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XXXXXXXXX毕业设计（论文）DS-CDMA移动通信系统的仿真设计与实现摘要随着移动通信的迅猛发展，扩频通信技术在移动通信领域的应用已经步入了一个新的阶段，扩频通信不仅在军事通信方面发挥着不可取代的优势，而且广泛渗透到民用通信的各个方面。
而作为扩频通信技术之一的直接序列扩频是在扩频通信中应用最多，技术最成熟的一种频谱扩展方式，是目前应用最广泛的扩频系统。
本课题是对直接序列扩频通信系统的仿真设计与实现的研究，通过对系统模型的建立，仿真参数的设计以及系统波形的分析来分析系统的各项性能指标。
直接序列扩频通信系统的关键问题是扩频码和地址码的选择及系统的同步，论文采用的扩频编码信号(PN码)由发射机产生，并同载有实际信息的信号同时发送；为了达到伪码的同步，接收端采用同样的伪随机序列进行相关处理，然后采用科斯塔斯环法实现载波同步和伪码的同步。
并且在最后对设计仿真结果中的时域波形，系统的频谱图，系统的误码率以及抗干扰性能都做了分析，从而体会并了解到DS-CDMA系统的优势。
最终在对各种噪声干扰中，对仿真结果与理论值进行比较，可以得出本系统的仿真设计基本符合要求，并且可以深刻地体会到直接序列扩频通信系统具有良好的抗干扰性能，在未来的移动通信中具有决定性的应用前景。
关键词：DS-CDMA；扩频；System view仿真；码分多址；伪随机序列；系统同步- I -DS-CDMA移动通信系统仿真设计与实现Simulation Design and Implementation of the DS-CDMAMobile Communication SystemAbstractWith the rapid development of mobile communications, the technology of spread spectrum communication has entered a new phase in the field of mobile communications application , it not only plays an irreplaceable advantages in military communications, but also penetrates into a wide range of civilian communications The direct sequence spread spectrum as one of Spread-spectrum communication a way of spread spectrum which is applied most and trusty in technology ,which is applied most widely.This issue focus on the study of design and implementation of the simulation direct sequence spread spectrum communication systems, According to the setting of system model design of simulation parameters and analysis of system waveform it will analyse all kinds of index of the system. The key of direct sequence spread spectrum communication system is the choice of the code of spreading codes and addresses and system synchronization. spread spectrum encoding signal (PN code) which is used in this paper is generated by the transmitter, and sent with the signal which contain actual information simultaneity; in order to achieve synchronization of pseudo-code, the receiver process the status with the same pseudo-random sequence, and then using Costas Loop Carrier Synchronization Method for Synchronous and