第四章擴(kuò)頻信號(hào)

1、 1010NnncN1011,00,0 |Nnn knkc ckNN10Nnn knnc cN圖圖(a)波形波形 數(shù)據(jù)比特（低速率帶寬較窄）數(shù)據(jù)比特（低速率帶寬較窄）圖圖(b)波形波形 碼片波形（速率高、頻帶寬）碼片波形（速率高、頻帶寬）圖圖(a)圖圖(b)=圖圖(c)發(fā)射信號(hào)（速率變高，發(fā)射信號(hào)（速率變高，頻帶變寬頻帶變寬擴(kuò)頻）擴(kuò)頻）擴(kuò)頻信號(hào)：擴(kuò)頻信號(hào)： ( )d t( )p t( ) ( )d t p t( )( ) ( )( )( )r td t p tJ tW t窄帶干擾 白噪聲 0( ) ( )TbEr t p t dtT比特總能量Eb，比特間隔（碼元間隔）T，單個(gè)比特幅值bETn解

2、擴(kuò)（對(duì)擴(kuò)頻信號(hào)解除擴(kuò)頻）參見(jiàn)圖6.1.1，圖(c)圖(b)=圖(a) 22( ) ( )( )( )( ) ( )( ) ( ) ( )( ) ( )( ) ( ) ( )1( )1r t p td t ptJ t p tw t p td tJ t p tw t p tp tpt 2( )( )d t p t( ) ( )J t p tssWssW00/bbbtotJssEES RNNNNJ WbR干擾+噪聲總能量 bRssWssWbRJWssW/ssJ W0JNNn解擴(kuò)頻后信干噪比解擴(kuò)頻后信干噪比 bbsstotJbEEWSNNJR ssbWNR n最佳檢測(cè)器是單電平的檢測(cè)器最佳檢測(cè)器是單電

3、平的檢測(cè)器 , , 發(fā)射比特發(fā)射比特 , , 發(fā)射比特發(fā)射比特 110010() NNmnnmnnnnnNmnnnyr cb cw cNbw c因?yàn)樽韵嚓P(guān)性質(zhì) 1011Nnnnc cN0my 0my 1mb 1mb n接收機(jī)用于同接收信號(hào)相乘的擴(kuò)頻序列接收機(jī)用于同接收信號(hào)相乘的擴(kuò)頻序列必須與相關(guān)檢測(cè)之前接收到的擴(kuò)頻序列必須與相關(guān)檢測(cè)之前接收到的擴(kuò)頻序列同步。同步。 若不同步若不同步 nncc110010()0, 0NNmnncmnnn innNnn inyr cE b cw cw ci比特信息丟失！比特信息丟失！ （1）擴(kuò)頻信號(hào)是不可預(yù)測(cè)的、偽隨機(jī)的寬）擴(kuò)頻信號(hào)是不可預(yù)測(cè)的、偽隨機(jī)的寬帶信號(hào)帶

4、信號(hào)（2）擴(kuò)頻信號(hào)帶寬）擴(kuò)頻信號(hào)帶寬傳輸數(shù)據(jù)的帶寬傳輸數(shù)據(jù)的帶寬 （3) 接收機(jī)中必須有與寬帶載波同步的擴(kuò)接收機(jī)中必須有與寬帶載波同步的擴(kuò)頻信號(hào)副本頻信號(hào)副本F使擴(kuò)頻信號(hào)是不可預(yù)測(cè)、偽隨機(jī)的寬帶使擴(kuò)頻信號(hào)是不可預(yù)測(cè)、偽隨機(jī)的寬帶信號(hào)的常用方法是采用偽噪聲序列作擴(kuò)信號(hào)的常用方法是采用偽噪聲序列作擴(kuò)頻信號(hào)。頻信號(hào)。F偽噪聲（偽噪聲（PN：pseudonoise）序列也稱）序列也稱偽隨機(jī)序列，是用確定性方法產(chǎn)生的序偽隨機(jī)序列，是用確定性方法產(chǎn)生的序列，但它卻近似具有隨機(jī)產(chǎn)生序列所希列，但它卻近似具有隨機(jī)產(chǎn)生序列所希望的某些關(guān)鍵隨機(jī)特性。望的某些關(guān)鍵隨機(jī)特性。F通常要求所產(chǎn)生的偽噪聲序列滿足：通常要求

5、所產(chǎn)生的偽噪聲序列滿足：n容易產(chǎn)生容易產(chǎn)生n既具有很低的自相關(guān)函數(shù)，又具有很低的既具有很低的自相關(guān)函數(shù)，又具有很低的互相關(guān)函數(shù)互相關(guān)函數(shù)n具有很長(zhǎng)的周期具有很長(zhǎng)的周期n很難由一段短的序列重構(gòu)很難由一段短的序列重構(gòu)F常用偽噪聲序列：常用偽噪聲序列：m序列、序列、Gold序列序列 ( )ic k( )1, 1ic k ( )is t ( )()0,1,2,cccp t p tkT dtk c1 , 0( )0 , ctTp t 其它sinc2sin12( )sin121cccctTtp tctTT 1( )( )()cNiiccks tc k p tkT220|( )|,( )1Tiiiis ts

6、 sst dt頻譜利用率頻譜利用率明顯提高明顯提高0,( )()0, (Tijijs ss t s tk dtk正交) （1 1）碼片波形）碼片波形 頻譜利用率頻譜利用率（2 2）每個(gè)比特的碼片數(shù)目）每個(gè)比特的碼片數(shù)目 擴(kuò)頻增益擴(kuò)頻增益（3 3）長(zhǎng)度為的二進(jìn)制碼片序列）長(zhǎng)度為的二進(jìn)制碼片序列 自相關(guān)、互相關(guān)特性自相關(guān)、互相關(guān)特性 ( )cp tcN (1),()iiccc NF 隨著隨著N的增大，由窄帶人為干擾引起的的增大，由窄帶人為干擾引起的通信性能下降將得到緩解通信性能下降將得到緩解F 隨著隨著N的增大，能夠確定的信號(hào)達(dá)到時(shí)的增大，能夠確定的信號(hào)達(dá)到時(shí)間的可靠性增加這將使得接收機(jī)的定間的可靠性增加這將使得接收機(jī)的定時(shí)同步變得容易，并提高接收機(jī)抗多徑時(shí)同步變得容易，并提高接收機(jī)抗多徑效應(yīng)的能力效應(yīng)的能力 1mmmmnYb cbc10101110NnnnNnnnc cNc cN1100()0NNmnnnmn nnnyYw cN bw c 碼間