扩频通信系统的研究与应用-初稿

r(t)?2i(t)K(t)cos?0t?22IK(t)cos?itcos?0t?2IK(t)[cos(?i??0)t?cos(?i??0)t]

取差频项，若差频落入通频带内，则形成干扰根据前面的功率谱公式和调制定理，不难求出输出的功率谱密度：

???i??0(2I)2R(?)?(SaTC)24R2???i??01?Sa2(TC)2R2

若正好落入接收机相关器后面的基带低通滤波器内，就会形成干扰。认为干扰信号谱密度为双边谱，近似地取其峰值I/(2R)，则通过基带滤波器的干扰功率

I1?2SIIrS(SNR)i??Bm?(SNR)o?I；2RR。Ir/R相关器输入的信噪比输出信噪比

GP?处理增益

(SNR)oR?(SNR)ir。对于单频正弦干扰信号处理增益等于伪码速率和

信息速率之比(对该干扰无2倍DSB处理增益)。一般情况下如前所述，伪随机码的速率是兆的数量级有的甚至达到几百兆[1],所以直扩系统对单频正弦干扰信号的处理增益很高。

3.2.2 抗窄带干扰能力

对于窄带干扰而言，单频正弦干扰可看为它的特殊形式，窄带干扰信号可看为包络服从瑞利分布，相位服从均匀分布的随机过程。由于从频域定量分析直接序列扩频系统对它的抗干扰性比较复杂，我们这里从频域定性的分析其性能。设窄带干扰信号中心频率为fJ，带宽为BJ，且fJ?fI，BJ?Ba。输入相关器的干扰功率为NJ，功率谱密度为GJ(?)，那么解扩后干扰信号的输出功率为：

1NJo?GJ(?)*GC(?)d??Wa2?

G(?)BG(?)B由于J的带宽为a，C的带宽(主瓣带宽)为C，而BC??Ba，因此GJ(?)与GC(?)卷积后的带宽应为BC?Ba?BC，可以认为是将干扰信号的功率重新分配到BC频带上，且基本上是均匀的[10]，图3-2所示为直扩系统对干扰信号的相关处理过程。

输出 相关前

干扰 信号 f 输出 信号 输出 相关后

干扰 f

输出 信号 输出 滤波后

干扰 f

输出 图3-2 直扩系统对干扰信号的相关处理过程

对干扰而言，干扰功率在解扩后基本不变，则解扩后干扰信号功率谱密度必然降低，与其扩频的频带的倍数成反比。所以：

NJo?BaNJBC

由此可得直扩系统抗窄带干扰的能力为：

GPJ?NJB?C?GPNJoBa

此式是在干扰与有用信号同频等带宽条件下得到的，如果干扰信号的频率和带宽与有用信号相偏离，其结论需要一定的修正，但总之，直扩系统抗窄带干扰的性能可由系统得处理增益描述。同样，在窄带干扰的情况下，系统得到了高的处理增益，所以直接序列扩频通信系统对窄带干扰也有很好的抑制作用。

第4章 直接序列扩频通信系统性能分析仿真

4.1 抗正弦干扰仿真及结果分析

4.1.1 建立抗正弦干扰仿真模型

我们在上面的理论基础上建立起直接序列扩频通信系统抗正弦干扰仿真模型如图4-1所示。模型中随机数发生器产生一系列二进制(±1)信息数据,每个信息比特重复Lc次,Lc对应每个信息比特所包含的伪码码片数。包含每一比特Lc次重复的序列与另一个随机数发生器产生的PN序列c(n)相乘，相当对信息进行了扩频调制。由于我们讨论的是在加性白噪声环境下的信道，所以用WGN产生高斯白噪

2??N0/2的高斯白噪声和形式为i(n)?Asin?0n的正弦干声。然后加入方差为

扰,其中0

WGN 正弦发生器 均匀 RNG 重复Lc次 ?i?1LC检测器 PN码 比较 差错计数器

图4-1 直扩系统抗正弦干扰仿真模型

4.1.2 仿真结果及其分析