直接序列扩频与解扩.PDF

实训项目四 扩频与解扩实验 一、实验目的 1、了解扩频通信的基本概念。 2、掌握直接序列扩频的原理及实现方法。 二、实验内容 1、单路数字基带信号直接序列扩频，对比扩频前后信号频谱的变化。 2、扩频信号 2PSK 调制，对比扩频前后 2PSK 调制信号的频谱。 3、扩频调制信号先解扩，再解调，还原数字基带信号。 三、实验仪器 1、信号源模块 一块 2、CDMA 模块 一块 3、数字调制模块 一块 4、数字解调模块 一块 5、60M 数字存储示波器 一台 6、频谱分析仪 一台 四、实验原理 2、直接序列扩频 实验采用直接序列扩频方式，它是用待传信息信号与高速率的伪随机码序列相乘后， 去 控制射频信号的某个参量而扩展频谱，一般常用的是2PSK调制。 下图 4­1和图 4­2 是扩频前后 2PSK 信号的频谱。 图4­1 扩频前2PSK信号的频谱 图4­2 扩频后2PSK信号的频谱 通过对比可以发现 2PSK 信号的频谱大大展宽了。 直接序列扩频通信系统是先用二进制信码对载波进行反相键控， 这个过程可以用相乘电 路或平衡调制器实现。已调信号随即进行第二次调制。此时，用发送设备中产生的一个伪码 序列再次进行反相键控。此伪码的速率远高于信码速率。这次调制就起着扩频的作用。由于 信码和扩谱用的伪码都是二进制序列，而且是对同一载波进行反相键控，所以调制器实际上 可以进行简化，即先将两路编码序列模2相加，然后再去进行反相键控。已调信号可以直接 传输或经过向上变频再送入信道传输。这里，我们将已调信号直接传输。 在接收端，先用与发送端同步的相同的伪码序列去反相键控本地振荡器，然后再用此已 调本振去混频，就得到窄带的仅受信码调制的中频信号。它经过中频放大后就可以进入普通 的相移信号解调器解调出信码。 下图4-3为直接序列扩频系统框图。 图4-3 直接序列扩频系统框图 3、扩频、调制部分的实现 实验中中 CDMA 发射部分的原理框图如下图 4-4 所示。 图4-4 CDMA发射部分原理框图 上图中，输入的两路数字信息NRZ1、NRZ2要求码速率为4Kbit/s，可由信号源模块或信 道编码模块提供。 两路扩频用的伪码序列均是CDMA模块程序生成的127位长GOLD序列。 GOLD1序列的初始位 由拨码开关SW01的后7位拨码设置，GOLD2序列的初始位程序中内置为“0000001”。 两路数字信息分别与GOLD1和GOLD2扩频，再分别送入数字调制模块中进行2PSK调制。 两路2PSK调制信号引回CDMA模块相加，得CDMA信号。 以上CDMA发射部分可任选一路，实现单路信号的扩频与调制。 4、解扩、解调部分的实现原理框图如下图 4-5 所示。 图4-5 CDMA接收部分原理框图 上图中，用本地产生的同步的伪码序列“GD－TX” （同相GOLD码）与接收到的CDMA信号 “IN” 相乘， 再经455K中频滤波器滤波后得到窄带的仅受信码调制的中频信号 “TX2” 。 将 “TX2” 信号送入数字解调模块中2PSK解调，即可还原出原始的数字信息。