与传统通信系统不同的是，在信道中传输的是一个宽带的低谱密度的信号。
为什麽要进行扩频？这是因为它具有一些独特的优点。
特点：1)抗干扰能力强，特别是抗窄带干扰能力。
2)可检性抵，(LPI---Low Probability of Intercept)，不容易被侦破。
3)具有多址能力，易于实现码分多址（CDMA）技术。
4)可抗多径干扰。
5)可抗频率选择性衰落。
6)频谱利用率高，容量大（可有效利用纠错技术、正交波形编码技术、话音激活技术等）。
7)具有测距能力。
8)技术复杂。
应用：基于以上这些特点，扩频技术首先应用于军事通信，现在也开始民用和商用。
1)卫星通信（多址，抗干扰，便于保密，降低平均功率谱密度）2)移动通信（多址，抗干扰，便于保密，抗多径，提高频谱利用率）3)无线本地环路4)GPS（选址，抗干扰，保密，测距）5)测试仪，干扰仪测时延，无码测试仪`````主要缺点：技术复杂，但是随着数字处理技术的发展，集成工艺进步，使扩频系统的实现变的简单，只需对扩展技术有一般的了解就可以从事扩频系统的设计工作。
因此，扩频技术在这些年发展非常迅速，由军用到民用，商用，范围很广。
理论基础：扩展频谱技术的理论基础是信息论中的香农定理[1]其中C------信道容量（比特/秒） N-----噪声功率 W----带宽（赫兹） S ---------信号功率当S/N 很小时（≤0.1）得到：在无差错传输的信息速率C 不变时，如N/S 很大，则必须使用足够大的带宽W 来传输信号。
扩频通信试题及答案
扩频通信试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 扩频通信技术中，以下哪种调制方式不是扩频技术？A. 直接序列扩频（DSSS）B. 频率跳变扩频（FHSS）C. 相位键控（PSK）D. 正交频分复用（OFDM）答案：C2. 在扩频通信中，扩频码的速率与信息数据速率的关系是？A. 扩频码速率等于信息数据速率B. 扩频码速率大于信息数据速率C. 扩频码速率小于信息数据速率D. 扩频码速率与信息数据速率无关答案：B3. 扩频通信技术的主要优点不包括以下哪项？A. 抗干扰能力强B. 保密性好C. 频谱利用率高D. 抗多径衰落能力强答案：C4. 扩频通信中，扩频因子（Spreading Factor）定义为？A. 扩频码速率与信息数据速率的比值B. 扩频码速率与载波频率的比值C. 信息数据速率与载波频率的比值D. 载波频率与扩频码速率的比值答案：A5. 以下哪种技术不是扩频通信的多址接入技术？A. 码分多址（CDMA）B. 频分多址（FDMA）C. 时分多址（TDMA）D. 空分多址（SDMA）答案：D二、填空题（每空1分，共10分）1. 扩频通信技术最早由______发明。
答案：海蒂·拉玛2. 扩频通信中，扩频码的生成通常采用______。
答案：伪随机序列3. 在扩频通信中，为了实现解扩，接收端必须知道______。
答案：扩频码4. 扩频通信系统的一个关键参数是______，它决定了信号的抗干扰能力。
答案：处理增益5. 扩频通信技术在军事领域的应用包括______和______。
答案：雷达；导航三、简答题（每题5分，共10分）1. 简述扩频通信技术的主要应用领域。
答案：扩频通信技术主要应用领域包括无线通信、军事通信、卫星通信、无线局域网（WLAN）、蓝牙技术、射频识别（RFID）等。
2. 扩频通信技术是如何实现抗干扰能力的？答案：扩频通信技术通过将信号能量分散到更宽的频带中，使得信号功率密度降低，从而减少了对窄带干扰的敏感度。
计算机网络与通信（第2版）习题参考答案
计算机网络与通信（第2版）习题参考答案1.6 比较电路交换、存储转发交换、报文交换和分组交换的区别。
（1）电路交换的基本原理是在源端和目的端间实时地建立起电路连接，构成一条信息通道，专供两端用户通信。
通信期间，信道一直被通信双方用户占有，通信结束，立即释放。
线路交换的特点是：数据传输可靠、迅速、有序，但线路利用率低、浪费严重，不适合计算机网络。
（2）存储转发交换是在传统的电路交换技术的基础上提出的。
存储转发和电路交换的主要区别是：发送的数据与目的地址、源地址、控制信息按照一定格式组成一个数据单元（报文或报文分组）进入通信子网，通信子网中的结点要负责完成数据单元的接收、差错校验、存储、路选和转发功能。
存储转发交换包括报文交换和分组交换两种。
（3）报文交换采用"存储-转发"方式进行传送，无需事先建立线路，事后更无需拆除。
它的优点是：线路利用率高、故障的影响小、可以实现多目的报文；缺点是：延迟时间长且不定、对中间节点的要求高、通信不可靠、失序等，不适合计算机网络。
（4）分组交换中数据以短分组的形式传输，分组长度一般为1000字节。
如果发送端有更长的报文需要发送，那么这个报文被分割成一个分组序列，每个分组由控制信息和用户数据两部分组成。
分组交换适用于计算机网络，在实际应用中有两种类型：虚电路方式和数据报方式。
分组交换的优点是：高效、灵活、迅速、可靠、经济，但存在如下的缺点：有一定的延迟时间、额外的开销会影响传输效率、实现技术复杂等。
2.1 （1）双绞线：是最常见的、最经济的传输媒质，主要用于网络和建筑物的通信线路；（2）同轴电缆：主要应用于电视转播、长途传输、近距离的计算机系统连接、局域网等；3）光纤：主要用在长途电信中；2.11 什么是扩频通信？基本的扩频技术有哪两种？试分析其基本原理。
扩频(spread spectrum)的基本思想是将携带信息的信号扩散到较宽的带宽中，用以加大干扰及窃听的难度。
无线网络技术导论课后习题及答案
第一章名词解释1、无线体域网：无线局域网是由依附于身体的各种传感器构成的网络。
2、无线穿戴网：是指基于短距离无线通信技术与可穿戴式计算机技术、穿戴在人体上、具有智能收集人体和周围环境信息的一种新型个域网。
3、TCP/IP:P12,即传输控制协议/因特网互联协议，又名网络通讯协议，是Internet最基本的协议、Internet国际互联网络的基础，由网络层的IP协议和传输层的TCP协议组成。
4、OSI RM:即开放系统互连参考模型。
第一章简答1、简述计算机网络发展的过程。
答：计算机网络发展过程可分为四个阶段。
