直接序列扩频DSSS系统及其MATLAB仿真
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图 １ 直 接 扩频 序 列 的 ＭＡＴ Ａ Ｌ Ｂ仿 真 图
带宽为 ＢＨ ｃ ＞Ｒ， ｃｚ ＞ Ｂ 在调制器 中， 息序列 的带宽扩展为 ｗ＝ ｃ 信 Ｂ， 载波相位 以每秒 ｗ 次 的速率按伪随机序列发生器序列改变载波相 位。 即是直接序列扩频 。 在发送 端输 入的信息先经信 息调 制形成数字频 带信 号 ，然后
的抗干扰 的能力 。然而 ， 扩频 系统护的干扰抑制 能力总是有限的。
满 足不 了社会 的需求。在 窄带通信 中， 主要依 靠波道划分来防止信 道之间发生干扰。扩频通信发送功率极低（ ６ Ｏ ， 了相关 １ ５ ｍ 采用 — 接收技术 ， 且可工作在信道噪声和热噪声背景 中， 易于在同一地区 重复使用 同一频率 ， 也可与现今各种 窄带通信共享同一频率资源 。
２ 直 接 序 列 扩频 Ｄ Ｓ 系统 Ｓ Ｓ
２１直 接序 列扩频的实现 ． 直接 序列扩频 系统， 又称 “ 平均 ”系统或伪噪声系统。 它是 目前
应 用较广泛 的一种扩频系统。 在国外已获得成功的空间探测器 “ 喷 气推进实验室 ” 测距技术以及 Ｔ １ 一１ 肌 Ａ Ｓ 军用卫 星中的扩展频谱 多址 Ｓ Ｍ Ｓ Ａ系统等都使用 Ｄ ｓ ， ｓｓ 目前 直接序列调制还用 于各种测 试 系统和实验测试设备， 预计它将会被其它领域所采 用。 假设信息速率为 Ｒｂ ， ， 元间隔为 Ｔ＝ ， ｓ传输信道的有效 ｔｓ ｉ 码 １Ｒ ，
的扩频函数扩展后成为宽 频带信 号． 送入信道 中传输． 再利用相应手 段将其压缩． 从而获 得传输信息 的通信 系统。 关键词 扩频通信 宽频带信 号 信道 压缩
１ 直 接 序 列 扩 频 通 信 系 统概 况
扩频系 统ｌ 最突 出的优点 是当扩频 增益足够 大时∞ 具有 良好 ，
３ 扩频 通 信 主 要 特 点
由于扩频通信能大大扩展信 号的频谱 ，发端用扩频码序列进
行扩频调制 ， 以及在 收端 用相关解调技术 ， 使其具有许多窄带通信 难于替代的优 良性能 ， 主要有 以下几项特点 ： ３１重复使用频率 。 ． 提高了无线频 谱利用率 无线频谱 十分宝 贵， 虽然从 长波到微波都得到开发利用 ， 仍然
扩频通信 在空间传输时所 占有 的带宽相对 较宽 ，而收端又采 用相关检测的办法来解扩 ， 使有用宽带信息信号恢 复成 窄带信号 ， 而把非所需信号扩展成宽带信号 ，然后通过 窄带滤波技术提取有
用的信号。这样 ， 对于各种干扰信号 ， 因其在收端的非相关性 ， 解扩
后窄带信号中只有很微弱的成份 ， 信噪比很高 ， 因此抗干扰性强 。
Ａ 理工科 研
直接序 列扩频 Ｄ Ｓ Ｓ Ｓ系统及其 ＭＡ Ｌ Ｂ仿真 ＴＡ
叶培 毅
（ பைடு நூலகம்华 大 学
中图分 类号 ： Ｎ９ Ｔ 文献标识码 ： Ａ
上海
２１０ ） Ｏ８３
文章编号 ：６ ２ ７ ９ （ ０ ９） ５ ２ ２ ０ １ ７— ８ ４ ２ ０ ０ — ６— １
摘
要
扩频通信 系统是指 待传 输 的信息 的频谱用某个特定
