实验十一直接序列扩频实验
直接序列扩频信号调制仿真
直接序列扩频信号调制仿真
一、实验目的
(1) 掌握直接序列扩频信号概念。
(2) 熟悉MATLAB 仿真软件的使用。
二、实验内容
(1) 编写MATLAB 程序仿真直接序列扩频调制程序。
(2) 观察直接序列扩频信号相位关系。
(3) 观察直接序列扩频信号幅度关系。
(4) 观察直接序列扩频功率谱密度关系。
(5) 分析仿真中观察的数据，撰写实验报告。
三、实验原理
直接序列扩频（DS-SS ）通过直接用伪随机信号产生的随机序列对多个基带信号脉冲进行直接相乘。
PN 码中的每一个脉冲或符号位称为码片（Chip ）。
同步数据符号位有可能是信息位也有可能是二进制编码符号位。
在相位调制前进行模2运算。
对于单用户来说，接收到的扩频信号可用下式来表示
四、实验步骤
(1) 预习直接序列扩频信号调制原理
(2) 根据系统方框图，画出仿真流程图。
(3) 编写MATLAB 程序并上机调试。
(4) 观察直接序列扩频信号调制波形图。
(5) 撰写实验报告。
仿真流程图如下：
()()()cos(2)ss c s t t p t f t πθ=+
在
中令Es=0.5 Ts=1 fc=12 θ=pi/2
设置好之后仿真得如下扩频调制信号：
把该信号输入调制解调器，由于信号具有BPSK 信号的性质，通过相关解调即可提取m （t ） 2()()()cos(2)s ss c s E s t m t p t f t T πθ+。
移动通信扩频实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解移动通信扩频技术的原理和基本概念。
2. 掌握扩频通信系统的组成和信号处理过程。
3. 通过实验验证扩频通信的抗干扰性能和频谱利用率。
4. 分析扩频通信在移动通信中的应用优势。
二、实验原理扩频通信是一种通过将信号扩展到较宽的频带上的通信技术，其基本原理是将信息数据通过一个与数据无关的扩频码进行调制，使得原始信号在频谱上扩展，从而提高信号的隐蔽性和抗干扰能力。
扩频通信的主要特点如下：1. 扩频：通过扩频码将信号扩展到较宽的频带上，提高信号的隐蔽性。
2. 抗干扰：由于信号频谱较宽，抗干扰能力强，可抵抗多径干扰、噪声等影响。
3. 频谱利用率：扩频通信采用码分复用（CDMA）技术，可充分利用频谱资源。
4. 分集：通过扩频码的不同，可实现信号的分集接收，提高通信质量。
三、实验设备1. 移动通信实验平台2. 信号发生器3. 信号分析仪4. 通信控制器5. 通信终端四、实验内容1. 扩频信号的产生（1）设置信号发生器，产生原始信号。
（2）选择合适的扩频码，进行扩频调制。
（3）观察扩频后的信号频谱，验证扩频效果。
2. 扩频信号的接收（1）设置通信控制器，模拟移动通信环境。
（2）将扩频信号发送到接收端。
（3）接收端对接收到的信号进行解扩频，恢复原始信号。
（4）观察解扩频后的信号，验证解扩频效果。
3. 抗干扰性能测试（1）在接收端加入噪声，观察信号变化。
（2）调整噪声强度，测试扩频信号的抗干扰性能。
4. 频谱利用率测试（1）设置多个扩频信号，进行码分复用。
（2）观察频谱，验证频谱利用率。
五、实验结果与分析1. 扩频信号的产生实验结果表明，通过扩频码调制，原始信号在频谱上得到了有效扩展，验证了扩频通信的基本原理。
2. 扩频信号的接收实验结果表明，接收端能够成功解扩频，恢复原始信号，验证了扩频通信的解扩频效果。
3. 抗干扰性能测试实验结果表明，扩频信号在加入噪声后，信号质量仍然较好，证明了扩频通信的抗干扰性能。
直接序列扩频 实验报告
Direct Sequence Spread Frequency TechniquesName: XIE Ling Class: 2008215106 Student Number: 08212917AbstractThis experiment is designed to learn the fundamentals of the direct sequence spread spectrum and code division multiple address techniques.Descriptions of Experiment1.Write a program to generate the m-sequence with.Since an m-sequence generator usually adopted as the pseudorandom sequence generator, which is a linear feedback shift register’s (LFSR) output, the LSFR’s implementation of the given polynomial is as follow:B4B12B8B7B6B5B0 B14B13B9Output x15x13x9x8x7x51 ++++++Figure 1 LFSR implementationAs the figure shows, the number of polynomial coefficients is 15, then the number of registers which are needed for shifting is 2^15-1 (Notice: state full of zero is invalid). Given that initial state of register 00000 00000 00001. Then the first output is 0, and the new data in registers B13 to B0 are the previous data in registers B14 to B1 respectively by linear shifting. The new data in register B14 is the mod-2 sum of B0, B5, B7, B8, B9 and B13. In MATLAB, this process is realized asnewRegister(1:lenC-1) = register(2:lenC);newRegister(lenC) = mod(sum(coefficient.