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基于MATLAB的扩频通信系统研究

李晶  
【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,其在抗干扰、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,在军用和民用通信中已得到广泛应用;Matlab软件以其强大的科学计算能力、精确的电路仿真能力和强大的系统仿真能力业已成为目前应用最为广泛的系统仿真软件,可以完成扩频通信系统的仿真。扩频通信系统与其他模拟或数字通信系统比较,其概念更为抽象、技术更为艰深、内容更为庞杂,学习和掌握较为困难。基于此,本文在阐述扩频通信发展历程、工作原理及使用的关键技术的基础上,以Matlab仿真软件为平台,通过完整的扩频通信系统仿真实例,将扩频通信系统所涉及的基本概念和设计思想有机而形象的联系起来,从而从系统层面上对扩频通信技术有了全面而直观的认识。 本文的主要工作和研究内容包括以下四部分: 第一,以MATLAB为平台,根据香农公式,重点研究了在信道容量不变的条件下,通过增加信号的传输频带宽度降低信噪比的方法。通过仿真研究发现,通过增加信号的传输带宽可降低对信噪比的要求。 第二,研究了扩频通信系统的两种扩频方式以及接收同步技术、信道编码技术和信道抗干扰技术。分别给出了直接序列扩频通信系统和跳频通信系统的仿真模型。 第三,对扩频通信中直接序列扩频系统进行了仿真分析,结果表明直扩系统的抗干扰能力远远大于普通的二进制系统,并且随着扩频增益的增大,系统的误码率减小,同时扩频系统性能的好坏很大程度上取决于扩频码的特性。 第四,对跳频通信系统进行了研究和仿真分析,研究了跳频序列产生的方法,并分别给出了模拟调频系统和数字调频系统的同步方法。仿真结果显示,该系统具有良好的抗干扰能力。


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