QPSK直序扩频利用ADS软件和Agilent仪表产生直序扩频信号.pdfVIP

QPSK 直序扩频 信号 利用ADS 软件和Agilent 仪表产生直序扩频信号 魏东 安捷伦高级应用工程师 胡楠赛 安捷伦实习应用工程师 2007-5-28 一、前言 扩频通信是将待传输的数据信息与伪随机码调制，实现频谱扩展后再传输，接收端采用 同样的伪随机码进行解调及相关处理，以恢复原始数据的通信过程。这种通信方式与一般常 见的窄带通信方式不同，利用了“带宽换信噪比”的思想将信号扩展频谱后进行宽带传输， 因此具有抗干扰、抗噪声、抗多径衰落、可码分复用等优点，是比较先进的通信技术。 频谱扩展的方式主要有以下几种： 直序扩频系统(DSSS)使用高速伪随机码直接对要传输的低速数据进行扩频调制； 跳频系统利用伪随机码控制载波频率在一个更宽的频带内变化； 跳时系统是数据的传输时隙是伪随机的； 另外，几种方式组合的混合扩频系统也经常得到应用。本文主要介绍直接序列扩频信号 的产生过程。 二、用ADS 软件产生直序扩频信号 ADS （Advanced Design System ）是Agilent 公司研发的先进设计系统软件，广泛应用于 卫星通信、移动通信、雷达探测等领域。下面简要介绍一下其中的通信系统软件包和微波电 路仿真软件包：ADS 通信系统软件包是针对无线通信系统物理层链路的仿真工具。其中提 供了丰富的系统模型，从编码解码模块，调制解调模块，信道模块，到发射接收射频模块， 都有诸多模型可供选择。而且，还提供灵活的自定义模型的能力，从而可以方便地开发自己 的功能模块；ADS 微波电路仿真软件包是针对微波系统中放大器、混频器、滤波器、振荡 器、锁相器等电路模块的仿真工具。常用于计算电路的频响特性、匹配各级之间电路、设计 微带滤波器、计算振荡器起振频点、仿真锁相时间等领域。 利用 ADS 通信系统软件包和 ADS 微波电路仿真软件包可以轻松地产生出直序扩频信 号，并明晰地将其系统功能表现出来。调试过程中容易修改和完善系统的射频性能与编码方 式，进而通过优化系统结构、编码算法，得到成功的设计方案。 此外，为了能够得到更加接近实际情况的模型，ADS 软件还可通过连接仪表模块，将 测量数据放入测试环境，得到更加真实的仿真结果。ADS 软件还开放出与C、HDL 代码的 接口，允许用户对用C 语言或者HDL 代码自主编写的系统基带算法作系统验证。 下面介绍利用Agilent ADS 软件，产生直接序列扩频信号的过程。 直接序列扩频系统是利用伪随机码序列直接对输入数据进行频谱扩展。其系统实现方框 图如图1 所示。 扩频信号调制过程 扩频信号解调过程 数据输入 扩频 载波 载波 扩频 比特 数据输出 调制器 调制器 解调器 解调器 同步 本地 同步 同步 伪随机码 载波 载波 伪码 Step.1 Step.2 扩频调制 载波调制 图1 直接序列扩频的实现 直扩信号的产生要经历两次调制过程