pseudo-code and the time-domain waveform, The system's frequency spectrum, the system's bit error rate anti-interference performance and the anti-interference performance of design and simulation results are analyzed finally ,I know the advantages of the DS-CDMA system.We could get that the design of the system simulation of the basic qualification requirements are met ,and realize the direct sequence spread spectrum communication system has a good anti-interference performance when simulation results are compared with the theoretical value in all kinds of noiseKey words:spread spectrum communication；System view simulation；pseudo-random sequence；the system synchronization；code division multiple access- II -XXXXXXXXX毕业设计（论文）目录第1章绪论 (1)1.1 扩频产生的背景及意义 (1)1.2 扩频的发展与应用 (1)1.3 各章内容安排 (2)第2章直接扩频通信系统的原理 (3)2.1 直接扩频通信系统的组成原理 (3)2.1.1 理论基础 (3)2.1.2 扩频原理 (4)2.2 性能分析 (5)2.2.1 抗干扰性能 (6)2.2.2 信噪比和误码率 (7)2.2.3 多址功能 (9)2.3 直接扩频通信系统关键技术研究 (10)2.3.1 伪随机序列 (10)2.3.2 编码与解码 (11)2.3.3 调制与解调 (12)2.3.4 扩频信号的解扩 (14)2.3.5 系统同步原理 (15)2.4 本章小结 (17)第3章DS-CDMA系统仿真设计与实现 (19)3.1 System view动态软件简介 (19)3.2 仿真系统的设计 (19)3.3 系统的参数计算与设定 (25)3.4 分析调试与实现 (28)3.5 本章小结 (37)结论与展望 (39)致谢 (40)参考文献 (41)附录A-1 英文文献 (42)附录A-2 英文文献翻译 (47)附录B 主要参考文献的题录及摘要 (50)- III -DS-CDMA移动通信系统仿真设计与实现插图清单图1-1 扩频通信系统组成框图 (1)图2-1 信道容量和带宽的关系 (3)图2-2 直接扩频通信系统组成框图 (4)图2-3 直接扩频通信系统主要波形和相位 (5)图2-4 DS-CDMA系统简化接收电路 (6)图2-5 扩频通信系统误码率特性曲线 (9)图2-6 直接扩频码分多址系统模型 (9)图2-7 线性移位寄存器 (10)图2-8 m序列的自相关函数 (11)图2-9 2FSK信号的相干解调原理 (13)图2-10 Costas环解调原理图 (14)图2-11 扩频码捕获原理框图 (15)图2-12 PN的跟踪原理图 (16)图2-13 平方变换法提取载波原理图 (16)图2-14 平方环法提取载波原理框图 (17)图3-1 参考法直接序列扩频通信系统原理框图 (20)图3-2 直接序列扩频仿真电路图 (21)图3-3调制子系统仿真电路图 (22)图3-4 混频子系统仿真电路图 (22)图3-5 解扩子系统仿真电路图 (23)图3-6 解调子系统仿真电路图 (24)图3-7 RC环路滤波器电路图 (24)图3-8由运放组成的放大器电路 (24)图3-9 经过220MHz的本振调制后的频谱图 (29)图3-10 发射点输出频谱图 (29)图3-11 解扩前两路信号的频谱图 (30)图3-12 解扩后信号的图形 (31)图3-13 经过Costas环解调后的输出波形与原始信号的比较 (31)图3-14 加入信道的仿真原理图 (32)图3-15 加入高斯噪声的Rice衰落信道模型 (32)图3-16 加入信道后的解扩前的频谱 (33)图3-17 加入信道后解扩输出的波形与频谱图 (34)图3-18 加入信道后输入输出波形 (34)图3-19 误码率曲线 (35)图3-20 不同情况下系统的眼图 (37)- IV -XXXXXXXXX毕业设计（论文）表格清单表3-1 系统图参数列表 (26)表3-2 调制子系统参数列表 (26)表3-3 混频子系统参数列表 (27)表3-4 解扩子系统参数列表 (27)表3-5 解调子系统参数列表 (28)- V -XXXXXXXXX毕业设计（论文）第1章绪论1.1 扩频产生的背景及意义扩频通信方式早在20世纪40年代就提出来了。