第一阶段：诞生阶段；第二阶段：形成阶段；第三阶段：互联互通阶段；第四阶段：高速网络技术阶段。
（如果想加具体事例查p1-2）2、无线网络从覆盖范围可以分成哪些类？请适当举例说明。
答：无线网络从覆盖范围可分为如下三类。
第一类：系统内部互连/无线个域网，比如：蓝牙技术，红外无线传输技术；第二类：无线局域网，比如：基本服务区BSA，移动Ad Hoc 网络；第三类：无线城域网/广域网，比如：蜂窝系统等。
3、从应用的角度看，无线网络有哪些？要求举例说明。
答：从无线网络的应用角度看，可以划分出：①无线传感器网络，例如能实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息并通过无线方式发送到用户终端；②无线Mesh网络，例如Internet中发送E-mail；③无线穿戴网络，例如能穿戴在人体上并能智能收集人体和周围环境信息；④无线体域网，例如远程健康监护中有效地收集信息。
4、现在主流的无线网络种类有哪些？答：P5（不确定）WLAN,GPRS,CDMA，wifi5、什么是协议？请举例说明。
答：P9第一段第三句；协议是指通信双方关于如何进行通信的一种约定。
举例：准确地说，它是在同等层之间的实体通信时，有关通信规则和约定的集合就是该层协议，例如物理层协议、传输层协议、应用层协议。
6、与网络相关的标准化有哪些？答：主要有：国际电信标准，国际ISO标准，Internet标准1.美国国际标准化协会（ANSI）2.电气电子工程师协会(IEEE)3.国际通信联盟（ITU）4.国际标准化组织（ISO）5.Ineter协会(ISOC)和相关的Internt工程任务组（IETF）6.电子工业联合会(EIA)和相关的通信工业联合会（TIA）7、无线网络的协议模型有哪些特点？答：（p13）无线网络的协议模型显然也是基于分层体系结构的，但是对于不同类型的无线网络说重点关注的协议层次是不一样的。
扩频通信复习
1.1用码速率为5Mb/s的为随机码序列进行直接序列扩频,,扩频后信号带宽是多少?若信息码速率为10kb/s,系统处理增益是多少?解:∵码速率Rc=Bss=5Mb/s∴扩频后信号带宽是:5MHz信息码速率Rb=10kb/s ∴系统处理增益为Gp=Rc/Rb=5000/10=500∵10log10∧500=27dB1.2直接序列-频率跳变混合系统,直接序列扩频码速率为20Mb/s,频率数为100,数据信息速率为9.6kb/s,试求该系统的处理增益是多少?采用BPSK调制时,所需要传输通道的最小带宽是多少?解:扩频码速率Rc=Bss=20Mb/s.N=100Rb=9.6kb/s,Gp=Rc/Rb*N=20000/9.6*100=208300 采用BPSK调制时B1=2Bss∴B2=NB1=100*2*20Mb=4000Mb1.3在高斯白噪声信道中,要求在噪声功率比信号功率大100倍的情况下工作,输出信噪比不小于10dB,信息传输速率为8kb/s,若系统采用直接序列BPSK调制,试求所需传输通道的最小带宽解:忽略系统的Lsys,即扩频系统的执行损耗或实现损耗∵噪声功率比信号功率大100倍M0=10lg100=20dB∴处理增益Gp=M0+(S/N)=20dB+10dB=30dB∵Rb=8kb/s∴Rc=Gp*Rb=1000*8kb/s=8000kb/s∴Bss=Rc=8000kb=8MbB=2Bss=16MHz1.4采用BPSK调制的直接序列扩频系统,射频最大带宽为12MHz,速率为6kb/s的信息信号通过这个系统传输时,系统输出信噪比最大能改善多少?解:最大带宽为12MHz B=2Bss=12MHzBss=6MHz ∴Rc=Bss=6MHz/s又∵Rb=6kb/s∴Gp=Rc/Rb=6000/6kb=1000[Gp]dB=10lgGp=30dB1.5高斯白噪声信道,信道带宽为4MHz,当干扰功率比信号功率大30dB时,要求输出信噪比最小为10dB,则系统的最小处理增益是几解:B=4MHz 干扰容限Mj=30dBS/N=10dB 在忽略系统的Lsys时有[GP]dB=[Mj]dB+[S/N]dB=40dB∵rc=Bss=1/2B=2Mb/srb=rc/Gp=2/10000Mb/s=200b/s1.6要求某系统在干扰功率比信号功率大300倍的环境下工作,系统需要多大的干扰容限?若要求输出信噪比为10dB,则系统的最小处理增益是多少?干扰容限j/s=10log300=24.8db处理增益Gp=(J/s)in+(s/n)out=24.8+10=34.8dB1.7扩频通信系统中用梳子调制,干扰容限中的(s/n)out与（Eb/N0）的关系1.8扩频处理增益中（s/n）out与香农公式中的（s/n）有何联系1.9扩频码速率为1mb/s，信息速率100k/s用直接序列扩频是否有抗干扰能力？当信息速率为50kb/s是呢？1.10时间跳变扩频系统与常规的时分多址系统的区别解:时间跳变扩频通信系统不是在一个时间帧上固定的分配时隙1.11由信息码对载波采用大频偏、多电平频移键控调制的系统与频率跳变系统是一回事吗?为什么?解:不是一回事,由信息码对载波采用大偏移,多电平频的键控调制的系统载波频率固定不变,频率跳变系统载波频率由伪随机码的变化控制变化.1.12扩频通信系统具有较低的功率谱密度,是否意味着扩频发射机的输出功率较低呢?第二方法：来提高系统抗干扰能力的实质是什么？答：所谓增加冗余度使用若干个（通常取奇数个）频率来传输一个比特的信息，接收机按照多数准则判决这样，即使某一瞬间某些频率受到干扰发生了错误，但只要太多数频率正确通过多数判决就能降低差错率。
《扩频通信》3-4讲(1.2-1.4)
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1.3 数字信号的波形与频谱
1.3.1 扩频的基本原理 2、有关扩频的三个结论
(2) 如果信号的总能量不变， 则频谱的展宽势必使各频谱成分 的幅度下降， 换句话说， 使信号的功率谱密度降低。 这就是 为什么可以用扩频信号进行隐蔽通信， 及扩频信号具有低的被 截获概率的原因。
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1)调幅系统(AM系统)
