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低/零相关区序列偶应用于扩频通信系统的研究

作　者: 赵泓扬
导　师: 赵晓群
学　校: 河北工业大学
专　业: 物理电子学
关键词: 扩频序列 低/零相关区 序列偶 序列偶相关 扩频通信 误码率
分类号: TN914.42
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要


在扩频通信系统中,伪随机(PN)码是至关重要的,其性能的优劣将直接影响到系统性能的好坏。目前的伪随机码主要包括:m序列、Gold序列和M序列等。但是这几种码的最大不足之处是它们均有码长限制,即m序列、Gold序列为2~n—1长,而M序列为2~n长。在很多工程实际应用中,不得不使用这些序列的截短码,这就给其在实际工程中的应用带来很大不便。 通过研究发现,发送的序列与接收机中所用的本地序列可以不必是同一序列,只要这两个序列(称为序列偶)满足一定条件,就完全可达到工程上对最佳信号的要求。而序列偶在任意长度上均存在,可以很好地弥补目前的伪随机码所存在的这一缺陷。随着技术的进步,人们不断地提出新的信号设计的概念、相关方法来满足工程的需要。针对准同步CDMA通信系统,只要求扩频序列在同步误差范围内(一个或几个码片周期)具有和接近理想相关特性,提出了低/零相关区。 本文将低/零相关区和序列偶结合在一起,提出了一种新的扩频信号形式——低/零相关区序列偶。并依据扩频通信系统对扩频序列的技术要求,用遗传算法对两个字(63位)长度内的低/零相关区序列偶进行优化,找到了部分较好的结果。结果表明,搜索到的序列偶具有比较长的低/零相关区和很大的主峰值,同时证明了遗传算法优化低/零相关区序列偶的可行性。 提出了基于低/零相关区序列偶的扩频通信系统的构想,从理论上对序列偶扩频通信系统的抗干扰性能作了初步分析,证明了低/零相关区序列偶应用于扩频通信系统的可能性。并用Matlab对该通信系统误码率性能进行了仿真。同用Gold序列作为扩频序列的通信系统误码率进行了比较。实验结果表明,序列偶扩频通信系统的性能在某些方面优于Gold码扩频通信系统,也进一步证明了序列偶扩频通信系统的可行性。

全文目录


第一章 绪论  8-14
  §1-1 低／零相关区序列偶的研究背景和意义  8-9
    1-1-1 引言  8-9
    1-1-2 低／零相关区序列偶的研究背景  9
  §1-2 扩频序列的研究现状与意义  9-13
    1-2-1 周期相关信号  10-11
    1-2-2 非周期相关信号  11
    1-2-3 汉明相关信号  11-12
    1-2-4 扩频序列研究的意义  12-13
  §1-3 本文主要研究内容  13-14
    1-3-1 具有较长低／零相关区的序列偶的搜索  13
    1-3-2 低／零相关区序列偶扩频通信系统的研究  13-14
第二章 序列偶的基本理论  14-19
  §2-1 序列偶相关知识  14-16
    2-1-1 序列偶的基本定义  14-15
    2-1-2 序列偶的基本性质  15-16
  §2-2 序列偶的应用  16-19
    2-2-1 在通信和雷达系统中的应用  16-17
    2-2-2 在信号处理领域中的应用  17-19
第三章 低／零相关区的基本理论  19-25
  §3-1 引言  19-20
  §3-2 低／零相关区的相关知识  20-23
    3-2-1 引言  20
    3-2-2 已知的序列理论界  20-22
    3-2-3 低／零相关区的定义  22-23
  §3-3 低／零相关区序列的应用  23-25
第四章 低／零相关区序列偶的搜索算法  25-33
  §4-1 引言  25
  §4-2 遗传算法简介  25-28
    4-2-1 引言  25-26
    4-2-2 遗传算法的运算步骤  26
    4-2-3 遗传算法的基本要素  26-28
    4-2-4 遗传算法的改进措施  28
  §4-3 遗传算法优化低／零相关区序列偶的设计  28-31
    4-3-1 利用遗传算法搜索低／零相关区序列偶的具体实现  28-30
    4-3-2 利用遗传算法搜索低／零相关区序列偶应注意的问题  30-31
  §4-4 低／零相关区序列偶的变换搜索算法  31
  §4-5 低／零相关区序列偶的搜索结果  31-33
第五章 低／零相关区序列偶扩频通信系统  33-41
  §5-1 扩频通信系统  33-35
    5-1-1 扩频通信基本原理  33-34
    5-1-2 扩频通信的主流技术  34
    5-1-3 扩频序列码的研究  34-35
  §5-2 低／零相关区序列偶扩频通信系统  35-37
  §5-3 Matlab仿真  37-39
    5-3-1 蒙特.卡罗方法简介  37
    5-3-2 误码率性能仿真  37-39
  §5-4 Matlab仿真结果分析  39-41
结论  41-42
参考文献  42-45
致谢  45-46
攻读学位期间所取得的相关科研成果  46

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 通信系统（传输系统） > 跳频与扩展频谱通信系统 > 扩频通信
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