*register),2);When a new register state is generated, the sequence output is the first bit of the new state. In MATLAB, the process can be done by a loop with 2^15-1 times as follows:for i = 2:lenR% code...mSeq(i) = register(1);end;In the main function, the mSeqGenerate(coefficient)function is invoked to generate the required m-sequence. As the polynomial defined, the coefficient parameter in this experiment is 10000 10111 00010. In MATLAB, it is invoked as the code below:coefficient = [1 0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 0];mSequence = mSeqGenerate(coefficient);stairs(mSequence);2.Draw the autocorrelation of the generated m-sequence.The m-sequence has good performance in autocorrelation. In theory, the autocorrelation is periodic defined as the following equation, where N is the length of the sequence.In MATLAB, the autocorrelation can be obtained the function [ACF, Lags, Bounds] = autocorr(Series)where series is the input sequence and ACF is the autocorrelation of the sequence. The code is as followautocorr(mSequence);3.Build up a simulation system with the data rate 1bit/s, spreading gain 64 and thecarrier frequency 128Hz. The system layout and the corresponding parametersettings are as follows.Figure 2 Simulink SystemIn detail, main blocks in Figure2 are as listed below:a.Walsh Code Generated: used to generate the original signal.Code length: 512 (since spreading=64, we have 2^15/64=512);Code index: 498b.PN Sequence Generator: used to generate the PN sequenceGenerator polynomial: [1 0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1]Initial state: [1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]c.Sine Wave: used for modulation and demodulationAmplitude: 5Frequency: 128 (since the carrier frequency is 128Hz)d.Gaussian Noise Generator: used to add noise to the signalMean value: 0Variance: 1e.Autocorrelation: used to simulate the function of matching filterf.Zero-Order hold & Hit-crossing: used to simulate the function ofsampler/judgerg.Scope: used to display the signal wave in different stages1.The generated m-sequence is plot as the figure below.Figure 3 Generated M-SequenceObtain the data stored in the variable mSequence (a 1*32767 vector), and the leading part of the data is as follows:1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 10 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1Double-check the values, it is proved to be correct. That is, the obtained sequence satisfies the requirement of the experiment.2.The autocorrelation of the generated m-sequence is as follow.Figure 4 Autocorrelation of Generated M-SequenceObtain the data stored in the autocorrelation parameter. It is a 1*21 vector and the approximated data is shown as the table below.1 -9.314e-10 -3.052e-05 -6.104e-05 -9.15620482829168e-05 -0.000-9.156e-05 -0.000 -0.000 -0.000 -9.15639112123025e-05 -1.024e-08-3.053e-05 -0.000 -9.156e-05 -1.397e-08 -3.053e-05 -1.210e-080.000 0.000 -3.053e-05Double-check the values. It is obvious that the autocorrelation of the m-sequence has value 1 when there’s no shift. After shifting, the autocorrelation has a value that is nearly zero. This satisfies the equations defined in the Descriptions of Experiment.3.The output displayed on the scope is as the figure below.Figure 5 Display on Scope1.PN signal2. Signal after spectrum spread3. Signal after modulation4.Signal after noise5. Signal after demodulation6. Recovered signalIn digital communication, the fastest speed of data transmission seems to be the bandwidth of digital channel, which is also called the capacity of the channel. The