调幅信号s(t)的表达式为
s(t)=［A+f(t)］cosω0t
(1-11)
式中，A为信号振幅；f(t)为调制信号，|f(t)|≤A；ω0为调制波
角频率。到达接收机解调器的信号包括有用信号s(t)和噪声n(t)。对
调幅信号，一般采用大信号包络检波的方法，可得包络检波器输
出信噪比So/No的表达式为
。信号的频谱间隔取决于脉冲序列的重复
周期， 即f0＝1/T0。图1-1(a)所示
的5条谱线f0、 2f0、 3f0、 4f0和5f0，
相邻的谱线间隔均为f0。
图1-2 周期性矩形脉冲序列波形及其频谱 (a) 脉冲宽度τ0， 脉冲周期T0=5τ0
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1.3 数字信号的波形与频谱
1.3.1 扩频的基本原理 1、矩形脉冲的频谱形状
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1.3 数字信号的波形与频谱
1.3.2 主要的扩频方式 1、直接序列(DS)扩频
直接序列(DS， Direct Sequence)扩频就是直接用具有高码率的 扩频码序列在发端扩展信号 的频谱。 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 原始的信息。 直接序列扩 频的原理如图1-4所示。
扩频系统的组成和工作原理及 抗干扰性能等问题，将在第2、4章作较为详细的介绍。
扩频通信答案
1.1用码速率为5Mb/s的为随机码序列进行直接序列扩频,,扩频后信号带宽是多少?若信息码速率为10kb/s,系统处理增益是多少?解:∵码速率Rc=Bss=5Mb/s∴扩频后信号带宽是:5MHz信息码速率Rb=10kb/s ∴系统处理增益为Gp=Rc/Rb=5000/10=500∵10log10∧500=27dB1.2直接序列-频率跳变混合系统,直接序列扩频码速率为20Mb/s,频率数为100,数据信息速率为9.6kb/s,试求该系统的处理增益是多少?采用BPSK调制时,所需要传输通道的最小带宽是多少?解:扩频码速率Rc=Bss=20Mb/s.N=100Rb=9.6kb/s,Gp=Rc/Rb*N=20000/9.6*100=208300 采用BPSK调制时B1=2Bss∴B2=NB1=100*2*20Mb=4000Mb1.3在高斯白噪声信道中,要求在噪声功率比信号功率大100倍的情况下工作,输出信噪比不小于10dB,信息传输速率为8kb/s,若系统采用直接序列BPSK调制,试求所需传输通道的最小带宽解:忽略系统的Lsys,即扩频系统的执行损耗或实现损耗∵噪声功率比信号功率大100倍M0=10lg100=20dB∴处理增益Gp=M0+(S/N)=20dB+10dB=30dB∵Rb=8kb/s∴Rc=Gp*Rb=1000*8kb/s=8000kb/s∴Bss=Rc=8000kb=8MbB=2Bss=16MHz1.4采用BPSK调制的直接序列扩频系统,射频最大带宽为12MHz,速率为6kb/s的信息信号通过这个系统传输时,系统输出信噪比最大能改善多少?解:最大带宽为12MHz B=2Bss=12MHzBss=6MHz ∴Rc=Bss=6MHz/s又∵Rb=6kb/s∴Gp=Rc/Rb=6000/6kb=1000[Gp]dB=10lgGp=30dB1.5高斯白噪声信道,信道带宽为4MHz,当干扰功率比信号功率大30dB时,要求输出信噪比最小为10dB,则系统的最小处理增益是几解:B=4MHz 干扰容限Mj=30dBS/N=10dB 在忽略系统的Lsys时有[GP]dB=[Mj]dB+[S/N]dB=40dB∵rc=Bss=1/2B=2Mb/srb=rc/Gp=2/10000Mb/s=200b/s1.6要求某系统在干扰功率比信号功率大300倍的环境下工作,系统需要多大的干扰容限?若要求输出信噪比为10dB,则系统的最小处理增益是多少?干扰容限j/s=10log300=24.8db处理增益Gp=(J/s)in+(s/n)out=24.8+10=34.8dB1.7扩频通信系统中用梳子调制,干扰容限中的(s/n)out与（Eb/N0）的关系1.8扩频处理增益中（s/n）out与香农公式中的（s/n）有何联系1.9扩频码速率为1mb/s，信息速率100k/s用直接序列扩频是否有抗干扰能力？当信息速率为50kb/s是呢？1.10时间跳变扩频系统与常规的时分多址系统的区别解:时间跳变扩频通信系统不是在一个时间帧上固定的分配时隙1.11由信息码对载波采用大频偏、多电平频移键控调制的系统与频率跳变系统是一回事吗?为什么?解:不是一回事,由信息码对载波采用大偏移,多电平频的键控调制的系统载波频率固定不变,频率跳变系统载波频率由伪随机码的变化控制变化.1.12扩频通信系统具有较低的功率谱密度,是否意味着扩频发射机的输出功率较低呢?第二方法：来提高系统抗干扰能力的实质是什么？答：所谓增加冗余度使用若干个（通常取奇数个）频率来传输一个比特的信息，接收机按照多数准则判决这样，即使某一瞬间某些频率受到干扰发生了错误，但只要太多数频率正确通过多数判决就能降低差错率。
扩频通信技术及应用第二版答案
扩频通信技术及应用第二版答案扩频通信技术及应用第二版答案【篇一：通信概论课后作业答案】m信号不是数字信号？信号幅度在某一范围内可以连续取值的信号，称为模拟信号；而信号幅度仅能够取有限个离散值的信号称为数字信号。
pam信号是将模拟信号取样后产生的信号，它虽然在时间上是离散的，但幅值上仍然是连续的，因此仍然是模拟信号。
3 什么是信号带宽？信号带宽与什么因素有关？通过信号的频谱图可以观察到一个信号所包含的频率分量。
我们把一个信号所包含的最高频率与最低频率之差，称为该信号的带宽。
7 画出并解释通信系统的一般模型在通信系统中，发送消息的一端称为信源，接收消息的一端称为信宿。
连通信源和信宿之间的路径称为信道。
信源发出的消息首先要经发送设备进行变换，成为适合于信道传输的信号形式，再经信道一定距离传输后由接收设备做出反变换恢复出原始的消息，最后被信宿接收。
而消息在整个传送过程中的任何一点都有可能受到噪声的干扰。
据此，我们可以得到图所示的通信系统一般模型。