３３ 隐 蔽 性 好 ．
通信方 面的应用 逐渐兴起并迅速发展 ，例如在蜂窝数字移动通信
系统 中， 扩频 技术被用于克服多路径效应 和抑制同信道干扰 ， 新一 代 移动通信系统利用技术进一步提高频 谱利用率和系统性能 。经 过 几十年的努力 。 扩频技 术 日 成熟 ， 益 应用 领域越来 越广泛 ， 了 除 在卫 星导航 、 雷达 、 测量 、 无线通信等方 面的典型应用外 ， 开始 用 也 于电力载波通信 ，尤其是在低压 和中压配电网 中，用于 自 动化控 制 ， 程抄表 ， 远 用户数据通信等 。而直接 序列扩频系统是 目 前应 用 最 广泛的一种扩 频通信系统 。它最突 出的优点是 当扩频增益 足够
４直接扩频序列的 ＭＡ Ｌ Ｂ仿真 ＴＡ
在Ｍ ＴＡ Ａ Ｌ Ｂ仿 真 中，在发送端 用 Ｂ ｍ ｌ Ｂｎ 发送模 块与 ｅ ｕｉ ｉ ｌ ａ Ｐ ｅｃ 模块相乘 ， Ｎｓ ｎｅ 印ｕ 再与 ｓ ｅ ｖ 模块相乘， ｉ ｅ Ⅱ ｗａ 在接受端 ， 用相反 的顺序来和上述模块相乘 ， 就得到了接受信号 ， 图 １ 如下 所示。
３２ 抗 干扰 性 强 。 码 率 低 ． 误
在实际的扩频通信 中存 在着大量的干扰 因素 ，若扩频增益不够大 或扩频技术 主要用 于实现多址时 ，若不采用其 他途 径对窄带干扰 进行抑 制 ， 将会大 大影响 系统的性 能 ， 导致 系统容量大 幅度减少 ， 所 以必须在接收机中采用专门的干扰抑 制技术 。 直接序列扩频通信 系统 中的窄带干扰抵 消技术 ，主要有时域 自 适应滤波技术 和变换 域抵消技术等 。现代 军事通信面临着纷繁 复杂 的干扰环境 ， 因此具备足够 的抗干扰能力 ， 是未来通信发展至 关重要 的因素 ， 这要求能够识别和抑制各种干扰。扩频通信早期主 要应 用于军事 目的 ， 从世 纪年代末 、 年代初 开始 ， 扩频 技术在 民用
为 解扩 。
责任编辑
杨呈祥
２ ２ ｜ 叙 ｅ ６ ｜ ｆ ‘
大时， 系统具有 良好 的抗干扰能力 。
对各种窄带通信系统的干扰很小 由于扩频 信号在相对较宽的 频带上被扩 展了 ， 单位 频带 内的功率很小 ， 号湮没在 噪声里 ， 信 一 般不容易被发现 ， 而想进一步检测信号 的参数（ 随机编码序列） 如伪 就更加困难 ， 因此说其 隐蔽性好 。
用扩频码发生器产生 的扩频码序列去 调制数字信号 以展 宽信号的
频谱 发送 出去。 ２２ 扩频信 号的解 扩 ． 在接 收系统将发送的调制信 号进 行解调 。接收信号 先与接收
５ 结 论
直接扩频序列具有 良 的抗 干扰性能 。早期在军事方 面有应 好 用， 如今能应用在 ｃ Ｍ Ｄ Ａ移动通信系统 中， 本文主要是介绍 了直接 扩频 序列通信系统 的基 本原理并用 Ｍ ｒ Ａ 软 件进行 了仿 真 ， ＡＩ Ｂ Ｌ 从 而得 出初始 的发送信号经扩频和解扩后能恢复成原始信号。
参 考 文献
【】 ｌ 张玲华， 玉． 郑宝 随机信号处理 Ｅ 清华大学出版社， ０ ： ３ 京： ２ ３ ０． Ｏ ２ 【１ ２ 查光明， 熊贤柞． 扩频通信． ： 西安 西安电子科技大学出版社， ９： ３ ． １ ｏ 一５ ９ ｌ