larger the capacity, the stronger the ability of anti-interference is. Obviously, when the capacity is enlarged, the bandwidth will be wider. This is also the reason m sequence is used to spread the message data bandwidth.1.main.mclc;clear all;close all;coefficient = [1 0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 0];mSequence = mSeqGenerate(coefficient);stairs(mSequence);title('M-Sequence generated from p(x)');axis([0,2^15-1,0,1.2]);figure;autocorr(mSequence);title('Autocorrelation of M-Sequence');2.mSeqGenerate.mfunction [mSeq] = mSeqGenerate(coefficient)lenC = length(coefficient);lenR = 2^lenC - 1;register = [1,zeros(1,lenC-1)];mSeq(1) = register(1);for i = 2:lenR% code...newRegister(1:lenC-1) = register(2:lenC);newRegister(lenC) = mod(sum(coefficient.*register),2);register = newRegister;mSeq(i) = register(1);end;。
实验十一--直接序列扩频实验
实验十一直接序列扩频实验一、实验目的1 、通过本实验掌握基带信号m 序列扩频原理及方法，掌握扩频前后信号在时域及频域上的变化。
2 、通过本实验掌握基带信号Gold 序列扩频原理及方法，掌握扩频前后信号在时域及频域上的变化。
二、实验内容1 、观察扩频前后信息码的时域变化。
2 、观察扩频前后信息码的频域变化。
3 、观察已调信号在扩频前后的频域变化。
三、基本原理扩展频谱通信系统是指将待传输信息的频谱用某个特定的扩频函数扩展成为宽频带信号后送入信道中传输，在接收端利用相应手段将信号解压缩，从而获取传输信息的通信系统。
也就是说在传输同样信息时所需的射频带宽，远比我们已熟知的各种调制方式要求的带宽要宽得多。
扩频带宽至少是信息带宽的几十倍甚至几万倍。
这一定义包括以下三方面的意思：（1）信号频谱被展宽了。
在常规通信中，为了提高频率利用率，通常都是采用大体相当带宽的信号来传输信息，即在无线电通信中射频信号的带宽和所传信息的带宽是属于同一个数量级的，但扩频通信的信号带宽与信息带宽之比则高达100〜1000，属于宽带通信，原因是为了提高通信的抗干扰能力，这是扩频通信的基本思想和理论依据。
扩频通信系统扩展的频谱越宽，处理增益越高，抗干扰能力就越强。
（2）采用扩频码序列调制的方式来展宽信号频谱。
由信号理论知道，脉冲信号宽度越窄，其频谱就越宽，信号的频带宽度和脉冲宽度近似成反比，因此，所传信息被越窄的脉冲序列调制，则可产生很宽频带的信号。
扩频码序列就是很窄的脉冲序列。
（3）在接收端用与发送端完全相同的扩频码序列来进行解扩。
扩频技术的理论依据定性的讨论有以下几点：首先，扩频技术的理论基础可用香农信道容量公式来描述：C W log2（1 S/N）式中：C 为信道容量；W 为系统传输带宽；S/N 为传输系统的信噪比。
该公式表明，在高斯信道中当传输系统的信噪比S/N 下降时，可用增加系统传输带宽W 的办法来保持信道容量C 不变。
对于任意给定的信噪比可以用增大传输带宽来获得较低的信息差错率。
移动通信课程设计 直接序列扩频系统仿真
信息与通信工程学院移动通信课程设计实验报告题目：直接序列扩频系统仿真班级：姓名：学号：班内序号：日期：目录一、背景 (3)二、要求： (3)三、设计概述 (3)四、直接序列扩频系统仿真 (3)1、基本扩频系统仿真流程图 (3)2、matlab程序及仿真结果图 (5)2.1、生成m序列及m序列性质 (5)2.2、生成50位随机待发送二进制比特序列，并进行扩频编码 (6)2.3、对扩频前后信号进行BPSK调制，观察其时域波形 (8)2.4、计算并观察扩频前后BPSK调制信号的频谱 (9)2.5、接收机与本地恢复载波相乘，比较扩频与否的时域波形 (11)2.6、与恢复载波相乘后，观察其频谱变化 (12)2.7、仿真观察信号经凯萨尔窗低通滤波后的频谱 (14)2.8、观察解扩后的信号波形、频谱 (15)2.9、比较扩频系统解扩前后信号带宽、信号功率谱 (16)2.10、对解扩信号进行采样判决 (18)五、仿真产生不同的伪随机序列 (21)1、m序列（跟四、2.1一样） (21)2、产生随机序列Gold码和正交Gold码 (22)2.1、产生Gold码并仿真其自相关函数 (23)2.2、产生正交Gold码并仿真其互相关函数 (25)六、验证直扩系统对窄带干扰的抑制能力 (27)1、加窄带干扰的直扩系统建模 (28)2、不同扩频序列长度下的误码率比较 (29)3、扩频序列长度N=7时，不同强度窄带干扰下的误码率比较 (30)七、分工 (30)八、心得体会 (30)一、背景直接序列扩频通信系统(DSSS)是目前应用最为广泛的系统。
在发送端，直扩系统将发送序列用伪随机序列扩展到一个很宽的频带上去，在接受端又用相同的扩频序列进行解扩，回复出原有信息。
由于干扰信息与伪随机序列不相关，扩频后能够使窄带干扰得到有效的抑制，提高输出信噪比。
系统框图如下图所示：二、要求：1. 通过matlab建模，对直扩系统进行仿真2. 研究并仿真产生不同的伪随机序列3. 验证直扩系统对窄带干扰的抑制能力，给出误码率等仿真曲线三、设计概述本次课设按要求完成，利用matlab进行直接扩频系统的仿真，利用BPSK调制，仿真了扩频、调制、解调、解扩过程，并对是否使用直接扩频进行了对比。
直接序列扩频报告
for t = n:-1:2
register(t)= register(t-1);%移位
end
(1) = temp; %移位后的寄存器
temp = 0;
end
mseq=2*mseq-1; %转化为双极性m序列
end
四、结果与分析：
1.实验结果：
Figure 1
Figure2
2.实验分析
实现了信号的频谱扩展。扩频通信使用高速率的伪随机码序列对基带信号进行扩频调制，低速码元被调制在了高速的伪随机码序列上。在频谱图上分析可知，基带信号的频谱被扩展到一个更宽的频谱上，使得信号的频谱均匀的分布在很宽的频谱上，从而提高了信号的抗干扰能力，以及信号的隐蔽性。
提高了信号的安全性能。在进行扩频调试时采用的是m序列伪随机码，由于m序列是一组随机码序列，当信息被截获后，如果不知道扩频调制时使用的m序列，是有用的信息无法被解扩出，对于截获方来说，其实收到的只是无用的噪声信号而已。
figure(1);
subplot(4,1,1),stem(signal4);title('原始采样信号');
subplot(4,1,2),stem(PN);title('PN序列');