10 设调制速率为4800波特，当每个信号码元代表8bit二进制代码时，试问该系统的数据传输速率是多少？r=b log2 n (bit/s)=4800 log2 8 (bit/s)=14400bit/s12 信号带宽与信道带宽的匹配主要考虑什么因素？如果二者不匹配会产生什么影响？二者匹配最主要考虑的是频带匹配。
如果被传输信号的频率范围与信道频带相匹配，对信号的传输不会有什么影响；如果信号的有效带宽大于信道带宽，就会导致信号的部分成分被过滤掉而产生信号失真。
实际当中可能出现下列几种情况：（1）如果信号与信道带宽相同且频率范围一致，信号能不致损失地通过信道；（2）如果信号与信道带宽相同但频率范围不一致，该信号的部分频率分量肯定不能通过信道。
此时，需要进行频率调制把信号的频带通过频率变换适应信道的频带；（3）如果信号带宽小于信道带宽，但信号的所有频率分量包含在信道的通带范围内，信号可以无损失地通过信道；（4）如果信号带宽大于信道带宽，但包含信号大部分能量的主要频率分量包含在信道的通带范围内，通过信道的信号会损失部分频率成分，但仍可能完成传输；（5）如果信号带宽大于信道带宽，且包含信号相当多能量的频率分量不在信道的通带范围内，这些信号频率成分将被滤除，信号严重畸变失真。
第三代移动通信复习题答案
第三代移动通信复习题答案一、名词解释1、第三代移动通信系统(3G)第三代移动通信系统简称3G,又被国际电联(ITU , International Telecommunication Union) 称为IMT-2000,意指在2000年左右开始商用并工作在2000MHz频段上的国际移动通信系统。
2、扩频通信扩频通信，顾名思义是在发送端用某个特定的扩频函数(如伪随机编码序列)将待传输的信号频谱扩展至很宽的频带，变为宽带信号，送入信道中传输，在接收端再利用相应的技术或手段将扩展了的频谱进行压缩，恢复到基带信号的频谱，从而达到传输信息、抑制传输过程中噪声和干扰的目的。
3、HSPAWCDMA和TD-SCDMA系统增强数据速率技术为HSDPA/HSUPA HSDPA/HSUPA统称HSPA。
4、远近效应远近效应是由于移动台在蜂窝小区内随机移动，各移动台与基站之间的距离不同，若各移动台发射信号的功率相同，那么到达基站时各接收信号的强弱将有所不同，离基站近者信号强，离基站远者信号弱。
这种由于各移动台与基站之间的距离远近不同导致的在基站接收端，信号以强压弱，并使弱者即离基站较远的移动台产生通信中断的现象称为远近效应。
5、切换切换通常指越区切换，移动台从一个基站覆盖的小区进入到另一个基站覆盖的小区的情况下，为了保持通信的连续性，将移动台与当前基站之间的通信链路转移到移动台与新基站之间的通信链路的过程称为切换。
根据切换方式不同，通常分为硬切换和软切换两种情况。
6、N 频点技术通常多载频系统将相同地理覆盖区域的多个小区(假设每个载频为一个小区)合并到一起，共享同一套公共信道资源，从而构成一个多载频小区，称这种技术为N频点技术。
7、加性白高斯噪声信道加性是指噪声与传送的信号遵从简单的线性叠加关系，白噪声是指噪声的频谱是平坦的，高斯噪声是指噪声的分布服从正态分布。
仅含有这类噪声的信道称为加性白高斯噪声信道(Additional White Gauss Noise，AWGN)信道。
扩频通信习题解答
扩频通信习题参考解答1在高斯噪声干扰信道中，要求在干扰噪声功率比信号平均功率大100倍的情况下工作，输出信噪比不小于10dB ，信息传输速率R b ＝8kb/s ，系统采用直扩BPSK 调制，试求所需传输通道的最小带宽?解：dB 10out=⎪⎭⎫ ⎝⎛N S ，忽略系统的实现(执行)损耗，即dB 0sys =L ，系统要求干扰容限dB 20100==j M ，则系统的处理增益为1000dB 30dB 10dB 20out sys ==+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛++=N S L M G j P 扩频码的码速率为8Mb/s 8000b/s 1000kb/s 8==⨯==Pb c G R R传输通道的带宽为MHz162RF ==cR B2某系统的最大带宽B RF ＝1.2MHz ，一信号的速率R b ＝6kHz ，设系统采用直扩BPSK 调制，该信号通过这个系统时，输出的信噪比最大能改善多少?解：速率为R b ＝6kHz 的信号，经BPSK 调制后，信号的带宽为B b =12kHz ，这样，系统的扩频增益为 dB 20100kHz 12MHz 2.1RF ====b P B B G信号通过系统时，输出的信噪比最大能改善20dB 。
3一白色高斯噪声干扰信道，信道带宽为4MHz ，当干扰比信号噪大30dB 时，要求输出信噪比最小为10dB 的情况下，允许的最大信息传输速率为多少?解：在忽略系统的实现(执行)损耗，即dB 0sys =L ，dB 30=j M ，则处理增益为10000dB 40dB 10dB 30out sys ==+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛++=N S L M G j P 扩频码速率为Mb/s22RF ==B R c 信息码速率为kb/s 2.010000Mb/s 2===P c b G R R 在要求的条件下，允许的信息传输速率不能大于0.2kb/s 。
