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擴頻通信系統(tǒng)中載波恢復的仿真研究

作者: 時間:2012-12-14 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

摘要:系統(tǒng)中的載波同步是指收發(fā)兩端的載波都應步調(diào)一致地進行工作,不僅要求同頻,而且對相位也有嚴格的要求。本文對系統(tǒng)中的載波恢復進行了仿真研究,得到了系統(tǒng)主要輸出點波形,同時對系統(tǒng)在高斯白噪聲情況下的誤碼性能進行了分析。
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0 引言
擴頻通信由于具有抗干擾能力強、隱蔽性好、容易實現(xiàn)多址傳輸?shù)葍?yōu)點在移動通信、無線數(shù)據(jù)通信等領(lǐng)域得到了應用。擴頻通信系統(tǒng)中同步具有相當重要的地位,如果通信系統(tǒng)出現(xiàn)同步誤差或失去同步,會導致系統(tǒng)性能降低甚至通信失效。
載波恢復的目的是為了在接收端實現(xiàn)相干解調(diào),即要求接收機產(chǎn)生一個同發(fā)射機完全相同的載波信號與發(fā)射機送來的信號相乘,以便將調(diào)制信號還原。由于相干解調(diào)比非相干解調(diào)的輸出噪聲功率小一倍,相干解調(diào)可獲得3dB增益,因此許多系統(tǒng)都采用了同步載波恢復技術(shù)。相干解調(diào)既適用于模擬通信,也適用于數(shù)字通信,雖然它們獲得同步載波的具體方案有所不同,但都需要采用鎖相環(huán)路(PLL)這一點是一致的。

1 系統(tǒng)設(shè)計原理
1.1 設(shè)計思想與系統(tǒng)參數(shù)
設(shè)計采用的擴頻序列為周期127的m序列,碼片速率為1000Hz,要傳送的數(shù)字信息速率200Hz,它和m序列模2加后變成復合碼去調(diào)制載波。擴頻系統(tǒng)采用平衡調(diào)制器,載波為2000Hz的正弦波,調(diào)制方式采用,通過同相正交環(huán)實現(xiàn)載波恢復。系統(tǒng)總體框圖如圖1所示。

本文引用地址:http://www.butianyuan.cn/article/153681.htm

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1.2 擴頻信號的產(chǎn)生
設(shè)信息碼為d(t),擴頻碼m序列為m(t),把兩信號異或就可得到擴展頻譜的信號碼,設(shè)為c(t),則
c(t)=d(t)*m(t) (1)
將待傳送的信息同擴頻碼序列進行準確的模2加,此運算用異或門實現(xiàn)。信息速率200Hz,m序列碼速率1000Hz,擴頻后信號輸出速率為1000Hz。
1.3 信號調(diào)制
由于PSK調(diào)制方式誤碼率最小,因此本系統(tǒng)采用BPSK調(diào)制方式。擴頻后信號為c(t),載波頻率為ω0,調(diào)相波可表示為:
s(t)=Acos[ω0t+φc(t)] (2)
式中φ相位調(diào)制指數(shù)。若規(guī)定在擴頻碼序列中當c(t)=0時,φc(t)=0;當c(t)=1時,φc(t)=π,這種調(diào)制稱為二相相移鍵控。這樣BPSK信號可用下列平衡調(diào)制信號表示,
s(t)=Ac(t)cosω0t (3)
式中c(t)是以“+1”,“-1”表示的擴頻后碼序列。
調(diào)制信號的輸出為s(t)=Ac(t)cosω0t,其中c(t)=d(t)*m(t),為擴頻后且變?yōu)殡p極性的信號,所以發(fā)送信號的完整表達式為:
s(t)=Ac(t)*m(t)cosω0t (4)
1.4 接收濾波器設(shè)計
為了限制信道噪聲,信號在進入接收機之前首先要經(jīng)過接收濾波器。接收濾波器應設(shè)計為以載波f1為中心頻率,帶寬為2fc的帶通濾波器。對于本系統(tǒng)來講,f1=2000Hz,fc=200Hz。

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