基于MATLAB的跳频通信系统仿真研究1.1 研究背景与意义随着军事的现代化进程的加快，未来战争将是以电子战、信息战的对抗为主，运用于军事设备中的跳频技术的性能研究也成为了各国关注的焦点，抗干扰、抗截获、抗衰落等性能的提高也成为跳频研究的发展方向。
同时，随着个人通信业务和蜂窝移动通信的发展，跳频技术在民用领域的运用也日趋成熟，在现有的DS/CDMA 系统中，远近效应是一个很大的问题。
由于大功率信号只在某个频率上产生远近效应，当载波频率跳变到另一个频率时则不受影响，因此跳频系统没有明显的远近效应，这使得它在移动通信中易于得到应用和发展。
在数字蜂窝移动通信系统中，如果链路间采用相互正交的跳频图案同步跳频，或者采用低互相关的跳频图案异步跳频，可以使得链路间的干扰完全消除或基本消除，对提高系统的容量具有重要意义。
此外，跳频是瞬时窄带系统，其频率分配具有很大的灵活性，在现有频率资源十分拥挤的条件下，研究跳频通信技术具有重要意义。
1.2 跳频通信技术的发展及研究现状从 20 世纪 50 年代开始，西方国家就已经展开了对跳频技术的理论研究。
美国的Laboratories of Sylvania 率先研制出了世界上第一个实用的跳频通信系统Baffalo Laboratories Application of Digitally Exact Spectra，简称BLADES 系统，并在海军的 Mt. Mc Kinley 指挥舰上试验成功。
到了 70 年代，跳频通信技术快速发展，美、英、法等国的超短波跳频电台相继研制成功且应用于军事当中，其中以美国的INCGARS-V 和英国的 Jaguar 为典型代表。
到了80年代，跳频技术应用于实战当中，在英国的马尔维纳斯岛(福克兰群岛)战争与美国入侵巴拿马的战争中，参战部队都装备了跳频电台用于相互联络，取得良好效果。
到了1991年的海湾战争时，美、英、法等国部队大量装备了跳频电台用于军事指挥，如美国的SINCGARS、法国TRC-950、英国的Jaguar-V，成效斐然。
摘要扩频通信具有良好的抗干扰性、低截获概率及组网能力，因此扩频技术一出现，便在军事领域得到了极大的发展，提高了军事装备的抗截获和抗干扰能力，向通信对抗提出了严峻的挑战。
其中，对扩频中跳频对抗技术开展的研究，寻求干扰跳频通信的方法，己成了当前通信对抗领域十分紧迫而困难的任务之一。
目前对跳频通信系统干扰方式的研究包括部分频带压制式干扰、全频带压制式干扰、跟踪式干扰、对跳频同步系统的干扰、频率预测式干扰等。
但其中最为常用也最为有效的依然是部分频带压制式干扰和全频带压制式干扰，而梳状谱干扰方法便是实现部分频带压制式干扰或全频带压制式干扰的一种最为常用的方法。
因此，本文对跳频通信系统的部分频带干扰进行了理论分析和仿真研究。
本文从扩频系统机理出发对跳频通信系统和直扩通信系统进行了研究，并分析了跳频通信系统干扰方式，其中最主要的是研究梳状谱干扰信号机理。
文章从理论上分析了典型通信干扰对跳频通信系统的影响，包括全频段干扰、部分频带干扰、单音干扰、多音干扰、跟踪式干扰、频率预测式干扰等。
此后展开对梳状谱信号机理的研究，在对跳频通信系统信号调制、跳频调制、同步捕获、同步跟踪、跳频解调、信号解调的仿真基础上，完成基于MATLAB的梳状谱信号仿真与跳频仿真，同时测试其对跳频通信系统的影响。
关键词：扩频通信；跳频；直扩；梳状谱；MATLAB仿真AbstractSpread spectrum communication has some advantages, such as good anti-interference performance, low probability of intercept and networking capability. As soon as the spread spectrum technology appeared, it is widely developed on the military side. The advanced technology contributes to the anti-interference property and the low probability of intercept, putting forward severe challenges to communication countermeasure. Among the current