4用一码速率为R c ＝5Mb/s 的伪码序列，进行直接序列扩频，扩频后信号带宽是多少？若信息码速率为10k/s ，则系统处理增益是多少？解：MHz 10522RF =⨯==cR BdB 27500kb/s 10Mb/s 5====b c P R R G5要求某系统在干扰噪声功率比信号功率大300倍的环境下工作，系统需要多大的干扰容限？若要求输出信噪比为10dB ，则系统的最小处理增益是多少？解：系统需要的干扰容限dB 8.24300==j M ，在忽略系统的实现(执行)损耗，即dB 0sys =L ，系统的最小处理增益为3000dB8.34dB10dB 8.24out sys ==+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛++=N S L M G j P 6一个FH/DS 混合系统，扩频码速率R c =20Mb/s ，频率数为100，数据信息速率为9.6kb/s ，试求该系统的处理增益是多少？解：直扩增益为dB 332000kb/s6.9Mb/s 20DS =≈==b cP R R G 跳频增益为dB20100FH ===N G P 假设各频点间的频率间隔为40MHz ，即在跳频时频谱不会发生重叠，这样，系统的处理增益为dB 53dB 20dB 332000*********=+==⨯=⋅=PFHPDS P G G G7 BPSK 直接序列扩频系统的发射信号功率谱是怎样的？主瓣与旁瓣带宽之比是多少？与主瓣峰值相比，第一旁瓣的峰值功率电平是多少？主瓣包含的信号功率占总信号功率的百分比是多少？解：BPSK 直接序列扩频系统的发射信号功率谱具有2sin ⎪⎭⎫ ⎝⎛x x 形状，主瓣带宽为c c RF R R B =-=0（单边），第一旁瓣带宽为c c c R R R =-2（单边），第二旁瓣带宽为c c c R R R =-23（单边），……，主瓣与旁瓣带宽相等。
扩频通信答案
1.1用码速率为5Mb/s的为随机码序列进行直接序列扩频,,扩频后信号带宽是多少?若信息码速率为10kb/s,系统处理增益是多少?解:∵码速率Rc=Bss=5Mb/s∴扩频后信号带宽是:5MHz信息码速率Rb=10kb/s ∴系统处理增益为Gp=Rc/Rb=5000/10=500∵10log10∧500=27dB1.2直接序列-频率跳变混合系统,直接序列扩频码速率为20Mb/s,频率数为100,数据信息速率为9.6kb/s,试求该系统的处理增益是多少?采用BPSK调制时,所需要传输通道的最小带宽是多少?解:扩频码速率Rc=Bss=20Mb/s.N=100Rb=9.6kb/s,Gp=Rc/Rb*N=20000/9.6*100=208300 采用BPSK调制时B1=2Bss∴B2=NB1=100*2*20Mb=4000Mb1.3在高斯白噪声信道中,要求在噪声功率比信号功率大100倍的情况下工作,输出信噪比不小于10dB,信息传输速率为8kb/s,若系统采用直接序列BPSK调制,试求所需传输通道的最小带宽解:忽略系统的Lsys,即扩频系统的执行损耗或实现损耗∵噪声功率比信号功率大100倍M0=10lg100=20dB∴处理增益Gp=M0+(S/N)=20dB+10dB=30dB∵Rb=8kb/s∴Rc=Gp*Rb=1000*8kb/s=8000kb/s∴Bss=Rc=8000kb=8MbB=2Bss=16MHz1.4采用BPSK调制的直接序列扩频系统,射频最大带宽为12MHz,速率为6kb/s的信息信号通过这个系统传输时,系统输出信噪比最大能改善多少?解:最大带宽为12MHz B=2Bss=12MHzBss=6MHz ∴Rc=Bss=6MHz/s又∵Rb=6kb/s∴Gp=Rc/Rb=6000/6kb=1000[Gp]dB=10lgGp=30dB1.5高斯白噪声信道,信道带宽为4MHz,当干扰功率比信号功率大30dB时,要求输出信噪比最小为10dB,则系统的最小处理增益是几解:B=4MHz 干扰容限Mj=30dBS/N=10dB 在忽略系统的Lsys时有[GP]dB=[Mj]dB+[S/N]dB=40dB∵rc=Bss=1/2B=2Mb/srb=rc/Gp=2/10000Mb/s=200b/s1.6要求某系统在干扰功率比信号功率大300倍的环境下工作,系统需要多大的干扰容限?若要求输出信噪比为10dB,则系统的最小处理增益是多少?干扰容限j/s=10log300=24.8db处理增益Gp=(J/s)in+(s/n)out=24.8+10=34.8dB1.7扩频通信系统中用梳子调制,干扰容限中的(s/n)out与（Eb/N0）的关系1.8扩频处理增益中（s/n）out与香农公式中的（s/n）有何联系1.9扩频码速率为1mb/s，信息速率100k/s用直接序列扩频是否有抗干扰能力？当信息速率为50kb/s是呢？1.10时间跳变扩频系统与常规的时分多址系统的区别解:时间跳变扩频通信系统不是在一个时间帧上固定的分配时隙1.11由信息码对载波采用大频偏、多电平频移键控调制的系统与频率跳变系统是一回事吗?为什么?解:不是一回事,由信息码对载波采用大偏移,多电平频的键控调制的系统载波频率固定不变,频率跳变系统载波频率由伪随机码的变化控制变化.1.12扩频通信系统具有较低的功率谱密度,是否意味着扩频发射机的输出功率较低呢?第二方法：来提高系统抗干扰能力的实质是什么？答：所谓增加冗余度使用若干个（通常取奇数个）频率来传输一个比特的信息，接收机按照多数准则判决这样，即使某一瞬间某些频率受到干扰发生了错误，但只要太多数频率正确通过多数判决就能降低差错率。
__扩频通信课后习题解答-完整版
性和互相关特性来减小干扰的， 而多径干扰一般通过使用自相关特性良好的扩频码使多径信 号分离独立，并采用时域均衡，正交频分复用，rank 接收机等方法来减少干扰。即抗多径干 扰的码要求有尖锐的自相关特性， 而抗多址干扰的码组不仅要求尖锐的自相关特性而且要有 处处为零的互相关特性。 3-3、在直扩相关器的相乘器输出端，当 1Mbit/s 速率的长为 4095bit 的码序列与一连续载波 相乘时，会看到什么样的重复速率或谱线间隔？ 解：每秒重复 1 10 / 4095 244次
C S S )得 2 B 1 N N
由 C Blb(1
（1）信道容量不变，带宽增加 1 倍 信噪比：
S 2C / 2 B 1 1.23 N
C / 2B
信号功率： S 2 BN 0 (2
1) 39.36 N 0 kw
（2）信道容量不变，带宽减小一半
S 22C / B 1 24.01 N B 2C / B 信号功率： S N 0 (2 1) 192.089 N 0 kw 2
P P 20 ， N sys N sys 100
J in 23, J in 200 P P 1 窄带时 ( S / N ) out 23dB 0.01 200 1 宽带时 J out 0.2 P, ( S / N ) out 6.8dB 0.01 0.2
接入接收机后 10 lg 4-4 提高跳频速率对于抗频段阻塞式干扰有无作用， 为什么?提高跳频系统的抗干扰性能应从 哪几方面着手?
