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扩频通信中扩频码设计技术研究

作　者: 张俊叶
导　师: 白智全
学　校: 山东大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 扩频码 DS-CDMA 混沌序列遗传算法同步异步
分类号: TN914.42
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

扩展频谱通信(Spread Spectrum Communcation,SSC)技术,具有抗干扰强,抗多径衰落好,保密性好等一系列的优点,在军事通信和民用通信中得到了广泛的应用与发展,特别在码分多址(code dicision multiplexing access,CDMA)通信中的应用越来越受到人们的重视。在直扩系统(direct sequence-CDMA,DS-CDMA)中,扩频序列(扩频码)的相关特性和码集合大小直接影响系统的抗干扰能力和系统容量。因此,扩频序列的选择很大程度上影响着扩频通信系统的性能。扩频序列研究已经取得了丰富的成果,发展了序列性能分析理论,并构造出多种性能良好的经典扩频序列,如m序列,Gold序列等。本文在分析扩频技术以及基本扩频码的基础上,研究了新近提出的互补扩频码(Complementary spread codes)和混沌扩频码(Chaos spread codes),给出了上述两种扩频码的相关特性以及它们在扩频系统中的应用,并重点讨论了新型扩频码的设计方法。针对互补扩频码,我们首先对其设计方法和衡量参数(如互相关函数、自相关函数)进行了分析。在此基础上进一步结合混沌映射,深入研究了基于混沌扩频序列设计的扩频通信系统,并采用遗传算法对相关混沌序列做了优化,给出了对应的优选准则。最后,在同步和异步高斯信道环境下给出了两种新型扩频码的仿真结果,并进行了分析总结。论文具体研究内容如下：第一章首先简述了论文的工作背景以及论文所完成的工作做了简要介绍,并给出了论文结构安排；第二章研究了扩频通信系统原理和直接序列扩频通信系统,介绍了常用的几种扩频码序列,如m序列和Gold序列,分析了扩频码序列的自(互)相关函数、平衡性等性能指标。第三章首先介绍了互补扩频码的构成、对应的相关特性,以及DS-CDMA系统中互补扩频码的设计方法。第四章深入研究基于混沌映射的混沌扩频序列设计方法和基于遗传算法的序列优选策略。最后,给出了同步、异步高斯信道情况下,在用户数目不同时,DS-CDMA系统采用m序列、Gold序列、互补扩频码以及优选混沌扩频码的性能仿真。第五章给出了论文工作总结和未来工作。

全文目录

中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-9
第一章前言  9-12
  1.1 研究背景  9
  1.2 研究目的与意义  9-10
  1.3 研究内容  10-11
  1.4 论文结构安排  11-12
第二章扩频通信技术及传统扩频序列  12-29
  2.1 扩频通信系统概述  12-14
  2.2 直接序列扩频通信系统  14-17
  2.3 扩频码序列  17-29
第三章互补扩频码的设计  29-39
  3.1 互补码的定义  29-30
  3.2 完全互补码  30-34
  3.3 正交互补码  34-39
第四章基于遗传算法优选的混沌扩频码设计  39-58
  4.1 混沌扩频序列  39-45
  4.2 基于遗传算法的混沌扩频序列的优选策略设计  45-48
  4.3 基于遗传算法的序列优选算法设计  48-50
  4.4 改进混沌扩频码在同步高斯信道环境下的仿真结果及分析  50-55
  4.5 改进混沌扩频码在异步高斯信道环境下的仿真结果及分析  55-58
第五章总结与展望  58-60
致谢  60-61
攻读学位期间发表的学术论文目录  61-62
参考文献  62-66
学位论文评阅及答辩情况表  66

扩频通信中扩频码设计技术研究

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