端的 Ｐ Ｎ序列发生 器产生的与之同步的 Ｐ Ｎ序列相乘。 过程被称 此
带宽为 ＢＨ ｃ ＞Ｒ， ｃｚ ＞ Ｂ 在调制器 中， 息序列 的带宽扩展为 ｗ＝ ｃ 信 Ｂ， 载波相位 以每秒 ｗ 次 的速率按伪随机序列发生器序列改变载波相 位。 即是直接序列扩频 。 在发送 端输 入的信息先经信 息调 制形成数字频 带信 号 ，然后
的抗干扰 的能力 。然而 ， 扩频 系统护的干扰抑制 能力总是有限的。
满 足不 了社会 的需求。在 窄带通信 中， 主要依 靠波道划分来防止信 道之间发生干扰。扩频通信发送功率极低（ ６ Ｏ ， 了相关 １ ５ ｍ 采用 — 接收技术 ， 且可工作在信道噪声和热噪声背景 中， 易于在同一地区 重复使用 同一频率 ， 也可与现今各种 窄带通信共享同一频率资源 。
２ 直 接 序 列 扩频 Ｄ Ｓ 系统 Ｓ Ｓ
２１直 接序 列扩频的实现 ． 直接 序列扩频 系统， 又称 “ 平均 ”系统或伪噪声系统。 它是 目前
应 用较广泛 的一种扩频系统。 在国外已获得成功的空间探测器 “ 喷 气推进实验室 ” 测距技术以及 Ｔ １ 一１ 肌 Ａ Ｓ 军用卫 星中的扩展频谱 多址 Ｓ Ｍ Ｓ Ａ系统等都使用 Ｄ ｓ ， ｓｓ 目前 直接序列调制还用 于各种测 试 系统和实验测试设备， 预计它将会被其它领域所采 用。 假设信息速率为 Ｒｂ ， ， 元间隔为 Ｔ＝ ， ｓ传输信道的有效 ｔｓ ｉ 码 １Ｒ ，
的扩频函数扩展后成为宽 频带信 号． 送入信道 中传输． 再利用相应手 段将其压缩． 从而获 得传输信息 的通信 系统。 关键词 扩频通信 宽频带信 号 信道 压缩
１ 直 接 序 列 扩 频 通 信 系 统概 况
扩频系 统ｌ 最突 出的优点 是当扩频 增益足够 大时∞ 具有 良好 ，
３ 扩频 通 信 主 要 特 点
由于扩频通信能大大扩展信 号的频谱 ，发端用扩频码序列进
行扩频调制 ， 以及在 收端 用相关解调技术 ， 使其具有许多窄带通信 难于替代的优 良性能 ， 主要有 以下几项特点 ： ３１重复使用频率 。 ． 提高了无线频 谱利用率 无线频谱 十分宝 贵， 虽然从 长波到微波都得到开发利用 ， 仍然
扩频通信 在空间传输时所 占有 的带宽相对 较宽 ，而收端又采 用相关检测的办法来解扩 ， 使有用宽带信息信号恢 复成 窄带信号 ， 而把非所需信号扩展成宽带信号 ，然后通过 窄带滤波技术提取有
用的信号。这样 ， 对于各种干扰信号 ， 因其在收端的非相关性 ， 解扩
后窄带信号中只有很微弱的成份 ， 信噪比很高 ， 因此抗干扰性强 。
Ａ 理工科 研
直接序 列扩频 Ｄ Ｓ Ｓ Ｓ系统及其 ＭＡ Ｌ Ｂ仿真 ＴＡ
叶培 毅
（ பைடு நூலகம்华 大 学
中图分 类号 ： Ｎ９ Ｔ 文献标识码 ： Ａ
上海
２１０ ） Ｏ８３
文章编号 ：６ ２ ７ ９ （ ０ ９） ５ ２ ２ ０ １ ７— ８ ４ ２ ０ ０ — ６— １
摘
要
扩频通信 系统是指 待传 输 的信息 的频谱用某个特定
３３ 隐 蔽 性 好 ．
通信方 面的应用 逐渐兴起并迅速发展 ，例如在蜂窝数字移动通信
