CDMA擴(kuò)頻調(diào)制與解擴(kuò)

移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)長(zhǎng)安大學(xué)信息工程學(xué)院電子信息工程系榮玫rongmei@1CDMA擴(kuò)頻調(diào)制與解擴(kuò)實(shí)驗(yàn)CDMA擴(kuò)頻調(diào)制實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私鈹U(kuò)頻調(diào)制的基本概念；掌握PN碼的概念以及m序列的生成方法；掌握擴(kuò)頻調(diào)制過(guò)程中信號(hào)頻譜的變化規(guī)律。預(yù)備知識(shí)不同多址接入方式（TDMA、FDMA、CDMA）的區(qū)別；擴(kuò)頻碼的種類(lèi)與應(yīng)用；擴(kuò)頻碼的基本性質(zhì)。

2CDMA擴(kuò)頻調(diào)制與解擴(kuò)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)原理

m序列是最長(zhǎng)線性反饋移位寄存器序列的簡(jiǎn)稱(chēng)，它是由帶線性反饋的移位器產(chǎn)生的周期最長(zhǎng)的一種序列。如果把兩個(gè)m序列發(fā)生器產(chǎn)生的優(yōu)選對(duì)序列模二相加，則產(chǎn)生一個(gè)新的碼序列，即Gold碼序列。 實(shí)驗(yàn)中三種可選的擴(kuò)頻序列分別是長(zhǎng)度為15的m序列、長(zhǎng)度為31的m序列以及長(zhǎng)度為31的Gold序列。3CDMA擴(kuò)頻調(diào)制與解擴(kuò)實(shí)驗(yàn)長(zhǎng)度為15的m序列由4級(jí)移存器產(chǎn)生，反饋器如圖所示。

4CDMA擴(kuò)頻調(diào)制與解擴(kuò)實(shí)驗(yàn)長(zhǎng)度為31的m序列由5級(jí)移存器產(chǎn)生，反饋器如圖所示。

5CDMA擴(kuò)頻調(diào)制與解擴(kuò)實(shí)驗(yàn)長(zhǎng)度為31的gold序列

Gold碼是Gold于1967年提出的，它是用一對(duì)優(yōu)選的周期和速率均相同的m序列模二加后得到的。其構(gòu)成原理如圖所示。m序列發(fā)生器

n級(jí)m序列發(fā)生器

n級(jí)初態(tài)設(shè)置時(shí)鐘Gold碼6CDMA擴(kuò)頻調(diào)制與解擴(kuò)實(shí)驗(yàn) 兩個(gè)m序列發(fā)生器的級(jí)數(shù)相同，即。如果兩個(gè)m序列相對(duì)相移不同，所得到的是不同的Gold碼序列。對(duì)n級(jí)m序列，共有個(gè)不同相位，所以通過(guò)模二加后可得到個(gè)Gold碼序列，這些碼序列的周期均為

所以生成長(zhǎng)度為31的Gold序列為：

{0,0,0,0,0,1,1,1,0,0,0,0,1,0,0,0,0,1,1,0,0,1,0,0,1,0,1,1,1,1,0}7CDMA擴(kuò)頻調(diào)制與解擴(kuò)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟

選擇實(shí)驗(yàn)“擴(kuò)頻調(diào)制”實(shí)驗(yàn)；選擇“手動(dòng)輸入”或“隨即生成”產(chǎn)生原始數(shù)據(jù)；可選擇“長(zhǎng)度為15的m序列”，或者“長(zhǎng)度為31的m序列”，或者“長(zhǎng)度為31的gold序列”;觀察擴(kuò)頻后的數(shù)據(jù)，并可用頻譜分析儀器觀察頻譜變化；紅色曲線表示原始信號(hào)，綠色曲線表示擴(kuò)頻信號(hào)。我們可以發(fā)現(xiàn)，擴(kuò)頻后，頻譜展寬。8CDMA擴(kuò)頻調(diào)制與解擴(kuò)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告試說(shuō)明擴(kuò)頻碼在移動(dòng)通信中的應(yīng)用；擴(kuò)頻碼的種類(lèi)有哪些？有何特點(diǎn)？如何產(chǎn)生擴(kuò)頻后信號(hào)頻譜發(fā)生怎樣的變化？

9CDMA擴(kuò)頻調(diào)制與解擴(kuò)實(shí)驗(yàn)CDMA解擴(kuò)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私釩DMA解擴(kuò)的基本概念；掌握解擴(kuò)的基本方法；掌握解擴(kuò)過(guò)程中信號(hào)頻譜的變化規(guī)律。預(yù)備知識(shí)

擴(kuò)頻的基本原理；擴(kuò)頻過(guò)程中信號(hào)頻譜的變化；解擴(kuò)過(guò)程中信號(hào)頻譜的變化。

10CDMA擴(kuò)頻調(diào)制與解擴(kuò)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)原理 擴(kuò)頻碼序列同步是擴(kuò)頻系統(tǒng)特有的，也是擴(kuò)頻技術(shù)中的難點(diǎn)。CDMA系統(tǒng)要求接收機(jī)的本地?cái)U(kuò)頻碼與接收到的擴(kuò)頻碼在結(jié)構(gòu)、頻率和相位上完全一致，否則就不能正常接收所發(fā)送的信息，接收到的只是一片噪聲。若實(shí)現(xiàn)了收發(fā)同步但不能保持同步，也無(wú)法準(zhǔn)確可靠地獲取所發(fā)送的信息數(shù)據(jù)。因此，擴(kuò)頻碼序列的同步是CDMA擴(kuò)頻通信的關(guān)鍵技術(shù)。 實(shí)驗(yàn)中，解擴(kuò)碼相位可以改變。當(dāng)解擴(kuò)碼相位為“0”時(shí)表示解擴(kuò)碼和擴(kuò)頻碼同步，無(wú)相位差，這時(shí)候觀察到正確的解擴(kuò)結(jié)果，且頻譜恢復(fù)到原始信號(hào)的較窄的頻譜；當(dāng)解擴(kuò)碼相位不為“0”時(shí)，觀察到解擴(kuò)的結(jié)果不正確，頻譜也不能正確恢復(fù)。

11CDMA擴(kuò)頻調(diào)制與解擴(kuò)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟

選擇“解擴(kuò)”實(shí)驗(yàn)；選擇“手動(dòng)輸入”或“隨機(jī)生成”產(chǎn)生原始數(shù)據(jù)；可選擇“長(zhǎng)度為15的m序列”，或者“長(zhǎng)度為31的m序列”，或者“長(zhǎng)度為31的gold序列”;設(shè)定解擴(kuò)碼相位，比較相位同步、不同步時(shí)解擴(kuò)的結(jié)果。設(shè)定解擴(kuò)碼相位，觀察“頻譜分析儀”上信號(hào)頻譜的變化。紅色曲線表示原始信號(hào)的頻譜，綠色曲線表示擴(kuò)頻信號(hào)的頻譜，藍(lán)色曲線表示解擴(kuò)信號(hào)的頻譜。

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