擴(kuò)頻與解擴(kuò)試驗(yàn)

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電子信息工程系試驗(yàn)報(bào)告

課程名稱：移動(dòng)通信技術(shù)

成績(jī)：試驗(yàn)項(xiàng)目名稱：擴(kuò)頻與解擴(kuò)試驗(yàn)試驗(yàn)時(shí)間：2023.10.22指導(dǎo)教師（簽名）：班級(jí)：通信091姓名：Jxairy學(xué)號(hào)：910705131實(shí)驗(yàn)?zāi)康?

1、把握擴(kuò)頻的基本原理。2、理解擴(kuò)頻增益的概念。實(shí)驗(yàn)設(shè)備:

1、移動(dòng)通信試驗(yàn)原理試驗(yàn)箱2、20M雙蹤示波器實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:

一臺(tái)一臺(tái)

1、觀測(cè)基帶信號(hào)擴(kuò)頻前后波形（頻譜）。

2、觀測(cè)擴(kuò)頻前后PSK調(diào)制的波形（頻譜）。實(shí)驗(yàn)原理：

擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)是指將待傳輸信息的頻譜用某個(gè)特定的擴(kuò)頻函數(shù)擴(kuò)展成為寬頻帶信號(hào)后送入信道中傳輸，在接收端利用相應(yīng)手段將信號(hào)解壓縮，從而獲取傳輸信息的通信系統(tǒng)。也就是說(shuō)在傳輸同樣信息時(shí)所需的射頻帶寬，遠(yuǎn)比我們已熟知的各種調(diào)制方式要求的帶寬要寬得多。擴(kuò)頻帶寬至少是信息帶寬的幾十倍甚至幾萬(wàn)倍。信息不再是決定調(diào)制信號(hào)帶寬的一個(gè)重要因素，其調(diào)制信號(hào)的帶寬主要由擴(kuò)頻函數(shù)來(lái)決定。

在本試驗(yàn)中我們采用的是直接序列擴(kuò)頻。

信息碼元相乘調(diào)制信道相乘解調(diào)信息碼元PN碼本振PN碼相干載波

圖1直接序列擴(kuò)頻流程圖

直接序列擴(kuò)頻通信的過(guò)程是將待傳送的信息碼元與偽隨機(jī)序列相乘，在頻域上將二者的頻譜卷積，將信號(hào)的頻譜展寬，展寬后的頻譜呈窄帶高斯特性，經(jīng)載波調(diào)制之后發(fā)送出去。在接收端，一般首先恢復(fù)同步的偽隨機(jī)碼，將偽隨機(jī)碼與調(diào)制信號(hào)相乘，這樣就得到經(jīng)過(guò)信息碼元調(diào)制的載波信號(hào)，再作載波同步，解調(diào)后得到信息碼元。

直接序列擴(kuò)頻通信的過(guò)程是將待傳送的信息碼元與偽隨機(jī)序列相乘，在頻域上將二者的頻譜卷積，將信號(hào)的頻譜展寬，展寬后的頻譜呈窄帶高斯特性，經(jīng)載波調(diào)制之后發(fā)送出去。在接收端，一般首先恢復(fù)同步的偽隨機(jī)碼，將偽隨機(jī)碼與調(diào)制信號(hào)相乘，這樣就得到經(jīng)過(guò)信息碼元調(diào)制的載波信號(hào)，再作載波同步，解調(diào)后得到信息碼元。

我們采用“擴(kuò)頻增益〞GP的概念來(lái)描述擴(kuò)頻系統(tǒng)抗干擾能力的優(yōu)劣，其定義為解擴(kuò)接收機(jī)輸出信噪比與其輸入信噪比的比值，即：

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GP?輸出信噪比輸入信噪比

它表示經(jīng)擴(kuò)頻接收處理之后，使信號(hào)加強(qiáng)的同時(shí)抑制輸入到接收機(jī)的干擾信號(hào)能力的大小，越大，則抗干擾能力愈強(qiáng)。在直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中，擴(kuò)頻增益GP為：

?擴(kuò)頻碼速率?GP?10lg???信息碼速率?

