扩频通信中伪随机序列的研究与仿真开题报告

 2020-02-10 11:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

扩展频谱(扩频)通信系统是指待传输信息的频谱用某个特定的扩频函数扩展后成为宽频带信号,然后送入信道中传输,再利用相应手段将其解扩,从而获取传输信息的通信系统。它在传输同样信息时所需的射频带宽,远比大家熟悉的各种调制方式要求的带宽要宽得多。扩频前的信息码元带宽远小于扩频后的扩频码序列的带宽,信息已不再是决定调制信号带宽的一个重要因素,其调制信号的带宽主要由扩频函数来决定。一般常用的扩频函数是伪随机编码信号。与常规的通信系统相比,扩频系统具有很强的抗人为干扰、抗窄带干扰、抗多径的能力。此外还具有信息隐蔽、多址保密通信等优点。由于扩频通信独具特色,自诞生之日起,就受到军方的极大重视。近十多年来,随着信息技术的迅猛发展与日益普及,扩频通信技术已在军用和民用通信领域得到广泛应用,并伴随GPS卫星定位、3G手机等产品迅速进人大众生活,逐渐发展成一门成熟的通信技术。

伪随机序列是结构可以预先确定,并且可以重复产生和复制,同时具有某种随机序列随机特性的序列。在扩频通信中,扩频运算是通过伪随机序列来实现的。因此,伪随机序列对扩频通信的性能起着决定性的重要作用。伪随机的意思是表面看起来很像随机,但其实是确定的序列。所谓“确定序列”是指如果已知规则,可以不漏的写出以后的全部序列,这样的序列称为伪随机序列或者伪码。

在扩频通信技术发展的前几十年,其应用一直在军事通信领域,而个人通信业务的发展终于使扩频技术迎来了另一次发展的大机遇。美国联邦通信委员会于1985年5月发布了一份将扩频技术应用到民用通信的报告。因此扩频通信技术的历史经历了主要的两个阶段:军事应用中的发展和民事应用中的发展。目前,扩频通信技术已经成为通信领域不可或缺的关键技术,被广泛应用于第四代移动通信(4G)、雷达、测距及导航系统中,显示了强大的生命力。扩频技术由于其本身具备的优良性能而得到广泛应用,到目前为止,最为主要的两个应用领域仍然是军事抗干扰通信和移动通信系统;而跳频系统与直扩系统则分别是这两个领域应用最多的扩频方式,其中跳频系统主要用于军事通信中对抗故意干扰和卫星通信中的保密通信,而直扩则主要是一种民用技术。

2. 研究的基本内容与方案

(1)基本内容

研究扩频通信中的伪随机序列的原理与特性,对伪随机码产生电路进行仿真和特性分析,并对所产生的码型及其频谱进行测试。

(2)目标

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3. 研究计划与安排

第1-3周:查阅相关文献资料,明确研究内容,了解扩频通信中的伪随机序列。确定研究方案,完开题报告。
第4周:了解扩频通信技术的相关知识,扩频通信传输方法、分类及伪随机序列在扩频通信中所起到的作用等相关知识点,做好知识储备。

第5-6周: 研究扩频通信中的伪随机序列的原理、特性和产生方法,广泛了解各种伪随机序列,要求能熟练掌握一种或多种比如m序列,gold码的产生原理、方法和性质等相关知识点

第7周:学习相关数字电路知识,了解并掌握移位寄存器的构成、工作原理、产生伪随机码的条件和方法等知识。

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4. 参考文献(12篇以上)


[1]田日才,迟永钢. 扩频通信(第2版)[m].北京:清华大学出版社,2016.

[2]王娟,黄玉琴,等. 扩频通信技术及应用[m].北京:清华大学出版社,2016.

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