tasks, researching of communication countermeasure and finding the method of reference have become the top topic in the communication countermeasure field. Nowadays, there are several inference methods, including partial-band blanket interference, full band blanket interference, tracking interference, frequency predicted interference and so on. The most important and efficient interference is partial-band blanket interference or full band blanket interference, which is commonly used in the world. Therefore, this paper has a good study on the theory and analysis of partial-band blanket interference through simulation.This paper, starting from the mechanism of frequency hopping communication system and spread spectrum communication system, analyzes the interference methods to FH communication system, and its uppermost study is the mechanism of comb spectrum interference signal. The impact of typical communication interference on frequency hopping communication system is analyzed in the paper, including f partial-band blanket interference, full band blanket interference, tracking interference, frequency predicted interference, etc. The paper study on the mechanism of the comb spectrum signal mainly. Based on the simulation of frequency hopping communication system, this paper completes the simulation of comb spectrum and frequency hopping system, depending on MATLAB software, and testing its impact on frequency hopping communication system.Key words: Spread spectrum communication;FH; DS; Comb spectrum; MATLAB simulation目录1 绪论 (1)1.1 课题研究背景和意义 (1)1.2 课题的研究历史与发展趋势 (2)1.2.1 扩频通信技术简介 (2)1.2.2扩频通信的发展历史 (2)1.2.3 扩频通信的发展趋势 (3)1.2.4 扩频对抗技术的发展 (4)1.3 论文结构及安排 (5)2 扩频通信系统机理研究 (6)2.1 扩频通信理论基础 (6)2.2 直扩通信系统的机理 (7)2.2.1 直扩通信系统的原理 (7)2.2.2 直扩系统的同步原理 (8)2.3 跳频通信系统的机理 (14)2.3.1 跳频通信系统的原理 (14)2.3.2 跳频同步技术研究 (17)3 扩频通信对抗技术研究 (21)3.1 扩频通信的干扰技术及性能度量指标 (21)3.1.1 扩频通信干扰技术概述 (21)3.1.2 干扰效果度量指标 (23)3.2 全频带干扰 (25)3.3 部分频带干扰 (26)3.4 单音干扰 (27)3.5 多音干扰 (29)3.6 频率跟踪瞄准式干扰 (31)3.7 频率预测式干扰 (32)4 梳状谱信号机理及特性 (33)4.1 梳状谱信号机理 (33)4.1.1 时域梳状谱信号产生原理 (34)4.1.2 频率梳状谱信号产生原理 (36)4.2 干扰仿真分析 (37)4.2.1 锯齿波信号仿真与分析 (37)4.2.2 噪声信号仿真与分析 (38)4.2.3 梳状谱信号仿真与分析 (41)5 干扰信号仿真与测试 (44)5.1 跳频通信系统仿真 (44)5.1.1 调制信号 (44)5.1.2 跳频调制 (45)5.1.3 同步捕获 (47)5.1.4 同步跟踪 (49)5.1.5 跳频解调 (50)5.1.6 解调信号 (51)5.2 干扰信号对跳频的影响分析 (52)结论 (55)致谢 (56)参考文献： (57)附录英文文献 (59)附录中文文献 (65)1绪论1.1 课题研究背景和意义扩频通信是建立在ClaudeE.Shan-non信息论基础之上的一种新型现代通信体制。
基于直扩超宽带的超声波人体通信技术仿真摘要：现有超声波宽带(UsWB)技术应用于人体通信存在速率不高、对多节点干扰抑制能力有限的问题。
为此，提出一种有效抑制多节点干扰的超声波通信技术——直扩超声波宽带(DS-UsWB)技术，利用直接序列扩频和超宽带技术仿真超声人体通信。
即在k-Wave中建模人体信道，利用建模信道的冲激响应仿真人体内多节点通信；根据信道冲激响应的时延特性确定发送信号参数，从而克服人体信道的多径效应。
系统性能分析和仿真结果均表明，与UsWB技术相比，DS-UsWB可有效抑制多节点干扰和多径干扰，具有更高的速率和更低的误码率。
关键词：超声波宽带；人体通信；信道建模；多节点干扰无线终端的小型化、低功耗和低成本使人们对人体范围内的无线信息交换兴趣越来越大。
因此，把体内、体表和人体周围的传感器、便携式终端等通过人体通信技术连接起来构成无线体域网(WBAN)[1]成为近年来的研究热点。
其中，人体通信技术把人体作为信号的“传输线”[2]，是构建无线体域网的关键所在，在移动医疗和健康监护中有着重要的作用。
利用该技术实现植入式人体通信可应用在个体化用药、基于植入体的原位监测、受控药物输送等方面；可以提供长时间连续、准确的生命体征监测；还可用于监测复杂身体部位的状况。
例如，在神经末稍处的药物输送装置或神经刺激器可提供有效的治疗效果。
现有人体通信技术的研究面临不同的挑战[1]。
其中射频通信技术[1，3]在人体通信应用中存在吸收率高、长期辐射危害大、RF波段拥挤等问题[4]；电容耦合人体通信[1，5]的发送端和接收端必须形成对地回路，不适合植入式人体通信；电流耦合型人体通信[1，5]由于受到通信频率的限制，其通信速度较低。
相比之下，超声波自1960年应用于医疗以来，在已知的应用中未对人体产生副作用，并且在临床治疗和诊断中证明功率受限的超声波应用于人体是基本安全的[6]。
此外，超声波无线能量传输系统应用于植入式医疗的研究也取得了进展[7]。
《信息处理综合实验》实验报告（十六）班级：x’x姓名：x’x学号：x’x日期：x’x实验十六 CDMA通信系统综合仿真一、实验目的1. 了解多址技术，扩频技术及CDMA相关通信原理知识。
2. 理解和掌握CDMA通信系统工作理论。
3. 完成CDMA通信系统的设计，并利用Matlab开展仿真分析。
4. 熟悉Matlab及simulink的使用。
2、实验内容1. 根据CDMA通信系统工作的原理（即扩频通信原理）如下图1，理解和掌握CDMA通信系统整个通信过程。
2. 根据CDMA通信系统工作的原理编写matlab程序，并简要讲述程序流程，用图片记录（显示）整个通信过程。
3. 根据CDMA通信系统工作的原理及程序流程用simulink进行仿真，记录仿真结果。
图1 扩频通信的工作原理三、实验结果1. 程序流程2. 仿真过程记录图2 初始用户传递信息图3 用户信息扩频后图4 基带信号图5 解扩后信号误码率：由于在设计中只考虑到加性高斯信道所带来的干扰，最终三个信息的误码率几乎均为0，这里不再作展示。
3. Simulink仿真过程记录。
图 6 simulink仿真图图7 初始信号1和初始信号2图8 扩频后的信号1和信号2图9 基带信号图10 解扩后的信号1和信号2四、实验结论对于本次实验以及仿真而言，基本完成了实验目的和内容的要求，通过用MATLAB对DS-CDMA系统的仿真调试、结果分析，让我熟悉了DS-CDMA的工作原理，加深了对扩频通信的认识。
通过仿真结果中波形的直观方式，让我更清晰的认识到CDMA通信系统的工作方式。
但是在设计中只考虑到加性高斯白噪声所带来的干扰，所以误码率计算的结果为0然而在实际通信信道及干扰是复杂多变的，存在着各种各样的情况，仿真实验中最后的信号是在很简单的干扰下（基本没有干扰）得出。
要想应用于实际中，必须加入各种噪声来考虑，以实现真实系统的设计。
即使如此，在本次设计的整个过程中，以上的结果已经令我受益匪浅。
DS-CDMA原理及仿真摘要DS-CDMA技术遵循ITU规定的IMT-2000规格，并以W-CDMA方式为基础的一种通信技术。