從上式中可以看到，提高擴(kuò)頻碼速率或者降低信息碼速率都可以提高擴(kuò)頻增益。實(shí)驗(yàn)步驟及結(jié)果：

1.安裝好發(fā)射天線和接收天線。

2.插上電源線，開(kāi)啟主機(jī)箱右側(cè)的交流開(kāi)關(guān)，再按下開(kāi)關(guān)POWER301、POWER302、POWER401和POWER402，

對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管LED301、LED302、LED401和LED402發(fā)光，CDMA系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)均開(kāi)始工作。3.發(fā)射機(jī)撥位開(kāi)關(guān)“信碼速率〞、“擴(kuò)頻碼速率〞、“擴(kuò)頻〞、“編碼〞均撥下，接收機(jī)撥位開(kāi)關(guān)“信碼速率〞、

“擴(kuò)頻碼速率〞、“跟蹤〞、“解碼〞均撥下。此時(shí)系統(tǒng)的信碼速率為1Kbit/s，擴(kuò)頻碼速率為100Kbit/s。4.觀測(cè)基帶信號(hào)擴(kuò)頻前后波形（頻譜）變化的試驗(yàn)

①將“SIGN1置位〞設(shè)置成不為全0或全1的碼字，這里設(shè)置為10010000，設(shè)置“GOLD1置位〞。

用示波器分別觀測(cè)“SIGN1〞和“S1-KP〞的波形，并作對(duì)比。

圖2“SIGN1〞和“S1-KP〞的波形5.解擴(kuò)試驗(yàn)

①將撥位開(kāi)關(guān)恢復(fù)到試驗(yàn)步驟3要求的設(shè)置，按“發(fā)射機(jī)復(fù)位〞鍵。

②將撥位開(kāi)關(guān)“第一路〞連接，撥位開(kāi)關(guān)“其次路〞斷開(kāi)，此時(shí)發(fā)射機(jī)輸出GOLD1為擴(kuò)頻碼的第一

路擴(kuò)頻信號(hào)。

③將撥位開(kāi)關(guān)“GOLD3置位〞撥為與“GOLD1置位〞一致，按“接收機(jī)復(fù)位〞鍵。④順時(shí)針將“捕獲〞電位器旋終究，“捕獲指示〞燈亮。用示波器雙蹤分別觀測(cè)“G1-BS〞和“G3-BS〞

處的波形，調(diào)理“跟蹤〞電位器，使兩者波形相對(duì)移動(dòng)盡可能緩慢或靜止。

圖3“G1-BS〞和“G3-BS〞處的波形圖

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逆時(shí)針將“捕獲〞電位器旋終究，再順時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)，直到“捕獲指示〞燈剛好變亮，按下“接收機(jī)復(fù)位〞鍵時(shí)“捕獲指示〞燈滅，松開(kāi)“接收機(jī)復(fù)位〞鍵時(shí)“捕獲指示〞燈亮，則“捕獲〞電位器調(diào)理正確。

用雙蹤示波器分別觀測(cè)“G1-BS〞和“G3-BS〞處的波形，調(diào)理“跟蹤〞旋鈕，直到二個(gè)波形完全一致，沒(méi)有相差為止。此時(shí)說(shuō)明接收機(jī)的Gold序列和發(fā)射機(jī)的Gold序列在相位與碼速率上都一致。

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圖3波形一致的G1-BS和G3-BS

用示波器雙蹤分別觀測(cè)“GOLD1〞和“GD-TX〞處的波形，二者的波形應(yīng)完全一致。此時(shí)“TX2〞處輸出即為解擴(kuò)后的PSK信號(hào)。

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圖4GOLD1和GD-TX

用示波器雙蹤分別觀測(cè)“SIGN1〞和“TX2〞處的波形。

圖5SIGN1波形