subplot(4,1,3),stem(ds1);title('直接序列扩频信号');
subplot(4,1,4),stem(ds3);title('解扩信号');
title('扩频信号频谱');
subplot(4,1,4);
plot((-Ns/2+1):Ns/2,abs(fftshift(fft_ds3)));
title('解扩信号频谱');
基于m序列的直接序列扩频
基于m序列的直接序列扩频扩频通信实验实验名称：基于m序列的直接序列扩频专业班级：通信111501班学⽣姓名：穆琦沈傲⽴孙琳王瑞学熊晓倩学号：指导教师：郑秀萍时间：1 需求分析在通信发射端将载波信号展宽到较宽的频段上;在接收端,⽤同样的扩频码序列进⾏解扩和解调,把展宽的信号还原成原始信息.通过扩展频谱的相关处理,⼤⼤降低了频谱的平均能量密度,可在负信噪⽐条件下⼯作,获得了⾼处理增益,从⽽降低了被截获和检测的概率,避免了⼲扰影响.通过仿真模型结果分析抗噪声性能结果。
2 概要设计扩频通信系统分为直接序列扩频系统、跳频扩频系统、跳时扩频系统和混合式扩频系统。
直接序列扩频系统，⼜称“平均”系统或伪噪声系统，就是采⽤⾼码率的扩频码序列PN 码(伪随机码),在发送端与编码数据信号进⾏模2 加,产⽣⼀扩频序列,这⼀码序列由于码元很窄,占⽤了很宽的频带,达到扩频的⽬的,然后⽤扩频序列去调制载波并予以传输。
在接收端接收到的扩频信号经⾼频放⼤混频之后,⽤与发端相同且同步的伪随机码对扩频信号进⾏相关解扩,由于收发端伪随机码的相关系数为1,故可以完全恢复所传的信息,⽽⼲扰和噪声由于与接收机伪随机码不相关,在相关解调时⼤⼤降低进⼊信号通频带内的⼲扰。
它是⽬前应⽤较⼴泛的⼀种扩展频谱系统。
在国外已获得成功的空间探测器“喷⽓推进实验室（JPL）测距技术”就是⼀种直接序列调制，TATS-1 军⽤卫星中的扩展频谱多址(SSMA)系统等都使⽤DSSS。
直接序列扩频系统的接收⼀般采⽤相关接收，并分成两步，即解扩和解调。
在接收端，接收信号经过数控振荡器放⼤混频后，⽤与发射端相同且同步的由M 序列发⽣器产⽣的伪随机码对中频信号进⾏相关解扩，把扩频信号恢复成窄带信号，然后再由基带滤波器进⾏解调，最后恢复出原始信息序列。
扩频与解扩过程中,利⽤PN序列⽣成器模块( PN Sequence Generator ) ,产⽣6级、传输速率500b/s的PN伪随机序列来达到扩频和多址接⼊效果,这⾥扩频增益为50倍.扩频的运算是信息流与PN码相乘或模⼆加的过程.解扩的过程与扩频过程完全相同,即将接收的信号⽤PN码进⾏第⼆次扩频处理.要求使⽤的PN码与发送端扩频⽤PN 码不仅码字相同,⽽且相位相同.否则会使有⽤信号⾃⾝相互抵消.解扩处理将信号压缩到信号频带内,由宽带信号恢复为窄带信号.同时将⼲扰信号扩展,降低⼲扰信号的谱密度,使之进⼊到信息频带内的功率下降,从⽽使系统获得处理增益,提⾼系统的抗⼲扰能⼒.调制与解调使⽤⼆相相移键控PSK⽅式.为了⽅便分析, 我们可对系统作如下假设: 系统各⽤户同步;系统各⽤户功率相同;仅考虑系统MAI和⽩噪声⼲扰引起的误码, 忽略信号传输、调制解调过程中的误码。
移动通信十一 直接序列扩频实验
实验十一直接序列扩频实验一．实验目的：1、通过本实验掌握基带信号m序列扩频原理及方法，掌握扩频前后信号在时域及频域上的变化。
2、通过本实验掌握基带信号GOLD序列扩频原理及方法，掌握扩频前后信号在时域及频域上的变化。
二．实验内容：1、观察扩频前后信息码的时域变化。
2、观察扩频前后信息码的频域变化。
3、观察已调信号在扩频前后的频域变化。
三．基本原理：扩展频谱通信系统是指将待传输信息的频谱用某个特定的扩频函数扩展成为宽频带信号后送入信道中传输，在接收端利用形相应手段将信号解压缩，从而获得传输信息的通信系统。
四．实验原理：1、实验模块简介（1）CDMA发送模块：本模块的主要功能：产生PN31伪随机序列，将伪随机序列或外部输入的其它数字序列扩频，扩频增益为32，扩频后输出码速率为512kbps，可输出两条不同扩频码信号。
（2）IQ调制解调模块：本模块的主要功能：产生调制及解调用的正交载波；完成射频正交调制及小功率线性放大；完成射频信号正交解调。
2、实验电路说明CDMA发送模块上产生的PN码，速率为16K，作为信源输入近模块中。
模块内部产生PN序列，速率为512K，作为扩频码，与输入信源模2加，完成扩频操作后输出，扩频增益为32。
经扩频后的码送入IQ调制模块中进行PSK调制，经放大后输出。
PSK已调信号载波为10.7MHz，是由21.4MHz本振源经2分频产生。
五．实验步骤（一） m序列扩频实验1、在实验箱上正确安装CDMA发送模块及IQ调制解调模块2、正确连线，检查无误后打开电源3、将发送模块上“GOLD1 SET”拨码开关第一位置“1”，其它位置“0”4、对比观察m序列扩频前后的信号波形、频谱a、示波器探头接发送模块上“DATA1 IN”测试点及改模块上“DS1”测试点，观察扩频前后信息码及扩频码的变化。
c、为避免扩频后信号带宽过大，在发送模块中将扩频后信号进行了限带滤波，测试点为“DS1 OUT”，观察该死按信号并与“DS1”测试点信号进行比较。
直接扩频Matlab仿真实验报告m序列
西 安 邮 电 大 学实验名称：基于Matlab 直接序列扩频系统性能仿真一、 实验目的通过仿真，进一步掌握m 序列产生方法及其性能，重点掌握直接序列扩频通信系统原理及性能。
二、 实验环境Win10 Matlab2015b三、 实验内容● 产生n=7时203对应的m 序列，并给出其NRZ 波形的自相关函数；● 选用相位差16个码片的两条序列兼做地址和扩频码，构造码分系统，仿真其通信原理；●仿真AWGN 和单频干扰下系统的BER 性能。
四、 实验原理扩频通信的可行性是从香农公式引申而来2log (1+S/N)C W其中，C 为系统信道容量(bit/s )；W 为系统信道带宽；N 为噪声功率S 为信号功率。
由上式可以看出，可以从两种途径提高信道容量C ，即加大带宽W 或提高信噪比S/N 。
也就是说当信道容量C 一定时，信道带宽W 和信噪比S/N 是可以互换的，增加带宽可以降低对信噪比的要求，可以使有用信号的功率接近甚至湮没在噪声功率之下。
扩频通信就是通过增加带宽来换取较低的信噪比，这就是扩频通信的基本思想和理论依据。
当信噪比无法提高时，可以加大带宽，达到提高信道容量的目的。
直接序列扩频的原理是，在发射端把有用信号与伪随机序列相乘(或者模二加)，使信号的频谱展宽到一个很宽的范围，然后用扩展后的序列去调制载波。
在接收端，把接收到的信号用相同的伪随机序列相乘，有用信号与伪随机码相关，相乘后恢复为扩频前的信号。
输入的数据信息为d(t)(设基带带宽为B 1)，由伪随机编码(如m 序列)调制成基带带宽为B 2的宽带信号，由于扩频信号带宽大于数据信号带宽，所以信号扩展的带宽由伪随机码控制，而与数据信号无关。
经扩频调制的信号再经射频调制后即可发送。
直扩系统的原理框图接收端收到发送来的信号，经混频得到中频信号后，首先通过同步电路捕捉并跟踪发端伪码的准确相位，由此产生与发端伪码相位完全一致的伪随机码作为扩频解扩的本地扩频码，再与中频信号进行相关解扩，恢复出扩频前的窄带信号，而在解扩处理中，干扰和噪声与伪随机码不相关故被扩展，通过滤波使之受到抑制，这样就可在较高的解扩输出信噪比条件下进行信息解调解码，最终获得信息数据。
