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1、 - 1 -摘 要扩频技术是一种抗干扰能力极强并得到广泛应用的先进技术。本文首先阐述了扩频技术的基本概念、 理论基础、系统组成及性能；介绍了扩频系统的优点与应用。接着，着重论证了直接序列扩频系统发射 机的设计方案及电路组成。包括时钟电路、伪随机序列发生器、信码产生器、载波振荡电路、BPSK 调 制器、选频放大电路等。同时，对电路的参数进行了选择与计算。通过电路的组装、调试，得到了各测 试点的正确波形；并且对系统的性能进行了分析。结果表明，电路的设计符合技术指标的要求，达到了 设计的效果与目的。关键词：关键词：直接序列扩频系统 扩频增益 伪随机序列 BPSK 调制AbstractSpread S
2、pectrum technique which has strong anti-jam ability and has been applied widely is an advanced technique. Firstly, this thesis introduces the basic conception, principles, the composition of system and performance about Spread Spectrum technique. The advantages of Spread Spectrum system and applicat
3、ion also has been mentioned. Later, it discusses emphatically the scheme and composition of circuit of Direct Sequence Spread Spectrum System Transmitter, including clock circuit, Pseudo Noise sequence generator, information codes generator, carrier wave oscillator, BPSK modulation, amplifier circui
4、t and so on. At the same time, we choose and calculate all the circuit parameters. Through assembling and debugging the circuit, we have obtained the correct waveform of each test point, and have analyzed the performance of system. As a result, the design of circuit have accorded with the requiremen
5、ts of technical targets, and have reached the expectant effect and purpose.Key words: Direct Sequence Spread Spectrum System Spreading Gain Pseudo Noise sequence BPSK modulation- 1 -目 录第 1 章绪论.1 1.1扩频的概念.1 1.2扩频技术的应用与分类.1 1.3扩频技术的理论基础.2 1.4扩频系统的组成.2 1.5扩频系统的性能分析.3 第 2 章方案设计与论证.4 2.1概述.4 第 3 章电路设计与参数
6、计算.5 3.1电源.5 第 4 章电路调试与分析.6 第 5 章结论.7 谢 辞.8 参考文献.9 附 录.10- 1 -第 1 章 绪论扩展频谱（Spread Spectrum，SS）技术最初是为军用目的而开发出来的，应用于军事导航和通信系 统中。出于提高通信系统抗干扰性能的需要，扩频技术的研究得以广泛开展，使得一些民用领域也从扩 频技术的独特性质中受益。本章将概括性地描述扩频技术的基本概念、理论基础、系统组成及性能；介 绍扩频系统的优点与应用。以此阐明直接序列扩频系统（DSSS）发射机的设计与实现的重要意义。1.1扩频的概念扩展频谱通信系统（Spread Spectrum Communi
7、cation System） 是指待传输信息的频谱用某个特定 的扩频函数（Spreading Function）扩展后成为宽频带信号，送入信道中传输，接收端再利用相应手段将 其解扩，从而获取传输信息的通信系统。 为此，扩频函数（信号）必须满足以下的特性：扩频信号是不可预测的伪随机的宽带信号；它的带 宽远大于欲传输信息（数据）带宽；具有类似于噪声的随机特性等。由于扩频信号的上述特性，扩频系 统具有许多的优点： （1）扩频信号的不可预测性，使得扩频系统具有很高的抗干扰（anti-jam，AJ）能力。因为干扰者 难以通过观测实施干扰，而只能采用发射大功率宽带的干扰信号进行干扰。 （2）扩频信号的功率
8、相当均匀地被分布在很宽的频率范围，以致被传输信号功率密度很低，侦察 接收机难以检测。因此，扩频系统具有低截获概率性（Low Probability of Intercept，LPI） ，即信号有很 好的隐蔽性。 （3）通过对宽带扩频信号的相关检测，可以使扩频系统具有很高的距离鉴别力，可用于测距。 （4）扩频通信系统具有良好的码分多址（CDMA）能力，对不同的用户使用不同的码，使得旁人 无法窃听，因而具有高的保密性，可用于多址通信中。1.2扩频技术的应用与分类 正因为这种种优点，扩频技术得到了迅速的发展，扩频系统也得到了越来越广泛的应用。在通信、 数据传输、信息保密、定位、测距和多址技术等方面，
9、显示了它极强的生命力。在电子对抗时代，扩频 技术用于通信、导航和识别信息综合系统，为军事上开展联合指挥提供最先进的通信系统，是强有力的 电子对抗手段之一。另外，扩频技术在医学领域中也得到了应用，例如，超声多普勒血流成像。 在各种扩频方式中，直接序列扩频（Direct Sequencing，DS）和频率跳变（Frequency Hopping，FH）是最为常用的扩频技术。时间跳变（Time Hopping，TH）也是一种扩频技术，主要用于 时分多址（TDMA）通信。此外，还有这几种技术的混合应用，例如，跳频/直接序列（FH/DS）混合扩 频，跳时/跳频（TH/FH）混合扩频和跳时/直接序列（TH/DS）混合扩频等，它们都可看作上述几种基 本方式的综合运用。从使用各种扩频技术成功的范例来看，各种不同的扩频方式都有其特点，在各自特 定的领域里发挥所长，所以每种扩频方式都很重要。- 2 -1.3扩频技术的理论基础扩频技术的理论基础是香农（Shannon）定理，它可用香农信道容量公式S C = W log 2（1 + ） （1- 1）N 来描述。该公式表明，在高斯白噪声干扰的信道中，当传输系统的信号噪声功率比 S/N 下降时，可 用增加系统传输带宽 W 的方法来保持信道容量 C 不变。对于任意给定的信噪比，可以用增大传输带宽 来获得较低的信息