出由它们构成的 Gold 序列产生器的方框图。 解：
a1 a2 a3 a4 a5
a1 a2 a3 a4 a5
第三章 3-1、直接序列扩频信号具有什么样的功率谱形状？信号功率谱的 3dB 带宽是多少？与主瓣 峰值相比， 第一个旁瓣的峰值功率电平是多少？主瓣中包含的信号功率占信号总功率的百分 比是多少？
扩频通信第二版答案暴宇
扩频通信第二版答案暴宇今天的答案是暴宇，来了解一下扩频通信的基础知识，在扩频通信中，对于系统而言，什么才是真正的网络拓扑？下面是答案解析：对于扩频通信来说，数据传输速度最重要的参数就是速率。
速率越高数据传输速度越快。
首先我们来了解一下数据传输速度中最重要的四个参数:1.速率与接口类型;2.接口类型与用户端配置;3.连接设备类型和数量;4.传输链路的性能特性。
一般情况下，这些参数会对整个系统有着直接影响。
一般来说，带宽越大速度也就越快。
所以在扩频通信中采用何种类型的数据传输技术可以更好地发挥扩频通信的作用呢？下面就让我们来了解一下吧！1、扩频数据最简单的数据传输方式是在发送端和接收端同时传输一定数量的数据，并可以多次发送。
比如，将两个 A和 B分别发送给 A和 B,可以得到一个 C值，就称为扩频数据。
在无线通信技术中，一个 A的值代表一个接收端。
所以 B的值就是 A发送数据的有效值，也就是我们常说的速率值。
在无线通信中常用的扩频数据为：中继扩频数据(CW)、数据包扩频数据(BW)、数据(BFW)。
因为中继之间传输过来的数据并不是一定要在一定范围内发送方会接收到的数据，因此只要满足接收到数据后需要发送到扩频接收机中传输的需求就可以了。
这里所谓的中继是指与发送方（用户）发生一定关系之后才与接收机（客户端）建立起联系的中继类型的称为“中继器”（中继器）而不是中继器外网中被称为“外网”的。
“外网”即终端（中继设备）能够对终端（包括接收机）发送信息并通过中继器接收信息并能够被接收的无线接入网络。
中继器就是将这种电信号传送给终端（外网）并通过中继器向主机发送相关短信信息（如短信收发地址）的通信终端。
在无线通信中采用多中继器形式主要是由于中继器中有多个信号转换器（每个中继器对信号进行处理后再传送给下一个接收方）同时也是扩频通信信号传输的一种主要形式。
2、网络拓扑结构特点与应用扩频通信系统由链路、交换机、终端设备三部分组成。
通信原理课后答案
512+64=576<635, M7=1
576+32=608<635, M8=1
最后得：M1M2M3M4M5M6M7M8=11100011
第7题解
M1M2M3M4M5M6M7M8=01010011
M1=0，故为负，M2M3M4=101，位于256~512的范围内。
（1）设计出该循环码的编码电路；
（2）设计出该循环码的译码电路，分以下步骤进行：
①已知发送端发送的正确码字为 ，若 有错，利用它设计译码器中的校正电路（即反馈移位寄存器的哪些输出应接非门）；
②写出译码电路中反馈移位寄存器的状态方程；
③画出状态转换表；
④画出状态转换图；
⑤分析当码字中的 、 、 、 、 、 分别出错时，译码器能否正确纠错？从而论证译码器的设计是否正确。
第7题解：
第8题解：
第3章信道与噪声习题解答
第1题解：
(a) (b)
（1）对于图（a）,其传递函数为:
（2）对于图（b）,其传递函数为:
第2题解：
转移概率：
P（0/0），P（1/0），P（2/0），P（3/0）
P（0/1），P（1/1），P（2/1），P（3/1）
P（0/2），P（1/2），P（2/2），P（3/2）
P（0/3），P（1/3），P（2/3），P（3/3）
第3题解：
第4题解：
第5题解：
的幅频特性为：
的特性曲线如下图所示：
第6题解：
（1）基本原理：多径效应主要是接收的信号是到达接接收机的的各路信号的合成。如果在接收端同时获得几个不同的合成信号，则将这些这些信号适当合并后得到的总接收信号，将可能大大减小多径效应的影响。“分集”的意思是分散得到几个合成信号并集中这些信号的意思。只要被分集的几个信号之间是统计独立的，则经过适当合并，就能改善接收性能。
研究生13级-扩频通信A卷答案
哈尔滨理工大学 2013-2014 学年第二学期（硕士）考试试题 A 卷答案 考试科目： 扩频通信 考试时间：100分钟 试卷总分100分 考试班级： 通信、信号、电子13级硕士研究生 一、简答题：（本题共5小题，每小题8分，总计40分） 1. 什么是“扩频通信”？扩频通信系统的主要特点有哪些？ 答：扩频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）扩展频谱后成为宽频带信号，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扩展了的频谱进行压缩，恢复为原来待传输信息信号的带宽，从而达到传输信息目的的通信系统。
扩频通信技术是一种具有优良抗干扰性能的技术，它的主要优点是： (1) 抗干扰性能好。
扩频通信系统具有极强的抗人为宽带干扰、窄带瞄准式干扰、中继转发式干扰的能力，有利于电子反对抗，特别适合军事通信系统中运用。
(2) 选择性寻址能力强，可以用码分多址的方式来组成多址通信网。
使用扩频通信技术组成多址通信网时，网络的同步比常规通信体制易于实现。
便于实现机动灵活的随机接入，便于采用计算机进行信息的控制和交换。
(3) 保密性能好，信息隐蔽以防窃取。
由于扩频通信系统可以使用周期很长的伪随机码，在一个周期中伪随机码具有随机特性，因而将其用于保密通信系统中，不易发现和识辨信号。
(4) 频谱密度低，对其他通信系统的干扰小。
在输出信号功率相同的情况下，由于扩频信号扩展了频带，降低了输出信号单位频带内的功率，从而降低了系统在单位频带内电波的通量密度。