直接序列扩频实验报告
直接序列扩频实验报告1. 背景直接序列扩频（Direct Sequence Spread Spectrum，DSSS）是一种广泛应用于无线通信领域的调制技术。
它通过将原始信号与一个高速伪随机序列进行乘积运算，将信号的带宽扩展到原来的几十倍甚至上百倍，从而提高了抗干扰性能和传输安全性。
本实验旨在通过搭建直接序列扩频系统，深入了解DSSS技术的原理和性能，并通过实际测量和分析结果，对系统进行评估和改进。
2. 实验目的•掌握直接序列扩频技术的原理和基本概念；•搭建直接序列扩频系统，并对其各个组成部分进行调试和优化；•测量并分析不同条件下系统的性能指标，如误码率、传输速率等；•提出改进方案并进行验证。
3. 实验设备与材料•发射端：信号发生器、伪随机码发生器、带通滤波器、功放器等；•接收端：天线、低噪声放大器、相关器、解调器等；•其他辅助设备：示波器、频谱分析仪等。
4. 实验步骤4.1 系统搭建1.将信号发生器与伪随机码发生器连接，生成基带信号和伪随机码；2.将基带信号和伪随机码输入到乘法器中，进行乘积运算；3.将乘积结果通过带通滤波器进行滤波；4.将滤波后的信号经过功放器放大，并通过天线发送出去。
4.2 系统调试与优化1.调整信号发生器的频率和幅度，使其与要传输的数据相匹配；2.调整伪随机码发生器的参数，如码长、初始状态等，以获得较好的扩频效果；3.根据实际情况调整带通滤波器的中心频率和带宽，以确保接收端能够正确解调。
4.3 性能测量与分析1.在理想传输环境下，测量系统的误码率（Bit Error Rate，BER），并记录相关参数；2.在不同干扰条件下，如加性高斯白噪声（Additive White Gaussian Noise，AWGN）、多径衰落等情况下，测量系统的BER，并进行对比分析；3.测量系统的传输速率，并与理论值进行对比。
5. 实验结果与分析5.1 系统性能评估通过测量不同条件下的误码率和传输速率，得到如下结果：条件误码率传输速率理想环境0 理论值AWGN 较小较低多径衰落较大较低从表中可以看出，在理想环境下，系统能够实现较高的传输速率且误码率为零。
直接扩频序列实验报告
一、实验目的1. 理解直接扩频序列的基本原理；2. 掌握直接序列扩频系统的实现方法；3. 熟悉扩频信号的调制与解调过程；4. 分析直接序列扩频系统的性能。
二、实验原理直接序列扩频（Direct Sequence Spread Spectrum，DSSS）是一种扩频通信技术，其基本原理是将信息信号与扩频码进行异或运算，将信号频谱扩展到较宽的频带内，以提高信号的隐蔽性和抗干扰能力。
在发送端，信息信号与扩频码进行模2加（异或运算），得到扩频信号。
在接收端，利用相同的扩频码对接收信号进行解扩，恢复出原始信息信号。
三、实验设备1. 直流电源2. 信号发生器3. 数字信号处理器（DSP）4. 数字示波器5. 实验软件（如MATLAB）四、实验步骤1. 设计扩频码序列：生成一个长度为N的伪随机序列（PN码），作为扩频码。
2. 信号调制：将信息信号与扩频码进行模2加运算，得到扩频信号。
3. 信号解调：对接收到的扩频信号进行解扩，恢复出原始信息信号。
4. 性能分析：分析直接序列扩频系统的误码率（BER）、信噪比（SNR）等性能指标。
五、实验结果与分析1. 扩频码序列设计：本实验中，我们设计了一个长度为N=127的伪随机序列作为扩频码。
2. 信号调制与解调：通过实验，我们得到了扩频信号和解调后的信息信号。
3. 性能分析：（1）误码率（BER）：在一定的信噪比条件下，本实验中直接序列扩频系统的误码率约为10^-3。
（2）信噪比（SNR）：本实验中，当信噪比为10dB时，直接序列扩频系统的误码率满足要求。
4. 分析：（1）扩频码序列的长度对系统性能有较大影响。
本实验中，我们选择了长度为N=127的伪随机序列作为扩频码，能够满足实验要求。
（2）直接序列扩频系统的误码率随着信噪比的提高而降低，说明该系统具有良好的抗干扰能力。
六、实验结论通过本次实验，我们掌握了直接序列扩频序列的基本原理和实现方法，熟悉了扩频信号的调制与解调过程。
直接序列扩频实验报告
直接序列扩频实验报告一、实验目的1.了解直接序列扩频技术的原理和应用；2.掌握直接序列扩频的调制和解调方法；3.通过实验验证直接序列扩频技术的可行性和有效性。
二、实验原理1.直接序列扩频技术直接序列扩频技术是一种数字通信技术，它通过将原始信号与一个高速伪随机码序列进行乘积运算，将信号的带宽扩展到原来的几十倍甚至上百倍，从而达到抗干扰、保密性和多用户共享等目的。
2.调制方法直接序列扩频的调制方法有两种：BPSK调制和QPSK调制。
BPSK 调制是将原始信号与伪随机码序列进行乘积运算，得到扩频信号，然后将扩频信号与载波信号进行乘积运算，得到调制信号。
QPSK 调制是将原始信号分为实部和虚部，分别与伪随机码序列进行乘积运算，得到两路扩频信号，然后将两路扩频信号分别与正交载波信号进行乘积运算，得到调制信号。
3.解调方法直接序列扩频的解调方法有两种：相干解调和非相干解调。
相干解调是将接收到的信号与本地的正交载波信号进行乘积运算，得到两路扩频信号，然后将两路扩频信号分别与伪随机码序列进行乘积运算，得到原始信号的实部和虚部。
非相干解调是将接收到的信号与本地的伪随机码序列进行乘积运算，得到扩频信号，然后将扩频信号进行积分运算，得到原始信号。
三、实验步骤1.搭建实验平台搭建直接序列扩频实验平台，包括信号发生器、扩频器、调制器、信道、解调器和信号接收器等。
2.设置参数设置信号发生器的输出频率、幅度和波形，设置扩频器的伪随机码序列和扩频因子，设置调制器的载波频率和调制方式，设置信道的信噪比和衰减系数，设置解调器的解调方式和本地伪随机码序列。
3.进行实验将信号发生器的输出信号经过扩频器扩频后，经过调制器调制成载波信号，经过信道传输后，经过解调器解调成原始信号，最后通过信号接收器进行接收和分析。
四、实验结果经过实验，我们成功地实现了直接序列扩频技术的调制和解调，得到了原始信号的实部和虚部，并且验证了直接序列扩频技术的可行性和有效性。
直接序列扩频信号的检测方法研究与仿真
直接序列扩频信号的检测方法研究与仿真
直接序列扩频信号的检测方法是一种通过对扩频信号采用相关运
算的方式实现的信号检测方法。
这种方法需要用到两个序列：扩频码
和本地码。
首先，发送端的数据信号会经过扩频码的编码，将原信号变为多
倍带宽的扩频信号。
接着，接收端通过接收到的扩频信号进行解码，
将其还原为原始信号。
解码过程中需要使用到本地码，将解码后的信
号与本地码做相关运算以还原原始信号。
具体来说，扩频信号的解码需要先将接收到的信号与本地码进行
相关运算，得到相关输出。
相关输出的峰值即为扩频码与本地码匹配
的位置，实现了扩频信号的解码。
在实际应用中，为了提高检测精度，可以使用多个本地码进行相关运算，并将各个相关输出求和得到总相
关输出。
总相关输出的峰值即为最终检测结果。
为了验证直接序列扩频信号的检测方法的有效性，可以在仿真软
件中进行模拟实验。
具体步骤是生成扩频信号，并将其送到接收端进
行解码。
在解码过程中需要采用与信号编码相同的扩频码和本地码，
然后进行相关运算并求总相关输出，最终得到解码结果。
通过比对解
码结果和原始信号，可以评估检测方法的准确性和稳定性。
直接序列扩频实验报告
直接序列扩频实验报告一、实验目的本次实验的目的是了解直接序列扩频技术的原理和应用，掌握直接序列扩频系统的基本结构和工作原理，以及实现基于直接序列扩频技术的数据传输。