系统 中， 扩频 技术被用于克服多路径效应 和抑制同信道干扰 ， 新一 代 移动通信系统利用技术进一步提高频 谱利用率和系统性能 。经 过 几十年的努力 。 扩频技 术 日 成熟 ， 益 应用 领域越来 越广泛 ， 了 除 在卫 星导航 、 雷达 、 测量 、 无线通信等方 面的典型应用外 ， 开始 用 也 于电力载波通信 ，尤其是在低压 和中压配电网 中，用于 自 动化控 制 ， 程抄表 ， 远 用户数据通信等 。而直接 序列扩频系统是 目 前应 用 最 广泛的一种扩 频通信系统 。它最突 出的优点是 当扩频增益 足够
４直接扩频序列的 ＭＡ Ｌ Ｂ仿真 ＴＡ
在Ｍ ＴＡ Ａ Ｌ Ｂ仿 真 中，在发送端 用 Ｂ ｍ ｌ Ｂｎ 发送模 块与 ｅ ｕｉ ｉ ｌ ａ Ｐ ｅｃ 模块相乘 ， Ｎｓ ｎｅ 印ｕ 再与 ｓ ｅ ｖ 模块相乘， ｉ ｅ Ⅱ ｗａ 在接受端 ， 用相反 的顺序来和上述模块相乘 ， 就得到了接受信号 ， 图 １ 如下 所示。
３２ 抗 干扰 性 强 。 码 率 低 ． 误
在实际的扩频通信 中存 在着大量的干扰 因素 ，若扩频增益不够大 或扩频技术 主要用 于实现多址时 ，若不采用其 他途 径对窄带干扰 进行抑 制 ， 将会大 大影响 系统的性 能 ， 导致 系统容量大 幅度减少 ， 所 以必须在接收机中采用专门的干扰抑 制技术 。 直接序列扩频通信 系统 中的窄带干扰抵 消技术 ，主要有时域 自 适应滤波技术 和变换 域抵消技术等 。现代 军事通信面临着纷繁 复杂 的干扰环境 ， 因此具备足够 的抗干扰能力 ， 是未来通信发展至 关重要 的因素 ， 这要求能够识别和抑制各种干扰。扩频通信早期主 要应 用于军事 目的 ， 从世 纪年代末 、 年代初 开始 ， 扩频 技术在 民用
为 解扩 。
责任编辑
杨呈祥
２ ２ ｜ 叙 ｅ ６ ｜ ｆ ‘
大时， 系统具有 良好 的抗干扰能力 。
对各种窄带通信系统的干扰很小 由于扩频 信号在相对较宽的 频带上被扩 展了 ， 单位 频带 内的功率很小 ， 号湮没在 噪声里 ， 信 一 般不容易被发现 ， 而想进一步检测信号 的参数（ 随机编码序列） 如伪 就更加困难 ， 因此说其 隐蔽性好 。
用扩频码发生器产生 的扩频码序列去 调制数字信号 以展 宽信号的
频谱 发送 出去。 ２２ 扩频信 号的解 扩 ． 在接 收系统将发送的调制信 号进 行解调 。接收信号 先与接收
５ 结 论
直接扩频序列具有 良 的抗 干扰性能 。早期在军事方 面有应 好 用， 如今能应用在 ｃ Ｍ Ｄ Ａ移动通信系统 中， 本文主要是介绍 了直接 扩频 序列通信系统 的基 本原理并用 Ｍ ｒ Ａ 软 件进行 了仿 真 ， ＡＩ Ｂ Ｌ 从 而得 出初始 的发送信号经扩频和解扩后能恢复成原始信号。
参 考 文献
【】 ｌ 张玲华， 玉． 郑宝 随机信号处理 Ｅ 清华大学出版社， ０ ： ３ 京： ２ ３ ０． Ｏ ２ 【１ ２ 查光明， 熊贤柞． 扩频通信． ： 西安 西安电子科技大学出版社， ９： ３ ． １ ｏ 一５ ９ ｌ
端的 Ｐ Ｎ序列发生 器产生的与之同步的 Ｐ Ｎ序列相乘。 过程被称 此