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1、扩频通信系统的设计与仿真开题报告学生姓名邱文龙专业电子科学与技术班级（2）班拟选题目扩频通信系统的设计与仿真选题依据及研究意义：扩频通信(spread spectrum communication)是近几年内迅速发展起来的一种通信技术。在早期研究这种技术的主要目的是为提高军事通信的保密和抗干扰的性能，因此这种技术的开发和应用一直是处于保密状态。扩频通信，即扩展频谱通信(Spread Spectrum Communication)，它与光纤通信、卫星通信，一同被誉为进入信息时代的三大高技术通信传输方式。扩频通信是将待传送的信息数据被伪随机编码(扩频序列：Spread Sequence)调制，实现
2、频谱扩展后再传输；接收端则采用相同的编码进行解调及相关处理，恢复原始信息数据。这种通信方式与常规的窄道通信方式是有区别的： 一是信息的频谱扩展后形成宽带传输； 二是相关处理后恢复成窄带信息数据。正是由于这两大持点，使扩频通信有如下的优点：1.1.较强的抗干扰能力扩频信号在空间传输时所占有的频率带宽相对较宽，而接收器采用码相关检测的办法来进行解扩，把有用的宽带信息信号恢复成窄带信号，而把噪声信号扩展为宽带信号，然后通过窄带滤波技术提取有用的信息信号。这样对于干扰信号来说，由于其与扩频的伪随机码不相关，则调制到一个很宽的频带上，使之在信号通频带内的干扰功率大大降低，相应的增加了系统的抗干扰性能。1
3、.2.较强的安全保密性扩频信号的频谱结构基本与待传输的信息信号并无关，主要由扩频码来决，甚至可以将信号淹没在噪声中，因此其保密性很强，要截取或窃听这样的信号是非常困难的，除非准确地知道所用的伪随机码的种类、码长和相位，对非线性码序列情况就更为复杂了。1.3.可抗多径干扰在移动通信、卫星通信等现代通信环境下，多径干扰是常见的且非常严重的，通信系统必须具有很强的抗于扰的能力才能保证通信系统的顺畅。扩频技术具有抗多径干扰的能力，其利用扩频所用的伪随机码的相关特性来达到抗多径干扰，甚至可以利用抗多径干扰能力来提高系统的性能。通过对该课题的研究，了解科研学术论文的撰写流程，并且将自己所学的理论知识运用到
4、论文中，全面多角度的分析该领域的发展现状，同时提高自己的思维能力，对搜集的数据进行恰当处理和准确分析，对大学本科四年学习成果进行有效的检验，并且进一步提高自学能力和自主进行科学研究的水平。选题研究现状： 扩频通信技术诞生得较早，从20世纪40年代起，人们就开始了对扩频技术的研究，其抗干扰性、抗窃听、抗测向等方面的能力早己被人们熟知。但由于扩频系统的设备复杂等多方面的原因，致使扩频通信技术一直都发展得较为缓慢。自50年代中期美国军方开始研究，扩频通信技术一直为军事通信所独占，广泛应用于军事通信、电子对抗以及导航、测量等各个领域。进入20世纪60年代后，随着科学技术的迅猛发展，许多新型器件的出现，
5、特别是大规模、超大规模集成电路、微处理器、数字信号处理(DSP)器件、扩频专用集成电路(ASIC)以及FPGA等这样的新型器件的问世，使扩频通信技术有了重大的突破和发展。到本世纪80年代初扩频通信技术开始被应用于民用通信领域。为了满足目益增长的民用通信容量的需求和有效地利用频谱资源，各国都纷纷提出在数字峰窝移动通信、卫星移动通信和未来的个人通信中采用扩频技术，扩频技术已广泛应用于蜂窝电话、无绳电话、微波通信、无线数据通信、遥测、监控、报警等系统中。 从国内来看，近十多年来，出于民用通信特别是陆地移动通信的迅速发展，扩频通信的研究也在不断深入。各大高校及一些科研机构都在进行这方面的工作，如清华大
6、学、天津大学、北京邮电大学、西安电子科技大学、南京邮电大学等都在积极地开展扩频通信系统的研究。 目前研究的次最优多用户检测器主要可分为两大类：线性检测器和反馈检测器。前者包括解相关检测器、最小均方误差序列检测器等；后者则包括多级检测器、判决反馈检测器、顺序干扰撤销和并行干扰撤销检测器等。考虑信道编码的多用户接收机又可以分为非迭代接收机和迭代接收机。这些检测器的实现都需要知道预期用户的扩频码、定时信息以及信道冲击响应，有时还需要知道多用户干扰。这些信息可以通过发送导频序列获得，但使用导频序列就降低了系统的频谱利用效率，因此不使用导频序列的多用户检测方法，又称为盲多用户检测器，也正在得到深入的研究
7、。 从国外来看，军事通信技术的进步和发展，军工产品向民用产品的转化，直接推动了扩频通信理论、方法、技术等方面的研究发展和应用普及。研究内容（包括基本思路、框架、主要研究方式、方法等） 本课题研究的直接序列扩频，就是用高速率的扩频序列在发射端扩展信号的频谱，而在接收端用相同的扩频码序列进行解扩，把展开的扩频信号还原成原来的信号。直接序列扩频方式是直接用伪噪声序列对载波进行调制，要传送的数据信息需要经过信道编码后，与伪噪声序列进行模2和生成复合码去调制载波。假设信息速率为Rbit/s，码元间隔为T=1/Rs，传输信道的有效带宽为BcHzBcR，在调制器中，信息序列的带宽扩展为w=Bc，载波相位以每
8、秒w次的速率按伪随机序列发生器序列改变载波相位。即是直接序列扩频。在发送端输入的信息先经信息调制形成数字频带信号，然后用扩频码发生器产生的扩频码序列去调制数字信号以展宽信号的频谱发送出去。在接收系统将发送的调制信号进行解调。接收信号先与接收端的PN序列发生器产生的与之同步的PN序列相乘。此过程被称为解扩。本课题就是立足直接序列扩频原理，使用MATLAB进行仿真实现。通过对该课题的研究，了解科研学术论文的撰写流程。对大学本科四年学习成果进行检验，并且进一步提高自学能力和自主进行科学研究的水平。 实行方法：第一阶段：查找关于扩频方面的资料，重点看直接序列扩频，了解扩频系统原理，各部分组成。第二阶段：有针对性的筛选有用信息，梳理出本论文研究的一个核心内容和基本框架。 第三阶段：与导师沟通，虚心听取导师的意见，对论文进行修改和完善。研究思路、步骤：1.掌握基本通信原理； 2.了解移动通信网络的基本架构； 3.最终需要运用Matlab/Simulink仿真软件进行算法调试，从而揭示所采用的技术带来的性能优势。论文提纲（含论文选题、论文主体框架） 主要参考文献研究进程安排（包括提纲、一稿、二稿、定稿起讫时间）其他说明指导教师是否同意开题 签名： 年 月 日院（系）教学负责人签署 签名： 年 月 日