实验指导Ch12扩频100810.docx

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实验指导Ch12扩频100810

数字通信实验报告

扩频技术（2009-10-25xppreview）

练习12.1扩频2

练习12.2扩频IS953

练习12.3调制扩频5

练习12.4带噪声的扩频6

练习12.1扩频

打开系统如下

系统的输入信号是一个19.2Kbps的比特序列。

它和一个1.2288Mbps的扩频序列相乘。

从而可得出，扩频因子是1228800/19200=64。

相乘的结果相当于输入序列频谱扩张成原先的64倍。

这种扩频方式被称为直接序列扩频（DS-SS）。

运行系统，在分析窗口中观察原始数据和扩频信号。

同时也要注意，扩频信号占据了一个相对而言更加宽的带宽。

练习12.2扩频IS95

打开并运行扩频系统：

该系统实现一个简单的直接序列扩频（DS-SS）。

注意19200bit/sec的数据序列与一1.2288MHz的伪随机二进制序列相乘。

（a）学习伪随机二进制序列（或PN）发生器的功能。

（b）运行系统，并且在分析窗口中确认原数据序列可以通过扩频和解扩在传递接收端被还原，即输出等于输入。

（c）把信道时延从0改成1/1.2288×106（=8.1380208×10-9）重新运行系统。

现在可以看到，不能还原数据了。

因为此时伪随机二进制函数已经不相关。

（d）保持信道时延不变，接收端的匹配滤波器的时延为1/1.2288×106（=8.1380208×10-9），使其达到同步。

此时系统能够成功地还原原始数据。

（e）在伪随机二进制发生器的设置中，改变seed值。

重新运行系统，这时数据又不能被还原。

因为此时扩频部分和解扩部分已经不匹配了。

采样增加到65636，运行系统，在分析窗口中呈现输入数据和扩频数据的20logFFT波形，观察频谱，可以发现主要能量都包含在0-9600Hz。

练习12.3调制扩频

打开并运行加入了10MHz载波调制的扩频系统。

可以在分析窗口看到输入和输出数据。

练习12.4带噪声的扩频

系统如图所示，即在练习12.2的基础上加了信道噪声。

运行系统观察分析窗口。

加上噪声之后，可以看到输出数据产生了失真

如果把噪声增益从-20增加到0，重新运行系统，可以看到：

失真更加明显严重。

从这两个例子的对比可以很直观地看出信道噪声对于信号传输的影响。

为了改善失真情况，我们可以在系统输出端加上一个判决器。

如下图所示

从分析窗口可以看到输入数据，判决之前的数据，以及判决之后的。

加了判决器，有效改善了信道噪声引起的失真。

创新实验

该扩频系统的数据序列是9600bit/sec，码片速率192000Hz，即可知编码增益20。

采样率设定为5倍的码片速率，即960000Hz。

运行系统，我们可以在图中看到，在理想信道中，无噪声干扰的情况下，在接收端完美复原了初始信号。

尝试将该直接序列扩频系统置于衰落信道中，来看看扩频技术的抗干扰能力。

扩频系统具有很强的抗干扰能力（包括ISI），但这个例子中，是由于信号衰落，降低信噪比从而引起失真。

运行系统，从图中对应可以看到，在信道衰落越明显，输出失真越大。

而在信道衰落不明显的时候，输出基本能还原初始数据。

为了进一步改善失真情况，也可以在输出端适当地引入判决器。

学号：

087063

姓名：

陆美珠