第10章CDMA系統仿真擴展頻譜(SS:SpreadSpectrum)通信技術是一種非常重要的抗干擾通信技術，目前已被廣泛應用在軍事與民用通信系統中。它與光纖通信、衛星通信一同被譽為信息傳輸時代的三大高技術通信方式。

擴展頻譜通信系統是指待傳輸帶基帶信號用某個特定的擴頻函數(與基帶信號無關)擴展頻譜后成為寬頻帶信號，然后再進行傳輸的一種系統。

特定的擴頻函數通常選用各種偽隨機序列(擴頻碼)，其碼元傳輸速率遠大于基帶信號速率，因而和基帶信號相乘后擴展了基帶信號的帶寬。擴頻通信還具有如下基本特征:1、其傳輸信息所用信號的帶寬遠大于信息本身的帶寬。2、是一種數字傳輸方式。3、帶寬的展寬是利用與被傳信息無關的函數（擴頻函數）

對被傳信息進行調制實現的。4、在接收端使用相同的擴頻函數對擴頻信號進行相關解調，還原出被傳信息。擴頻通信的理論依據是香農定理

式中，C為信道容量，B為信道帶寬，S/N為信道輸出信噪比(從發射機發出的信號噪聲功率比)。當信道容量C一定時，信號帶寬B和信噪比S/N是可以互換的，即增加信號帶寬可以降低對信噪比的要求，當帶寬增加到一定程度，允許信噪比進一步降低，有用信號功率接近噪聲功率甚至淹沒在噪聲之下也是可能的。擴頻通信就是用寬帶傳輸技術來換取信噪比上的好處，這就是擴頻通信的基本思想和理論依據。在實際應用中，擴頻通信的基本工作方式有四種：1.直接序列擴頻(DirectSequenceSpreadsSpectrum)工作方式，簡稱(DS)方式。2.跳變頻率(FrequencyHopping)工作方式，簡稱(FH)方式3.跳變時間(TimeHopping)工作方式，簡稱(TH)方式。4.寬帶線性調頻(ChirpModulation)工作方式，簡稱(Chirp)方式。最常用的是直擴方式和調頻方式兩種。但在實際通信系統中，僅僅采用單一工作方式不能達到所希望的性能是，往往采用兩種或兩種以上的工作方式的混合形式。本章知識要點

●直接序列擴頻通信

●擴頻碼的產生與其特性

●調頻擴頻通信●直擴和調頻系統的仿真1.直擴系統的組成及工作原理直接序列擴頻，就是直接用高碼率的擴頻碼序列在發端去擴展信號的頻譜，在收端用相同的擴頻碼去解擴，把展寬的擴頻信號還原成原始的基帶信號。

圖8-1直擴系統組成框圖

8.1直接序列擴頻通信

圖8-2直擴系統信號波形圖

2.直擴系統的調制方式

擴頻通信系統信息的傳輸，是把信源輸出的數字信號調制到偽隨機碼序列中，含有原始信號信息的偽隨機序列對高頻載波進行調制后由發射端發出。在直接序列擴頻系統中，對高頻載波通常采用的調制方式是對載波進行移相鍵控。用的最多的是二進制移相鍵控(BPSK)，較為復雜的由四相移相鍵控(QPSK)和最小移頻鍵控(MSK)等。噪聲分量n(t)，干擾分量J(t)，和其它網的擴頻干擾分量sJ(t)，經過解擴處理后，均被大大些弱。●n(t)為高斯帶限白噪聲，經c’(t)處理后，功率譜密度基本不變，但相對帶寬變小，故噪聲功率降低。●J(t)是人為干擾分量，其與偽隨機碼不相關，因此與c’(t)相乘相當于頻譜展寬過程，譜密度降低，然后通過濾波器，只有與信號頻帶相同的那部分可以通過，因而解擴后干擾功率大大降低。●sJ(t)其它網的擴頻信號，由于所用的擴頻序列不同，因此與c’(t)相乘相當于再次頻譜展寬過程，從而降低了不同網信號的干擾3.直擴信號的解擴擴頻信號的解擴擴頻信號的解調相關檢測法匹配濾波法對解擴后的信號解調相反檢測法8.2擴頻碼的生成及特性表8.1部分m序列反饋系數表2.m序列的matlab仿真

clear

clc

pntaps=[01001];

N=length(pntaps)

pninitial=[00001];

pndata=zeros(1,2^N-1);

pnregister=pninitial;

n=0;

kk=0;

whilekk==0

n=n+1;

pndata(1,n)=pnregister(1,1);

feedback=rem((pnregister*pntaps'),2);

pnregister=[feedback,pnregister(1,1:N-1)];

ifpnregister==pninitial;

kk=1;

end

end

521)(xxxg++=例8.1:利用MATLAB開發一個n=5的m序列發生器的仿真程序，其本原多項式為pndata=2*pndata-1;

Rm(1)=sum(pndata.*pndata)/n

fork=1:n-1

Rm(k+1)=sum(pndata.*circshift(pndata,[0,k]))/n

end

subplot(2,1,1);

x=[0:n-1];

stem(x,pndata);

title('m序列發生器的輸出')

axis([030-1.51.5]);

subplot(2,1,2);

plot(x,Rm);

tit