第三章直接序列扩频通信系统.PDF

第三章 直接序列扩频通信系统 引言： DS-SS： 通过将伪噪声序列直接与基带脉冲数 据相乘来扩展基带数据。 系统方框图：（以二进制相移调制的 DS系统为例） 码片（chip ）：PN波形的一个脉冲或 符号。 发射机框图 接收机框图 直接序列（DS）扩频信号的调制与解调 直接序列扩频系统是目前应用最广泛的 一种扩展频谱系统。 原理上高速伪码序列对发射信号进行二 次调制可以用模拟调幅，调频或调相， 但通常利用数字相位调制。 选择扩频信号应具有如下特点： (1)发射信号容易被指定的接收机解调， 而其他不相关的接收机检测这种信号 非常困难。 (2)指定的接收机很容易区分通信信号和 干扰信号。 3.1 BPSK直接序列扩频系统 发射机： BPSK扩频由相位调制后的码形和扩频函 数c(t)相乘。但在数字调制中数据和扩 频采用相同类型的数字调制。当两者都 采用BPSK时可以省掉一个相位调制器 （混频器）。双调制过程可以用数据码 和扩频的模2和进行一次调制来取代。 即： 发射信号为：s(t) A ⋅c(t) ⋅cos[ωt +θ (t)] 0 d 其中：c(t)——扩频函数，取值±1 A ⋅cos[ωt +θ (t)] 相位调制为θ(t) 的 0 d d 数字相位调制 发射信号传输过程中： 1. 延时 2. 叠加干扰或高斯噪声 接收机为： 接收端信号：A ⋅c(t −τ ) ⋅cos[ωt +θ (t −τ ) +ϕ]+干扰 d 0 d d 相关器输出信号： ˆ A ⋅c(t −τ ) ⋅c(t −τ ) ⋅cos[ωt +θ (t −τ )+ϕ] d d 0 d d （干扰解扩为噪声） ˆ 式中： ——延迟的近似值 τ d ˆ c(t −τ ) ⋅c(t −τ ) 1 ˆ 当τ τ 时， d d 。此时也称为 d d 接收机的扩频码与接收信号中包含的扩频码 同步。 接收机解扩器输出信号分量，除随机相位外， s(t) s(t) 将等于 。 可用一般的相干解调器来解调。 解扩用的相关器有两种：直接式，外差式。 （a ）为直接式。直接式相关器的优点是结构十 分简单，缺点是直接式相关器的输入输出频率 一样，因而干扰信号可以绕过相关器发生所谓 泄露。对这种泄露的干扰信号，相关器的干扰 抑制能力不起作用。因而直接式相关器只在要 求不高的简单扩谱系统中才用。 外差式相关器：输入输出频率不再相同的一 种相关器，其BPSK直扩接收机为 相关器（解扩器）的输出噪声主要有三类： 1.大气噪声和电路内部噪声本地码调制 2.无用信号本地码调制 3.有用信号本地码调制 注： 1. 大气噪声和电路内部噪声通常要比无用 信号小得多，可以忽略。无用信号在扩频系 统中将受到处理增益的抑制，因而码同步偏 移引起的噪声值得重视，说明在