直接序列扩频通信系统抗干扰技术研究

直接序列扩频通信系统抗干扰技术研究

摘要：当前，扩展频谱（Spread Spectrum，SS，简称扩频）技术在军事通信和民用系统中均有广泛的应用。这是由于扩频技术具有多址能力、隐蔽性好、抗干扰能力等优点，因此特别适合于无线移动通信环境。直接序列扩频(Direct

Sequence Spread Spectrum，DSSS，简称直扩)技术具有良好的保密性、灵活的信道分配能力以及较强的抗多径、多址干扰能力，不增加扩频增益的条件下，在接受机解扩之前借助信号处理的方式对接收信号进行预处理，可以显著增加系统的抗干扰能力。本文首先介绍了扩频技术的基本理论，包括扩频技术的理论基础，扩频系统的特点、分类及应用，扩频通信的几种实现方式。研究了直扩系统的数学模型，扩频用的处理增益和抗干扰容限等。其次，分析了直扩系统的抗干扰性能，包括抗高斯白噪声干扰、窄带干扰、单频正弦干扰、多径效应干扰以及其他扩频信号干扰的性能。最后利用MATLAB建立了扩频通信系统的仿真模型，并结合仿真结果分析了扩频通信系统的抗干扰性能。

关键词：直接序列扩频，窄带干扰，MATLAB仿真，抗干扰技术 目 录

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1 绪论 .............................................................................................................................................. 1

1.1 抗干扰技术........................................................................................................................ 1

1.2 扩展频谱系统的分类及特点 ............................................................................................ 2

1.2.1 扩频系统的分类 ..................................................................................................... 2

1.2.2 扩频系统的特点 ..................................................................................................... 2

2 扩展频谱通信技术....................................................................................................................... 3

2.1 扩频通信的定义 ................................................................................................................ 3

2.2 扩频技术的理论基础 ........................................................................................................ 4

2.2.1 Shannon公式 .......................................................................................................... 4

2.2.2 处理增益与抗干扰容限 ......................................................................................... 5

2.3 直接序列扩频系统（DSSS系统） ................................................................................. 5

2.3.1 DS扩频通信系统的数学模型 ................................................................................ 6

2.3.2 直扩信号的数学表示 ............................................................................................. 7

3 直接序列扩频系统的抗干扰性能 ............................................................................................... 7

3.1 抗高斯白噪声干扰能力 .................................................................................................... 8

3.2 抗单频正弦干扰能力 ........................................................................................................ 9

3.3 抗窄带干扰能力 .............................................................................................................. 10

3.4 抗多径效应的能力 .......................................................................................................... 11

3.5 抗其它扩频信号干扰能力 .............................................................................................. 14

4 DSSS系统抗干扰性能仿真与分析 ........................................................................................... 15

4.1 抗正弦干扰仿真及结果分析 .......................................................................................... 15

4.1.1 建立抗正弦干扰仿真模型 ................................................................................... 15

4.1.2 仿真结果及其分析 ............................................................................................... 16

4.2 抗窄带干扰仿真及结果分析 .......................................................................................... 17

4.2.1 建立抗窄带干扰仿真模型 ................................................................................... 17

4.2.2 仿真结果及其分析 ............................................................................................... 18

4.3 抗多径效应仿真及结果分析 .......................................................................................... 18

4.3.1 建立抗多径效应的仿真模型 ............................................................................... 18

4.3.2 仿真结果及其分析 ............................................................................................... 19

4.4 抗其他扩频信号干扰仿真及结果分析 .......................................................................... 21

4.4.1 建立抗其他扩频信号干扰仿真模型 ................................................................... 21

4.4.2 仿真结果及其分析 ............................................................................................... 21

5 DSSS系统的抗干扰技术 ........................................................................................................... 22

5.1 混合式扩展频谱系统 ...................................................................................................... 22

5.2 自适应天线抑制干扰技术 .............................................................................................. 23