二、实验原理1. 直接序列扩频技术直接序列扩频技术是一种将低速数据信号通过乘以高速伪随机码（PN 码）来实现扩展带宽的技术。
它能够提高信号抗干扰性能，增加信道容量，保证安全性等优点。
在直接序列扩频系统中，发送端将原始数据信号与PN码相乘后进行调制，形成调制后的信号；而接收端则通过将收到的调制后的信号与自身产生的PN码相乘来还原出原始数据。
2. 实验装置本次实验采用了以下装置：- 电脑：用于控制和处理数据。
- 直接序列扩频模块：负责生成PN码并进行调制和解调。
- 示波器：用于观察信号波形。
三、实验步骤1. 连线：按照实验装置说明书上所示连接好各个设备。
2. 配置参数：开启电脑，配置好直接序列扩频模块的参数，包括PN码长度、码型、调制方式等。
3. 发送端设置：将要发送的数据输入电脑，并将数据通过直接序列扩频模块进行调制。
4. 接收端设置：将接收端的直接序列扩频模块设置为与发送端相同的参数，以便正确解调。
5. 观察波形：使用示波器观察发送端和接收端的信号波形。
四、实验结果经过实验，我们成功地实现了基于直接序列扩频技术的数据传输。
在示波器上观察到了发送端和接收端的信号波形，证明了数据能够被正确地传输和解调。
五、实验分析本次实验中，我们掌握了直接序列扩频技术的原理和应用，并成功地实现了基于该技术的数据传输。
在进行实验时，需要注意各个设备之间的连接和参数配置，以确保能够正确地传输和解调数据。
六、总结通过本次实验，我们深入了解了直接序列扩频技术，并掌握了其基本原理和应用。
同时，在实践中我们也发现了一些需要注意的细节问题。
这些经验对于今后更深入地学习和应用直接序列扩频技术都将有着重要的意义。
直接序列扩频调制实验
直接序列扩频调制实验一、实验目的1、掌握直接序列扩频调制原理；2、掌握直接序列扩频调制实现方式。
二、实验设备1、“现代通信技术综合实验实训系统” 实验箱一台。
2、20 MHz示波器一台。
3、频谱分析仪一台。
4、DSSS调制模块。
三、直接序列扩频通信原理1、概述直接序列扩频通信开始出现于第二次世界大战，是美军重要的无线保密通信技术。
现在直扩技术被广泛应用于包括计算机无线网等许多领域。
直接序列扩频（DSSS），（Direct seqcuence spread spectrdm）是直接利用具有高码率的扩频码系列采用各种调制方式在发端与扩展信号的频谱，而在收端，用相同的扩频码序去进行解码，把扩展宽的扩频信号还原成原始的信息。
它是一种数字调制方法，具体说，就是将信源与一定的PN码（伪随机码、chip）进行同或运算或者模二加运算。
例如说在发射端将"1"用11000100110，而将"0"用00110010110去代替，这个过程就实现了扩频，而在接收机处只要把收到的序列是11000100110就恢复成"1"是00110010110就恢复成"0"，这就是解扩。
这样信源速率就被提高了11倍，同时也使处理增益达到10dB以上，从而有效地提高了信噪比。
直扩系统除了一般通信系统所要求的同步以外，还必须完成伪随机码的同步，以便接受机用此同步后的伪随机码去对接受信号进行相关解扩。
直扩系统随着伪随机码字的加长，要求的同步精度也就高，因而同步时间就长。
直扩系统一般采用相干解调解扩，其调制方式多采用BPSK、DPSK、QPSK、MPSK等调制方式。
2、直接序列扩频通信技术特点：1）、抗干扰性强抗干扰是扩频通信主要特性之一，比如信号扩频宽度为100倍，窄带干扰基本上不起作用，而宽带干扰的强度降低了100倍，如要保持原干扰强度，则需加大100倍总功率，这实质上是难以实现的。
直接序列解扩实验
直接序列解扩实验一：实验目的1、了解直接序列解扩原理和方法。
2、观察解扩时本地扩频码与扩频时扩频码的捕获、同步情况。
二：实验模块1、主控单元模块2、10号软件无线电调制模块3、14号 CDMA扩频模块4、15号 CDMA解扩模块5、11号软件无线电解调模块6、示波器三：实验原理1、扩频原理说明可参考直接序列扩频实验中的相关内容。
2、15号模块框图15号模块框图4、解扩实验框图说明CDMA接收模块用于扩频通信系统的接收端。
处于接收部分的最前端，其解扩的信号会送到解调模块进行解调。
CDMA就收模块主要是解决两个问题。
第一是序列的同步问题，由于扩频序列的自相关性，当序列在非同步情况下是无法获取有用信息的。
第二是时钟同步问题，由于接收端产生解扩序列的时钟与发送端是非同步的。
因此，当序列同步，如果时钟不同步，序列会逐渐产生偏差，最终失步。
只有序列和时钟都达到同步，才能完成解扩。
模块包含如下4大功能：（1）捕获支路：用来捕获扩频序列，达到序列同步的状态。
（2）跟踪支路：用来进行时钟同步。
（3）序列产生单元：产生解扩序列，序列产生可受滑动控制单元控制，是序列相位滑动。
（4）滑动控制单元：产生序列的滑动控制脉冲信号。
该脉冲信号由前面的门限判决信号控制，当门限判决输出为高时，说明序列已经捕获，滑动控制单元停止产生滑动控制脉冲信号；当门限判决输出为低时，说明序列未捕获，滑动控制单元产生滑动控制脉冲信号。
模块端口名称、可调参数及说明如下所述：5、直接序列解扩实验原理框图（1）增益调节：调节天线接收小信号放大的增益。
（2）判决门限调节：调节相关峰的判决门限（由于接收信号幅度不同，相关峰的幅值也有所不同）。
（3）压控偏置调节：调节压控晶振的中心频率。
（4）PN序列长度设置：设置PN序列长度为127或128位。
（5）PN初始状态设置：设置PN序列初始状态。
15# 模块直接序列解扩实验原理框图四：实验步骤（注：实验过程中，凡是涉及到测试连线改变或者模块及仪器仪表的更换时，都需先停止运行仿真，待连线调整完后，再开启仿真进行后续调节测试。
扩频实验报告
直扩系统仿真及分析系统仿真图一、扩频调制仿真1.本设计采用伯努利二进制发生器模块生成由0和1 组成的二进制序列作为信号源，并用PN码产生器模块产生m序列作为扩频码。
两者均需通过极性转换器转换为-1和1组成的序列。
然后通过乘法器模块进行两个序列相乘也即完成扩频调制，得到高速率的调制后序列。
发射端原理图直接序列扩频simulink图说明：①二进制发生器中采样时间设为0.001，也即数码率为1kb/s，原始基带信号带宽1kHz。
②本设计中采用8位m序列作为扩频码，我们知道7阶m码发生器一个周期有127bit，所以此处码速率设定为126kb/s，换算成采样时间就是1/1.26e5。
观察频谱示波器结果。
如图1和图2分别为扩频调制前的基带信号的频谱和扩频后的信号频谱，可看出原本信号带宽近似1kHz,经扩频调制后约为127kHz，这与参数设置所应得出结果相符，信号被成功扩展。
图1图2扩频前后波形图2.载波调制结果显示射频调制后频谱图BPSK调制后波形加噪声及干扰前后波形可以看出加噪声和干扰后波形有失真。
二、扩频解调仿真解扩后频谱图可以看出解扩后频谱变窄，但仍在510kHz的频点上通过与载波调制模块的对比，可以看出在BPSK解调子模块中，多了低通滤波器和抽样判决器，其他基本相同。
在信号同正弦载波相乘后得到了解调后的波形，可以看到仍有很多噪声形成的毛刺，同时也能看到明显的信号包络。
经过低通滤波器后，噪声带来的毛刺被滤除获得光滑的信号包络，再经过抽样判决器就可以得到恢复出的原始信息。
这里要注意的是，抽样判决器的采样时间应与信号发生器采样时间相同，即应设为0.001，才能较好的得到解调信号。