该技术能够利用5MHz的信道提供高达2Mbps的数据速度，同时能够扩大系统容量，提高通话时的语音质量，降低通话的掉线率，支持IP数据服务。
DS-CDMA技术除了能提供窄带业务(如话音业务)之外，还能提供多种用户速率通信、VOD带宽的能力，以及根据不同业务提供不同服务等级的能力。
在CDMA标准中，DS-CDMA技术是其中的重要部分，是实现无线多媒体通信的关键。
关键词：DS-CDMA 仿真原理分析目录第一章 DS-CDMA通信系统原理 (3)1.1 DS-CDMA 通信系统原理图 (3)1.2 仿真流程设计与介绍 (3)1.2．1 仿真设计步骤 (3)1.2.2程序编程设计 (4)第二章仿真结果分析 (5)2.1 实验仿真运行结果 (5)第三章总结 (8)参考文献 (8)第一章DS-CDMA通信系统原理1.1 DS-CDMA 通信系统原理图DS-CDMA通信系统原理图在实验中，我们采用；两种扩频码进行仿真。
M序列和正交Gold序列，扩频后的数据通过脉冲成型滤波器后通过信道同时到达接收端，在接收端分别对不同用户信息数据进行解扩，恢复各个用户的原始信息。
1.2 仿真流程设计与介绍1.2.1 仿真设计步骤1、m序列的DS-CDMA在AWGN下的性能的仿真。
2、正交Gold序列的DS-CDMA在AWGN下的性能的仿真。
3、对比两个扩频码在AWGN信道下的性能曲线，分析哪种扩频码更适合在AWGN信道中传输，传输衰减最小，对比m序列和正交Gold序列的抗干扰能力。
4、为了证明这一结论，把两种PN码再经过Rayleigh衰落信道下的性能进行验证。
1.2.2程序编程设计最外层循环的时候是信噪比，根据每种信噪比下，首先产生各个用户的发射数据，根据用户数，每一行是每个用户的发射数据，然后进行Gray编码、4-QAM调制，调制完后，对信号进行扩频，扩频部分是通过spread函数完成的，是完成扩频的功能。
CDMA通信系统的MATLAB仿真一、概述CDMA（Code Division Multiple Access）是在扩频通信的基础上发展起来的。
所谓扩频，是将原信号频谱扩展到宽带中进行传输的一种技术。
它主要利用相互正交（或尽可能正交）的不同随机码区分用户，实现多用户同时使用同一频率接入系统和网络。
经过几种网络的实现和发展，CDMA已经逐渐成熟起来。
我国的CDMA发展十分迅速，网络构架已具规模，在整个通信业起到举足轻重的作用。
在研究DS-CDMA系统理论的基础上，利用SIMULINK对其进行仿真，根据系统功能和指标要求，对信道、扩频/解扩、QPSK（Quadrature Reference Phase Shift Keying，四相相移键控）调制/解调等模块进行了设计，并设置了相对应的参数。
二、仿真图 3-1 整个DS-CDMA系统仿真框图1.DS-CDMA系统各模块设计1.1信源设计中，信源采用二进制贝努利序列产生器（Bernoulli Binary Generator）产生二进制序列。
模块如图3-2所示，参数设置如表3-1所示。
图3-2 二进制贝努利序列产生器表3-1 二进制贝努利序列产生器参数设置1.2扩频PN序列生成器的模块如图3-3。
I、Q两路的参数设置分别如图3-4、3-5所示。
图3-3 PN序列生成器图3-4 I路PN序列参数图 3-5 Q路PN序列参数扩频模块的部分截图如图3-6所示。
分别用示波器和频谱示波器观察结果。
图3-6 扩频模块1.3 QPSK调制扩频模块产生I、Q两路扩频信号，作为QPSK调制的输入信号。
采用库中的QPSK 基带调制模块，如图3-7所示，参数设置如图3-8所示。
图3-7 QPSK基带调制模块图3-8 QPSK基带调制模块参数设置1.4信道本设计采用加性高斯白噪声信道进行分析。
加性高斯白噪声信道是最简单的一中噪声，它表现为信号围绕平均值的一种随机波动过程。
加性高斯白噪声信道的均值为0，方差表现为噪声功率的大小。
移动通信课程设计报告题目直接序列扩频通信系统的设计与实现学院信息科学与工程学院专业通信工程（本）学生聂寿增学号 6 年级2014级指导教师洪军职称讲师二〇一七年九月接序列扩频通信系统的设计与实现摘要：直接序列扩频通信系统（DS-CDMA）因其抗干扰性强,蔽性好,于实现码分多址（CDMA）,多径干扰,直扩通信速率高等众多优点，而被广泛应用于众多领域中。
MATLAB因具有强大的数学计算、算法推导、建模仿真和图形绘制等功能而广泛应用于各领域，本文利用MATLAB的M语言进行编程、仿真，从而对CDMA无线通信系统的性能进行了分析。
在此基础上，通过实例介绍了建立系统仿真模型的方法。
利用MATLAB软件对CDMA无线通信系统的性能进行了分析。