频谱密度低，对空间通信大有好处。
当空间通信系统在地面上产生的电波通量密度太大时，会造成对地面通信系统的干扰。
针对当前无线电通信中频率资源匮乏的问题，利用扩频通信技术，使频率资源可重复利用。
使用扩频码分多址技术可解决常规通信系统中电波拥挤的大难题，所以扩频码分多址通信在城市移动通信中有着广阔的应用前景。
(5) 高分辨率测距。
扩频通信
例：N/S=100(20dB) C=3kb/S 那么 B=0.7*C*（N/S） =0.7*3*100=210KHz
这就说明在噪声比信号功率大100倍的情 况下信息速率=3kb/s的信号在210KHz的信道 上仍然可以保证可靠通信。 扩频通信正好是利用这一原理。用高速 的扩频码来扩展待传输信号带宽的手段，达 到系统抗干扰能力的目的。
输出信号噪声功率比 （S / N） out Gp 输入信号噪声功率比 ( S / N )in
输出信噪比=相关器的输出信噪比 输入信噪比=接收机的输入信噪比
Rc Gp 直接扩频的处理增益： Rb
调频系统的处理增益： 跳时系统的处理增益：
Bss Gp Bb
混合系统的处理增益： Gp=Gp1*Gp2*Gp3
内蒙古大学信息工程学院电子工程系
扩 频 通 信
田日才 编著 清华大学出版社
主讲:范道尔吉
第一章：扩频通信的理论基础
1.1 扩频通信基本概念 1.2 扩频通信系统的分类 1.3 扩频通信系统的模型 1.4 扩频通信系统的处理增益与主要特 点
1.1基本概念
S C B log 2 (1 ) 香农公式 N C------信道容量（比特/秒）
扩频码是什么呢？
扩频码就是伪噪声序列。比如m序列。
香浓指出：在高斯白噪声干扰下，在平均功率 受限的信道上，实现有效和可靠传输的最佳信 号形式是具有白噪声统计特性的信号。因为白 噪声具有理想的自相关特性。
N0 S( f ) 2
f
j 2f
R( ) S ( f )e
s(t ) Ad (t )c(t ) cos( 2f 0t )
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课后习题参考答案第一章1-1、在高斯白噪声干扰的信道中，信号传输带宽为16KHz ，信噪比为4，求信道的容量C 。
在此信道容量不变的条件下，分别将信号带宽增加1倍和减小一半，分别求此两种情况系统的信噪比和信号功率的变化值。
解：22log (1)16000log (14)37.156/S C B bit s N=+=+= （1）信道容量不变，带宽增加1倍 信噪比：/221 1.23C B S N=-= 信号功率：/2002(21)39.36C B S BN N kw =-= （2）信道容量不变，带宽减小一半 信噪比：2/2124.01C B S N=-= 信号功率：2/00(21)192.0892C B B S N N kw =-=1-4、某一高斯白色噪声干扰信道，信道带宽为8kHz ，试求在系统信噪比为25dB 条件下允许的最大信息传输速率。
解：s kbit N S B C /475.66)101(log 8000)1(log 5.222=+=+=1-5、某系统的扩频处理增益p G 为40dB ，系统内部损耗S L =2dB ，为保证系统正常工作，相关解码器的输出信噪比dB N S out 10)/(≥，则系统的干扰容限为多少？解：dB N S L G M out S p j 28]102[40])/([=+-=+-=1-6、某系统在干扰信号的有用信号功率250倍的环境下工作，解码器信号输出信噪比为12dB ，系统内部损耗为3dB ，则系统的扩频处理增益至少应为多少？ 解：()10lg 25031238.98j s S G M L dB N=++=++=1-8、某直接序列扩频系统的伪随机码速率为5Mbit/s ，信号速率为8kbit/s ，信号的扩频带宽和处理增益各为多少？解：扩频带宽：22*510c B R MHz === 处理增益：6310*1010lg 10lg 30.978*10i B G dB R ===1-9、试说明扩频通信系统与传统调制方式通信系统的主要差别。
解：（P11-P12页）（1）抗干扰能力强（2）信号隐蔽性好（3）可以实现码分多址（4）抗衰落和抗干扰能力强（5）可以实现精确的测距和定时（6）能与传统通信系统共用频段第二章2-3、试解释多径干扰和多址干扰的差别，多径干扰和多址干扰对扩频码的要求一样吗？为什么？解：略。
2-5、在多径传播的环境中，若允许最大时延为s μτ25.0max =，试指出这一扩展频谱系统接收信号起伏最小的条件。
解：当1)2cos(max 0-=τπf 时，相对起伏)2/(0P P 最小，即：πτπ)12(2max 0+=n fMHz n Hz n Hz n n n f )24(10)12(21025.0121212122)12(66max max 0+=⨯+=⨯∙+=∙+=+=⇒--τπτπ ),,2,1,0(N n =第三章3-1、直接序列扩频信号具有什么样的功率谱形状？信号功率谱的3dB 带宽是多少？与主瓣峰值相比，第一个旁瓣的峰值功率电平是多少？主瓣中包含的信号功率占信号总功率的百分比是多少？ 解：直接序列扩频信号的功率谱是2sin ⎪⎭⎫ ⎝⎛x x 。
信号功率谱的3dB 带宽是0.443C R (单边带)。
与主瓣峰值相比，第一个旁瓣的峰值功率电平是主瓣峰值电平的%2.5%3.90%3.90%95=-，若设主瓣峰值为1dB ，则第一旁瓣的峰值功率电平为0.052dB 。
主瓣中包含的信号功率占信号总功率的%3.90。
3-3、在直扩相关器的相乘器输出端，当1Mbit/s 速率的长为4095bit 的码序列与一连续载波相乘时，会看到什么样的重复速率或谱线间隔？解：每秒重复61*10/4095244=次谱线间隔为2443-4、比较直接式相关与外差式相关的抗干扰能力，并解释产生二者差别的原因。
