基于ｓｙｓｔｅｍｖｉｅｗ的直接擴(kuò)頻通信系統(tǒng)仿真研究

孔　平　潘榮國(guó)　牛宗超

摘要:擴(kuò)頻通信由于具有抗干擾能力強(qiáng),隱蔽性好,容易實(shí)現(xiàn)多址傳輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)而在移動(dòng)通信、無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通信等領(lǐng)域得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。其中直接序列擴(kuò)頻通信是目前使用最典型的擴(kuò)頻工作方式,本文主要運(yùn)用systemview仿真驗(yàn)證直接擴(kuò)頻通信的可行性。

關(guān)鍵詞:直接擴(kuò)頻 systemview 仿真

1、擴(kuò)頻通信系統(tǒng)主要分為直接擴(kuò)頻系統(tǒng),調(diào)頻系統(tǒng)和跳時(shí)系統(tǒng)等不同類(lèi)別,直接擴(kuò)頻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如下所示:

(a)發(fā)射端(b)接受端

發(fā)射部分輸入的信號(hào)被偽隨機(jī)系列擴(kuò)展后形成高速的數(shù)據(jù)系列,擴(kuò)展后的系統(tǒng)通過(guò)調(diào)制進(jìn)行載波傳輸,調(diào)制系統(tǒng)為普通的數(shù)字信號(hào)載波傳輸。調(diào)制后的信號(hào)經(jīng)過(guò)放大后就可以送發(fā)射端進(jìn)行發(fā)射。接受端接受到信號(hào)后,首先進(jìn)行信號(hào)解擴(kuò),解擴(kuò)信號(hào)經(jīng)前置放大后,送入同步捕捉電路、擴(kuò)頻系列同步跟蹤電路、載波同步跟蹤電路和解調(diào)電路后得到的解調(diào)信號(hào)。

一、調(diào)制子系統(tǒng)

調(diào)制子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖2所示。信號(hào)源圖符11產(chǎn)生頻率為1MHZ的信號(hào)源波形一路直接輸出,另一路由調(diào)制系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)頻調(diào)制。擴(kuò)頻系列由圖符11產(chǎn)生,是頻率為11MHZ的PN碼。信號(hào)源和擴(kuò)頻系列經(jīng)過(guò)異或門(mén)后完成對(duì)信號(hào)源的頻譜擴(kuò)展,波形成型后用100MHZ的正弦信號(hào)進(jìn)行解調(diào):擴(kuò)頻系列直接經(jīng)波形成型后用100MHZ的余弦信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。然后兩路信號(hào)在分別用頻率為220MHZ和250MHZ的正弦信號(hào)將頻譜再次往高頻端移動(dòng)后,得到兩路分布在不同頻段的分別攜帶信號(hào)源信息和擴(kuò)頻系列信息的信號(hào),分別進(jìn)行頻帶濾波后就完成了整個(gè)調(diào)制過(guò)程。

二、混頻子系統(tǒng)

混頻子系統(tǒng)是接受端的第一個(gè)系統(tǒng),用于完成信號(hào)的頻譜搬移,其結(jié)構(gòu)如圖3所示:

從信道中接受到的信號(hào)首先由圖符27進(jìn)行射頻放大,然后由圖符28進(jìn)行射頻濾波,最后送入混頻器圖符30與由圖符29產(chǎn)生的頻率為220MHZ的正弦波進(jìn)行混頻以實(shí)現(xiàn)頻譜向下搬移的目的。

三、解擴(kuò)子系統(tǒng)

解擴(kuò)子系統(tǒng)用于對(duì)被移至中頻的信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò),其結(jié)構(gòu)如圖4所示:輸入的信號(hào)首先由分路器圖符34分為兩路,后面的衰減圖符50和圖符51是為了模擬插入損耗。然后信號(hào)送入濾波器分離出擴(kuò)頻系列信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào),由于此時(shí)的信號(hào)已是中頻信號(hào),不在需要過(guò)高的采樣頻率,所以濾波后對(duì)信號(hào)由圖符37和圖符38進(jìn)行重新采樣來(lái)降低信號(hào)的采樣頻率,這樣可以提高仿真時(shí)系統(tǒng)的運(yùn)算速度。兩路信號(hào)經(jīng)過(guò)再次放大和濾波后,送入混頻器進(jìn)行混頻,然后由濾波器圖符47濾除不需要的信號(hào)后就完成了解擴(kuò)。

四、科斯塔斯環(huán)解調(diào)子系統(tǒng)

解擴(kuò)后的信號(hào)就可以直接解調(diào)輸出了,本文應(yīng)用一個(gè)科斯塔斯環(huán)來(lái)完成系統(tǒng)的解調(diào),其結(jié)構(gòu)如圖5所示:系統(tǒng)中除圖符60—圖符65以外的圖符構(gòu)成一個(gè)完整的科斯塔斯環(huán),用于輸入信號(hào)的解調(diào)?？扑顾弓h(huán)的I路輸出就是接受端的解調(diào)輸出。

五、仿真結(jié)果

信號(hào)源信號(hào)和接受端調(diào)制信號(hào)的波形如圖6所示。從圖中可以看出它們是一致的,可見(jiàn)信號(hào)源經(jīng)過(guò)發(fā)送端的擴(kuò)展、調(diào)制;然后經(jīng)過(guò)有擾衰落信道的傳輸;最后在接受端進(jìn)行混頻、解擴(kuò)和解調(diào)后正確恢復(fù)了原來(lái)數(shù)字信號(hào)源的信息,證明該直接擴(kuò)頻系統(tǒng)能夠正常工作。

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