关键词：直序扩频通信系统；误码率；MATLAB仿真目录第一章引言 (1)1.1 背景 (1)1.2选题的目的和意义 (1)第2章直接扩频通信系统 (2)2.1概念 (2)2.2理论基础 (2)2.3直接扩频通信系统组成及原理图 (4)2.4直接序列扩频通信技术特点 (4)第3章系统的设计与实现 (6)3.1设计方案 (6)3.1.1 实验流程图： (6)3.1.2 设计思路： (6)3.2设计步骤 (7)3.3直接扩频通信系统仿真模型 (7)3.3.1软件介绍 (7)3.3.2直接扩频通信系统仿真模型图 (8)3.3.2 各模块的简介 (8)3.3.3 参数设置 (9)3.4运行结果展示 (11)3.5信噪比对误码率的影响 (14)第4章结论与设计心得 (20)4.1结论 (20)4.2设计心得 (20)参考文献 (21)第一章引言1.1 背景人类社会进入到了信息社会，通信现代化是人类社会进入信息时代的重要标志。
怎样在恶劣的环境条件下保证通信有效地、准确地、迅速地进行，是当今通信工作者所面临的一大课题。
扩展频谱通信是现代通信系统中的一种新兴的通信方式，其较强的抗干扰、抗衰落和多径性能以及频谱利用率高、多址通信等诸多优点越来越多的为人们所认识，并被广泛的应用于军事通信和民用通信的各个领域，从而推动了通信事业的迅速发展。
扩频通信，即(Spread Spectrum Communication)扩展频谱通信，它与光纤通信、卫星通信，一同被誉为进入信息时代的三大高技术通信传输方式。
1.2 选题的目的和意义直接序列扩频通信系统具有很强的抗干扰性能，其多址能力、、抗多径等功能也倍受人们的关注，被广泛地应用于军事通信和民用通信中。
直接序列扩频通信系统利用了扩展频谱技术，将信号扩展到很宽的频带上，在接收端对扩频信号进行相关处理即带宽压缩，恢复成窄带信号。
对干扰信号而言，由于与扩频信号不相关，则被扩展到一个很宽的频带上，使之进入信号通频带的干扰功率大大降低，相应增加了相关器输出端的信号/干扰比，对大多数人为干扰而言，扩频通信系统都具有很强的对抗能力。
本文利用MATLAB/Simulink对扩频系统中的m序列的产生、频谱、相关函数，以及整个扩频系统工作原理及其抑制正弦干扰性能进行了仿真，为今后扩频通信系统在各个领域的应用和研究提供了依据。
直接序列扩频通信系统通过高速率的伪码大大展宽了待传信号的带宽，在通信领域中具有非常重要的地位。
直接序列扩频通信系统通过将信号扩展到很宽的频带上，大大降低了信号的功率谱密度，同时在接收端对扩频信号进行相关解扩，使其恢复成窄带信号。
直接序列扩频通信系统的抗干扰能力是其他通信系统无6 法比拟的。
直接序列扩频通信系统是目前唯一能够工作在负信噪比下的通信系统，其在现在的电子对抗中起着重要的作用，敌方使用很强的人为干扰信号来干扰正常的通信，然而采用扩频技术能够提高通讯设备抗干扰能力，从而保证通信安全有效。
第2章 直接扩频通信系统2.1 概念所谓扩展频谱通信，可简单表述如下：“扩频通信技术是一种信息传输方式，其信号所占有的频带宽度远大于所传信息必需的最小带宽；频带的扩展是通过一个独立的码序列来完成，用编码及调制的方法来实现的，与所传信息数据无关；在接收端则用同样的码进行相关同步接收、解扩及恢复所传信息数据。
而直接扩频通信是扩频通信中应用最广泛的，直接序列扩频，就是在发送端直接使用高码率的扩频序列码去扩展待传信号的频谱，同时在接收端使用相同的扩频序列码进行解调，把接收到的以扩信号还原成原始的信号。
直接序列扩频（Direct Sequence Spread Spectrum ）是高安全性高抗扰性的一种无线序列型号传输方式。
2.2 理论基础长期以来，人们总是想法使信号所占领谱尽量的窄，以充分利用十分宝贵的频谱资源。
为什么要用这样宽频带的信号来传送信息呢？简单的回答就是主要为了通信的安全可靠。
扩频通信的基本特点，是传输信号所占用的频带宽度(W)远大于原始信息本身实际所需的最小(有效)带宽(∆F)，其比值称为处理增益Gp 。
众所周知，任何信息的有效传输都需要一定的频率宽度，如话音为1.7 —3.1kHz ，电视图像则宽到数兆赫。
为了充分利用有限的频率资源，增加通路数目，人们广泛选择不同调制方式，采用宽频信道(同轴电缆、微波和光纤等)，和压缩频带等措施，同时力求使传输的媒介中传输的信号占用尽量窄的带宽。
因现今使用的、广播系统中，无论是采用调幅、调频或脉冲编码调制制式，Gp 值一般都在十多倍围，统称为“窄带通信”。
而扩频通信的Gp 值，高达数百、上千，称为“宽带通信”。
扩频通信的可行性，是从信息论和抗干扰理论的基本公式中引伸而来的。
信息论中关于信息容量的香农(Shannon)公式为：2log (1)P C W N =+（2-1）式中：C --- 信道容量(用传输速率度量)W --- 信号频带宽度P --- 信号功率N --- 白噪声功率式(2-1)说明，在给定的传输速率C 不变的条件下，频带宽度W 和信噪比N P /是可以互换的。