解：直接式相关与外差式相关相比抗干扰能力较低。
原因：（P44-P45页）3-5、直扩系统处理增益为30dB ，输入的干扰信号功率比有用信号功率大10dB 时，相关器输出的（S+J ）/J 是多少？相关器的输出信噪比是多少？ 解：由10lg()10in J dB S =可得1()10in S J =又(/)10lg 30(/)out p inS J G dB S J ==，所以相关器输出的信噪比： 3()10()100out in S S J J ==或20dB ，所以101S J J+=3-6、分别比较输入到带宽为10MHz 的直接序列扩频接收机与带宽为50KHz 的常规通信系统接收机的热噪声功率，当处理增益为23dB 时，扩频接收机相关解扩后的热噪声功率是多少？比较扩频接收机与常规通信系统接收机的收信灵敏度。
解：直扩：2361411 1.38*10*300*10*10 4.14*10P kTB w --===或者-133.83dB 常规接收机： 2331622 1.38*10*300*50*10 2.07*10P kTB w --===或者-156.84dB相关接扩后，热噪声功率仍为-133.83dB3-13、比较DS 和FH 系统的抗干扰能力的差异解：P86-P87页第四章4-3、什么是m 序列？产生m 序列的反馈逻辑多项式为什么必须是本征多项式？ 解：P104、P1084-4、当τ=0，1，2，…，10时，试计算码序列1110010110与010*******的相关函数。
解：τ=0：⊕{}{}11100101100101110001n n a b ===1011100111，0A D R A D -==+-0.4 同理：当τ=1，2，…，10时，有：1R =0；2R =0；3R =0；4R =0；5R =-0.4；6R =0.4；7R =0.4；8R =0；9R =0；10R =-0.4 所以：1,00.1,0 ()R τττ⎧⎪⎨⎪⎩=-≠=4-5、在2n -1bit 的m 序列中，有多少个3个1的游程，有多少个3个0的游程？ 解：总游程：121024n -=个长度为3的游程：1032/2128=个所以有64个3个1的游程，64个3个0的游程。
4-6、若m 序列的特征多项式52()1f x x x =++，试求出该m 序列及其自相关函数。
解：由5211()()1G x f x x x ==++可得： 输出序列：1010111011000111110011010010000… 自相关函数1311,0,0 ()R τττ⎧⎪⎨⎪⎩=-≠= 4-8、试说明一个由特征多项式43()1f x x x x =+++生成的移位寄存器能否生成最大长度码。
解：由生成函数4311()()1G x f x x x x ==+++可得： 输出序列：111000111000111…所以不能生成最大长度码。
4-13、两个m 序列的特征多项式分别为251()1f x x x =++，2452()1f x x x x x =++++，画出由它们构成的Gold 序列产生器的方框图。
解：2a 3a ⊕第五章5-1、扩频同步分为几步？伪码捕获的作用是什么？解：扩频同步分为两步：捕获和跟踪。
伪码捕获的作用：试图找到接收信号中伪码的起始相位，使收端伪码与发端伪码的相位差小于二分之一个码元。
5-2、按未知相位区间搜索策略，伪码捕获可分为哪几种类型？解：按未知相位区间搜索策略，伪码捕获可分为：串行捕获、并行捕获和串/并混合捕获。
5-4、试画出串行捕获、并行捕获、匹配滤波器捕获的电路框图。
解：串行捕获：138页图5-1并行捕获：139页图5-3匹配滤波器：142页图5-7第六章6-1、简述扩频序列跟踪码的作用。
解：扩频序列跟踪码的作用：（1）继续减少本地伪码与接收伪码之间的相位误差，使之达到正常解扩的要求；（2）保持锁定状态，使本地伪码跟踪接收伪码变化；（3）对同步状态进行监控，一旦发现失步，重新返回捕获状态，重新捕获同步码。
6-2、基带延迟跟踪环的跟踪误差的均方值与哪些因素有关？如何减少其均方值？ 解：跟踪误差：202L B N Pεσ= 所以误差与跟踪回路的单边等效噪声带宽L B 和回路内信噪比有关，要使2εσ值减少，可以要求回路滤波器的带宽变窄，但是如果带宽太窄，可能会使得对于变化较快的延迟时间d T ，同步跟踪回路失步，导致环路不能有效地跟踪扩频码。
6-5、试比较基带延迟跟踪环和非相干延迟锁定跟踪环的0.5c T 鉴相器的鉴相特性。
解：基带延迟跟踪环鉴相特性：0.5()[(0.5)][(0.5)]c T c c c c D R T R T εεε=--+ 其中，第一项是与扩频序列同步跟踪误差有关，第二项是噪声干扰导致。
误差信号经环路低通滤波器后，作用到压控振荡器VCO 上，生成对本地扩频序列与发送来的扩频序列的相位差的准确估计值，从而调整本地扩频序列相位，产生现在基带的扩频序列同步跟踪。
0.5c T 鉴相器的基带延迟锁定同步跟踪环的相位误差为0，且曲线有跟大的合成相关值，所以跟踪性能较好。
非相干延迟锁定跟踪环鉴相特性：0.532,232,.520, -N+1.5< 1.5() -1.5<0.52, -0.5<0.5() 0.5<10, 1.5< 1.5()c T N D εεεεεεεεε⎧⎪⎪+⎪⎪⎨⎪⎪-⎪⎪⎩≤--≤-≤≤≤-=可以看出0.5()c T D ε是以N 为周期的周期函数，上式给出了一个周期内的表达式，在ε=0附近，0.5()c T D ε是ε的线性函数，因为0.5c T 延迟锁定鉴相器的S 曲线在ε=0附近存在线性区域，所以便于控制误差信号使本地扩频序列相位与发送的扩频序列时钟信号相位一致。