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伪随机序列的应用

时间:2012-07-08

3.3. 伪随机序列的应用
一,误码率测量 在数据通信中,经常要测试通信系统的性能.误码率是通信系统的主要质量指标,通信 系统的性能往往与信源的统计特性有关.通常认为信源的 0,1 是等概出现的. 误码率的测量框图如下所示: (结合系统的仿真) 环路测试: 单向测试: 二,时延测量 时延测量在许多领域中都十分有用:如地底深度探测,无线测距等. 时延测量的一般思路:周期脉冲测量法.产生窄周期脉冲,时延线的精度,发送功率. 时延测量的 m 序列应用:用 m 序列代替周期脉冲,用相关器代替时延比较器.测量方 法的精度取决于 m 序列的码片时间. 三,噪声产生器 测量通信系统的性能时, 经常需要使用噪声产生器, 由它给出具有所要求的统计特性和 频率特性的噪声, 并且可以随意控制其强度, 以便得到不同的信噪比条件下的系统性能. 四,通信加密 五,数据序列的扰乱与解扰 扰码的目的是使信源的 0,1 分布等概. 六,扩展频谱通信 仙农定理告诉我们:可以用带宽换信噪比,即在低信噪比的情况下,可以通过增加带宽 的应用来进行无误的传输. 可以有 3 种方法实现带宽的扩展: 1,直接序列调制扩频 直接序列调制扩频的原理框图如下: 它用比信息速率高得多的序列去调制信息序列,从而改变整个信号的带宽. 在接收端通过调制序列的相关性达到解调的目的.实际上它等效于一种正交编码. 2,跳频 发射机的发射频率根据一定的规则随机地在一定范围内变化. 3,Chirp 调频(线性调频,连续调频) 由于扩频通信采用宽频带的技术来传输信息, 它具有抗窄带干扰, 信号功率低隐蔽性强, 抗衰落能力强的特点,因此在无线领域,军用领域得到了广泛的应用. 七,分离多径技术

3.4. 直接序列扩频 直接序列扩频 序列
一,系统组成 直扩系统的框图如下:

n(t )

m(t )
cos(ω 0 t + )
载中本本中

s(t ) P(t )
本本本本中

q (t )

中中中中中

y (t )

解解中

m(t ) '

本本本本中


cos ω 0 t

p (t )
本本本本本本中

s (t ) = m(t ) P (t ) cos(ω 0 t + ) q (t ) = ( s (t ) + n(t )) P(t ) cos ω 0t y (t ) = Am(t ) cos((ω 0 ω r )t + )
各点的频谱关系如图示. 二,处理增益和抗干扰性 令伪码 p (t ) 的速率为 R p , m(t ) 的速率为 Rm . 扩频系统的处理增益定义为: G p =

SNRout SNRin

SNRout , SNRin 分别是扩频系统解扩器的输出信噪比和输入信噪比.
(一)白噪声干扰 因为白噪声的功率谱密度均匀分布在整个频率范围内,在接收机与本地振荡

p(t ) cos ω r t 相乘后,噪声的功率谱密度分布不变,而信号经过相关解扩后变成了窄带
信号.通过中频滤波器后,信号的功率不变,而噪声的功率却显著减少(带宽变小) . 此时,解扩器的输入输出信噪比关系如下:

Gp =

SNRout S / n0 Bm B p R p = = = SNRin S / n0 B p Bm Rm Rp Rm
为扩频因子(扩频倍数) .

称L =

(二)单频干扰和窄带干扰 单频干扰经过解扩后,相当与是进行扩频,从而将干扰的功率平均分布在带宽为 B p 的 范围内,通过中频滤波器后,单频干扰的功率减小 B p / Bm 倍.

(三)宽带干扰

这里宽带干扰来自系统其他用户, 多径传播等, 它们的特点是干扰信号占用的频带与扩 频信号一样宽. 从理论上说,如果宽带干扰与接收信号是不相关的,则解扩时由于采用相关接收机,宽 带干扰对接收信号的干扰为 0.但是实际系统中,由于种种原因,不可能实现各个用户 的完全正交.


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