三、仿真感想通过对扩频知识的了解和直接序列扩频技术要点的掌握后，进行了系统仿真的设计，就设计需求和作者实际情况的考虑选用Matlab 中的Simulink作为仿真平台。
本设计中，重点在于直接序列扩频调制和BPSK调制，故对系统的两个部分做了理想化处理：一是信道部分，选用了简单的高斯白噪声加窄带干扰的信道；二是同步部分，假设系统已精准同步，未单独设计此模块。
直接序列扩频(实验报告)
直接序列扩频——《信号与系统》实验报告学院：弘深学院班级：电子信息实验班学号： 20136927姓名：文政指导老师：欧静兰2015年6月6日直接序列扩频目录一、课题目的 (2)二、课题要求 (2)三、设计原理 (2)1.PN序列 (2)2.工具软件使用 (2)四、实验过程 (3)1.产生信号signal和PN码 (3)2.扩频与解频 (4)3.时域波形图绘制 (4)4.绘制频域波形图 (5)5.制作移位寄存器 (5)6.只用移位寄存器产生PN码，并绘制波形图 (5)7.产生噪声并叠加，绘制叠加噪声后的信号波形图 (6)8.最大峰值扩频解扩 (6)五、实验结果及分析 (7)附录 (11)(MATLAB 源程序代码) (12)一、课题目的1、熟悉MATLAB语言的基本用法；2、掌握MATLAB语言中数据信号的产生；3、掌握直接序列扩频信号的产生；4、掌握直接序列扩频信号的解扩方法；5、掌握MATLAB语言中信号频谱的绘制方法。
二、课题要求1、随机产生原始数据；2、随机产生PN序列；3、绘制数据信号频谱；4、绘制PN序列频谱图；5、绘制扩频信号频谱；6、绘制解扩信号频谱。
*7、PN码采用移位寄存器产生的m序列，采用整周期扩频；*8、给扩频信号添加噪声；*9、采用最大相关峰值解扩；三、设计原理利用MATLAB随机产生数据比特；利用MATLAB随机生成PN序列；将数据比特与PN序列相乘完成信号扩频；将扩频信号与PN序列再次相乘完成解扩。
1.PN序列一种具有类似随机噪声的统计特性，但和真正的随机信号不同，它可以重复产生和处理。
其中最基本常用的是一种移位寄存器序列，简称m序列。
特具有平衡特性，相关特性。
2.工具软件使用本文使用MATLAB（使用版本MATLAB R2014b）软件对音频信号加高斯白噪声后制作滤波器去噪。
（1）使用MATLAB 内置函数rand(length_signal,1)，生成随机长度为length_signal的随机信号。
直接序列扩频
一、实验目的：1、熟悉MATLAB语言的基本用法；2、掌握MATLAB语言中数据信号的产生；3、掌握直接序列扩频信号的产生；4、掌握直接序列扩频信号的解扩方法；5、掌握MATLAB语言中信号频谱的绘制方法。
二、实验原理：（1）利用MATLAB随机产生数据比特；利用 MATLAB随机生成PN序列；将数据比特与PN序列相乘完成信号扩频；将扩频信号与 PN序列再次相乘完成解扩。
图1直接序列扩频系统原理图（2）最大相关峰值解扩，就是设置一个标准门限，然后通过条件判断将信号值变为 1，-1，从而将原先加噪的扩频信号解扩。
三、实验步骤：程序代码： Wave_test2.mclear all;clc;stem(dsl);title('扩频信号');Q%************ds2 = ds1.*PN2;subplot(414);stem(ds2);title('解扩信号');o%********************************%画频谱图NS = 512;fft_sig nal4 = fft(sig nal4,NS);fft_PN2 = fft(PN2,NS);fft_ds1 = fft(ds1,NS);fft_ds2 = fft(ds2,NS);figure(2);subplot(411);plot((-NS/2+1):NS/2,abs(fftshift(fft_sig nal4))); title('原始采样信号频谱');subplot(412);plot((-NS/2+1):NS/2,abs(fftshift(fft_PN2))); title(卩N码频谱');plot((-NS/2+1):NS/2,abs(fftshift(fft_ds1))); title('扩频信号频谱');subplot(414);plot((-NS/2+1):NS/2,abs(fftshift(fft_ds2))); title('解扩信号频谱');%%(******************************************* %提高要求内容。
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实验十一直接序列扩频实验一、实验目的1、通过本实验掌握基带信号m序列扩频原理及方法，掌握扩频前后信号在时域及频域上的变化。
2、通过本实验掌握基带信号Gold序列扩频原理及方法，掌握扩频前后信号在时域及频域上的变化。
二、实验内容1、观察扩频前后信息码的时域变化。
2、观察扩频前后信息码的频域变化。
3、观察已调信号在扩频前后的频域变化。
三、基本原理扩展频谱通信系统是指将待传输信息的频谱用某个特定的扩频函数扩展成为宽频带信号后送入信道中传输，在接收端利用相应手段将信号解压缩，从而获取传输信息的通信系统。
也就是说在传输同样信息时所需的射频带宽，远比我们已熟知的各种调制方式要求的带宽要宽得多。
扩频带宽至少是信息带宽的几十倍甚至几万倍。
这一定义包括以下三方面的意思：（1）信号频谱被展宽了。
在常规通信中，为了提高频率利用率，通常都是采用大体相当带宽的信号来传输信息，即在无线电通信中射频信号的带宽和所传信息的带宽是属于同一个数量级的，但扩频通信的信号带宽与信息带宽之比则高达100～1000，属于宽带通信，原因是为了提高通信的抗干扰能力，这是扩频通信的基本思想和理论依据。
扩频通信系统扩展的频谱越宽，处理增益越高，抗干扰能力就越强。
（2）采用扩频码序列调制的方式来展宽信号频谱。
由信号理论知道，脉冲信号宽度越窄，其频谱就越宽，信号的频带宽度和脉冲宽度近似成反比，因此，所传信息被越窄的脉冲序列调制，则可产生很宽频带的信号。
扩频码序列就是很窄的脉冲序列。
（3）在接收端用与发送端完全相同的扩频码序列来进行解扩。
扩频技术的理论依据定性的讨论有以下几点：首先，扩频技术的理论基础可用香农信道容量公式来描述：)/1(log 2N S W C +=式中：C 为信道容量； W 为系统传输带宽； S/N 为传输系统的信噪比。
该公式表明，在高斯信道中当传输系统的信噪比S/N 下降时，可用增加系统传输带宽W 的办法来保持信道容量C 不变。
对于任意给定的信噪比可以用增大传输带宽来获得较低的信息差错率。
扩频技术正是利用这一原理，用高速率的扩频码来达到扩展待传输的数字信息带宽的目的。
故在相同的信噪比条件下，具有较强的抗噪声干扰的能力。
常用的扩展频谱方式可分为：a 、直接序列扩频CDMA （DS-CDMA ）：用待传信息信号与高速率的伪随机码序列相乘后，去控制射频信号的某个参量而扩展频谱。
b 、跳频扩频CDMA （FH-CDMA ）：数字信息与二进制伪随机码序列模二相加后，去离散地控制射频载波振荡器的输出频率，使发射信号的频率随伪随机码的变化而跳变。
c 、跳时扩频CDMA （TH-CDMA ）：跳时是用伪随机码序列来启闭信号的发射时刻和持续时间。
发射信号的“有”、“无”同伪随机序列一样是伪随机的。