即可通过增加频带宽度的方法，在较低的信噪比)/(/N S N P )情况下，传输信息。
扩展频谱换取信噪比要求的降低，正是扩频通信的重要特点，并由此为扩频通信的应用奠定了基础。
总之，我们用信息带宽的100倍，甚至1000倍以上的宽带信号来传输信息，就是为了提高通信的抗干扰能力，即在强干扰条件下保证可靠安全地通信。
这就是扩展频谱通信的基本思想和理论依据。
Shannon 定理指出：在高斯白噪声干扰条件下，通信系统的极限传输速率（或称信道容量）为公式一：2log (1)S C B N =+（2-2）式中：B 为信号带宽；S 为信号平均功率；N 为噪声功率。
若白噪声的功率谱密度为n0，噪声功率N=n0B ，则信道容量C 可表示为公式二：20log (1)S C B n B =+ （2-3）由上式可以看出，B 、n0 、 S 确定后，信道容量C 就确定了。
由Shannon 第二定理知，若信源的信息速率小于或等于信道容量C ，通过编码，信源的信息能以任意小的差错概率通过信道传输。
为使信源产生的信息以尽可能高的信息速率通过信道，提高信道容量是人们所期望的。
由Shannon 公式可以看出：（a ）信道容量C 为常数时，带宽B 与信噪比S/N 可以互换，即可以通过增加带宽B 来降低系统对信噪比S/N 的要求。
（b ）要增加系统的信息传输速率，则要求增加信道容量。
增加信道容量的方法可以通过增加传输信号带宽B ，或增加信噪比S/N 来实现。
由式（1）可知， B 与C 成正比，而C 与S/N 成对数关系，因此，增加B 比增加S/N 更有效。
2.3 直接扩频通信系统组成及原理图产生相同的伪随机码，按照发射的逆过程解调，解析出有效信息信号。
图2-1 直接序列扩频通信系统组成及原理图由直接序列扩频通信系统原理图可以看出，在发射端，信源输出的信号与伪随机码产生器产生的伪随机码进行模2加，产生一速率与伪随机码速率相同的扩频序列，然后再用扩频序列去调制载波，这样得到已扩频调制的射频信号。
在接收端，接收到的扩频信号经高放和混频后，用与发射端同步的伪随机序列对扩频调制信号进行相关解扩，将信号的频带恢复为信息序列的频带，然后进行解调，恢复出所传输的信息。
2.4 直接序列扩频通信技术特点直接序列扩频(Direct Sequence Spread Spectrum）通信系统是将要发送的信息用伪随机码（PN码）扩展到一个很宽的频带上去，在接收端，用与发端扩展用的相同的伪随机码对接收到的扩频信号进行相关处理，恢复出发送的信息。
直接序列扩频通信系统开始出现于第二次世界大战，是美军重要的无线通信技术。
现在直接序列扩频通信系统被广泛应用于包括计算机无线网等许多领域。
直接序列扩频通信系统主要有以下一些特点：（1）抗干扰性强抗干扰是直接序列扩频通信系统主要特性之一，比如信号扩频宽度为100倍，窄带干扰基本上不起作用，而宽带干扰的强度降低了100倍，如要保持原干扰强度，则需加大100倍总功率，这实质上是难以实现的。
因信号接收需要扩频编码进行相关解扩处理才能得到，所以即使以同类型信号进行干扰，在不知道信号的扩频码的情况下，由于不同扩频编码之间的不同的相关性，干扰也不起作用。
正因为直接序列扩频通信系统抗干扰性强，美国军方在海湾战争等处广泛采用扩频技术的无线网桥来连接分布在不同区域的计算机网络。
（2）隐蔽性好因为信号在很宽的频带上被扩展，单位带宽上的功率很小，即信号功率谱密度很低，信号淹没在白噪声之中，别人难以发现信号的存在，加之不知扩频编码，很难拾取有用信号，而极低的功率谱密度，也很少对于其他电讯设备构成干扰。
（3）易于实现码分多址（CDMA）直接序列扩频通信系统占用宽带频谱资源通信，改善了抗干扰能力，是否浪费了频段？其实正相反，直接序列扩频通信系统提高了频带的利用率。
正是由于直接序列扩频通信系统要用扩频编码进行扩频调制发送，而信号接收需要用相同的扩频编码作相关解扩才能得到，这就给频率复用和多址通信提供了基础。
充分利用不同码型的扩频编码之间的相关特性，分配给不同用户不同的扩频编码，就可以区别不同的用户的信号，众多用户，只要配对使用自己的扩频编码，就可以互不干扰地同时使用同一频率通信，从而实现了频率复用，使拥挤的频谱得到充分利用。
发送者可用不同的扩频编码，分别向不同的接收者发送数据；同样，接收者用不同的扩频编码，就可以收到不同的发送者送来的数据，实现了多址通信。
（4）抗多径干扰无线通信中抗多径干扰一直是难以解决的问题，利用扩频编码之间的相关特性，在接收端可以用相关技术从多径信号中提取分离出最强的有用信号，也可把多个路径来的同一码序列的波形相加使之得到加强，从而达到有效的抗多径干扰。
（5）直接序列扩频通信系统速率高直接序列扩频通信系统速率可达 2M，8M，11M，无须申请频率资源，建网简单，网络性能好。