d 、混合式：由以上三种基本扩频方式中的两种或多种结合起来，便构成了一些混合扩频体制，如FH/DS ，DS/TH ，FH/TH 等。
1、m 序列扩频实验按照伪随机m 序列的定义有：m ＝23－1=7，即它可以由最简单的3节移位寄存器产生。
其生成多项式为()21f x x =+。
7位m 序列产生器如图11-1所示，其周期m=7。
x2x 1…图11-1 7位m 序列产生器将图中0、1序列转换成实值序列：1 0()1 1Z i +⎧=⎨-⎩，若为，若为，即有下列对应关系1111-1-11-111-1不考虑多径传输的影响，则7位码每移一位可供一个用户做地址码，这样可提供7个用户，分别为：C 0=（－1 －1 1 －1 1 1 －1），C 1=（－1 －1 －1 1 －1 1 1），C 2=（1 －1 －1 －1 1 －1 1），C 3=（1 1 －1 －1 －1 1 －1），C 4=（－1 1 1 －1 －1 －1 1），C 5=（1 －1 1 1 －1 －1 －1），C 6=（－1 1 －1 1 1 －1 －1），C 7=（－1 －1 1 －1 1 1 －1）= C 0。
若用上述7位码进行扩频，其扩频前后的波形图如图11-2所示。
m=23－1=7序列的自相关函数波形如图11-3所示-1-11-111-111-11-1-111扩频前信息序列：扩频后扩频码序列：图11-2 7位码扩频前后的波形图2031456789101112131415-1-17()R ττ图11-3 m=23－1=7序列的自相关函数图形扩频后性能分析有效性性能：扩频后频带扩展7倍，直接有效性下降7倍，但是若不考虑实际多径影响，7位扩频码每错开一位可供一个新用户，共可供7个用户，这正好抵消了扩展频带的7倍下降位。
但实际上必须要考虑多径影响，这时有效性能会下降可靠性性能：根据伪码自相关特性，当码位对齐时可以将7位伪码信号能量累加起来增加7倍，码位不对齐时均下降至－1。
若采用自相关接收，其接收门限可定在3.5V 上（假设信号电平均归一化为1V ），然而若不扩频，接收信号的门限值只能定在0.5V 上，两者相比，扩频后抗干扰能力增加3.570.5=倍。
实际在扩频系统中，抗干扰的改善是与扩频成正比的。
图11-4和11-5分别是扩频前后PSK 信号的频谱。
图11-4 扩频前PSK 信号的频谱图11-5 扩频后PSK 信号的频谱信道相乘解调调制相乘本振PN码PN码相干载波信息码元信息码元图11-6 直接序列扩频直接序列扩频通信的过程是将待传送的信息码元与伪随机序列相乘，在频域上将二者的频谱卷积，将信号的频谱展宽，展宽后的频谱呈窄带高斯特性，经载波调制之后发送出去。
在接收端，一般首先恢复同步的伪随机码，将伪随机码与调制信号相乘，这样就得到经过信息码元调制的载波信号，再作载波同步，解调后得到信息码元。
我们采用“扩频增益”G P 的概念来描述扩频系统抗干扰能力的优劣，其定义为解扩接收机输出信噪比与其输入信噪比的比值，即：输入信噪比输出信噪比=P G它表示经扩频接收处理之后，使信号增强的同时抑制输入到接收机的干扰信号能力的大小，越大，则抗干扰能力愈强。
在直接序列扩频通信系统中，扩频增益G P 为：⎪⎭⎫ ⎝⎛=信息码速率扩频码速率lg 10G P2、Gold 序列扩频实验应该说Gold 序列扩频与m 序列扩频的本质区别仅仅在于扩频码的不同，在前面我们已经提到过，虽然m 序列有优良的自相关特性，但是使用m 序列作CDMA （码分多址）通信的地址码时，其主要问题是由m 序列组成的互相关特性好的互为优选的序列集很少，对于多址应用来说，可用的地址数太少了。
而Gold 序列具有良好的自、互相关特性，且地址数远远大于m 序列的地址数，结构简单，易于实现，在工程上特别是第三代移动通信系统中得到了广泛的应用。
Gold 序列是m 序列的复合码，它是由两个码长相等、码时钟速率相同的m 序列优选对模二和构成的。
其中m 序列优选对是指在m 序列集中，其互相关函数最大值的绝对值最接近或达到互相关值下限（最小值）的一对m 序列。
这里我们定义优选对为：设A 是对应于n 级本原多项式f （x ）所产生的m 序列，B 是对应于n 级本原多项式g （x ）所产生的m 序列，当他们的互相关函数满足：12,2221()21n 4n a b n n R k n ++⎧+⎪=⎨⎪+⎩为奇数为偶数，不是的整数倍数 （11-1）则f （x ）和g （x ）产生的m 序列A 和B 构成一对优选对。
在Gold 序列的构造中，每改变两个m 序列相对位移就可得到一个新的Gold 序列。
当相对位移2n －1比特时，就可得到一族（2n －1）个Gold 序列。
再加上两个m 序列，共有（2n＋1）个Gold 序列。
由优选对模二和产生的Gold 族2n －1个序列已不再是m 序列，也不具有m 序列的游程特性。
但Gold 码族中任意两序列之间互相关函数都满足（11-1）式。
四、实验原理1、实验模块简介（1）CDMA 发送模块：本模块主要功能：产生PN31伪随机序列，将伪随机序列或外部输入的其它数字序列扩频，扩频增益为32，扩频后输出码速率为512kbps ，可输出两路不同扩频码信号。
（2）IQ 调制解调模块：本模块主要功能：产生调制及解调用的正交载波；完成射频正交调制及小功率线性放大；完成射频信号正交解调。
2、实验框图及电路说明CDMA发送模块上产生的PN码（由PN31端输出），速率为16K，作为信源输入进模块中（由NRZ IN端输入）。
模块内部产生PN序列（m序列或Gold序列），速率为512K，作为扩频码，与输入信源模2加，完成扩频操作后输出，扩频增益为32。
五、实验步骤（一）m序列扩频实验1、在实验箱上正确安装CDMA发送模块（以下简称发送模块）及IQ调制解调模块（以下简称IQ模块）。
2、关闭实验箱电源，用台阶插座线完成如下连接：3、将发送模块上“GOLD1 SET”拨码开关第一位置“1”，其他位置“0”（拨向下）。
4、对比观察m序列扩频前后的信号波形、频谱a、示波器探头分别接发送模块上“DATA1 IN”测试点及该模块上“DS1”测试点，观察扩频前后信息码及扩频码的变化。
（示波器释抑为491.8ms～492.0ms）b、如果具备条件，可观察“DATA1 IN”测试点及“DS1”测试点的频谱及其变化情况。
c、为避免扩频后信号带宽过大，在发送模块中将扩频后信号进行了限带滤波，测试点为“DS1 OUT”，观察该点信号并与“DS1”测试点信号进行比较。
5、对比观察扩频前后的已调信号波形、频谱a、示波器探头接IQ模块调制单元上的“输出”测试点，观察未经扩频的PSK调制信号，如果条件具备，可观察此时的谱状况。
b﹑断开发送模块上“PN31”端与IQ模块上“I-IN”端连线，将发送模块上“DS1 OUT”端连到IQ模块上“I-IN”端。
c、示波器探头接IQ模块调制单元上的“输出”测试点，观察扩频后的已调信号，如果条件具备，可观察此时的谱状况，并与扩频前的信号谱进行比较（二）GOLD序列扩频实验a、保持上面实验步骤2的连线不变，将发送模块上“GOLD1 SET”拨码开关2-8位拨为任意非全0二进制数，（向上拨为1，向下拨为0）。
b、重复m序列扩频实验步骤的4、5的实验内容。
六、参考实验连线及测试曲线5.a 未经扩频的PSK调制信号：5.c 扩频后的已调信号：DS1out：扩频前：扩频后：重复4a重复4c重复5a 未经扩频的PSK调制信号：实用标准文案重复5c 扩频后的已调信号：精彩文档。