第五次通信系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、第五次通信系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告04011423 武曦實(shí)驗(yàn)三十 GOLD序列特性實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、觀察偽隨機(jī)序列及gold序列的頻譜特性2、觀察偽隨機(jī)序列的自相關(guān)特性二、實(shí)驗(yàn)原理1、m序列m序列具有類似隨機(jī)噪聲的某些統(tǒng)籌特性，并且易于產(chǎn)生和復(fù)制，可以用多級移位寄存器實(shí)現(xiàn)。其自相關(guān)函數(shù)滿足 2、Gold序列雖然m序列有優(yōu)良的自相關(guān)特性，但是使用m序列作為地址碼時，由m序列組成的互相關(guān)特性好的互為優(yōu)選的序列集很少，由此導(dǎo)致地址數(shù)太少了。而Gold序列不僅具有良好的自、互相關(guān)特性，而且地址數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于m序列的地址數(shù)，結(jié)構(gòu)簡單、易于實(shí)現(xiàn)，通常使用Gold序列，而不用m序列。3、m序列和Gold序列的比較（1）G

2、old序列是m序列的復(fù)合碼，由兩個碼長相等、碼時鐘速率相同的m序列優(yōu)選對模二和構(gòu)成的。（2）在Gold序列的構(gòu)造中，每改變兩個m序列的相對移位就可以得到一個新的Gold序列。由于這一性質(zhì)，使得碼族中任意一個碼序列都可作為地址碼，地址數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于用m序列作地址碼的數(shù)量。（3）Gold序列的實(shí)現(xiàn)用串聯(lián)的2n級的線性移位寄存器實(shí)現(xiàn)或者兩個n級并聯(lián)實(shí)現(xiàn)，m序列用m級的移位寄存器實(shí)現(xiàn)。三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果1、 偽隨機(jī)序列的頻譜特性PN15碼型及頻譜：采用8分頻，碼速率為768kHz/8=96kHz，頻譜的sinc函數(shù)包絡(luò)的零點(diǎn)在96kHz的整數(shù)倍處。由于PN15是周期的序列，所以頻譜是一個個離散的值，間隔為96k

3、Hz/15。PN31碼型及頻譜：采用8分頻，碼速率為768kHz/8=96kHz，頻譜的sinc函數(shù)包絡(luò)的零點(diǎn)在96kHz的整數(shù)倍處。由于PN31是周期的序列，所以頻譜是一個個離散的值，間隔為96kHz/31。三種碼型中，碼速率相同，所占帶寬也相同。Gold序列碼型及頻譜： Gold碼速率內(nèi)置為128Kbit/s，頻譜的sinc函數(shù)包絡(luò)的零點(diǎn)在128kHz的整數(shù)倍處，由于Gold碼是周期127的序列，所以頻譜是一個個離散的值，間隔為96kHz/127。2、 觀察Gold序列的自相關(guān)特性“TX3”測試點(diǎn)波形：時域頻域Gold序列時域中存在一個明顯的尖峰，具有良好的自相關(guān)特性實(shí)驗(yàn)三十一 GOLD序

4、列的捕獲與跟蹤實(shí)驗(yàn)一、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、 觀察延遲滯后鎖相環(huán)（DLL）的鑒相特性曲線2、 收發(fā)端時鐘無固有頻差，進(jìn)行擴(kuò)頻碼的捕獲與跟蹤3、 收發(fā)端時鐘有固有頻差，進(jìn)行擴(kuò)頻碼的捕獲與跟蹤二、 實(shí)驗(yàn)原理1、 PN碼的捕獲捕獲是偽隨機(jī)碼同步的第一步，目的是搜索和捕獲偽隨機(jī)碼的初始相位，使得與發(fā)送端碼的相位誤差小于1bit。這里我們采用的是滑動相關(guān)法。通過使接收機(jī)時鐘周期性地移動一個相位增量，當(dāng)相對滑動的結(jié)果使兩組碼的相位符合時，相關(guān)器的輸出有尖峰的出現(xiàn)，就判斷捕獲完成。2、 PN碼的跟蹤跟蹤是偽隨機(jī)碼同步的第二步，目的是在捕獲的基礎(chǔ)上，使相位誤差進(jìn)一步減小，使所建立的同步保持下去，這一步為跟蹤。跟蹤也是

5、利用偽隨機(jī)碼的相關(guān)特性實(shí)現(xiàn)的，一般用延遲鎖相環(huán)實(shí)現(xiàn)。延遲鎖定技術(shù)的目的使本地PN序列發(fā)生器跟蹤或鎖定于外來的PN序列。三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果1、 觀察延遲滯后鎖相環(huán)的鑒相特性曲線“VCO-C”測試點(diǎn)波形：2、 擴(kuò)頻碼的捕獲與跟蹤（無固有頻差）“G1-BS”和“G3-BS”測試點(diǎn)波形：可發(fā)現(xiàn)G1-BS G3-BS沒有發(fā)生相對滑動“N1-KP”和“GD-TX”測試點(diǎn)波形：可發(fā)現(xiàn)N1-KP GD-TX碼型一致3、 擴(kuò)頻碼的捕獲與跟蹤（有固有頻差）外時鐘跟蹤 調(diào)節(jié)“跟蹤”電位器使G1-BS G3-BS波形相對滑動最小捕獲燈剛好由滅變亮 G1-BS G3-BS沒有相對滑動 波形相同 按住復(fù)位鍵捕獲燈滅，松開復(fù)位鍵

6、捕獲燈亮，仍然沒有相對滑動，波形相同實(shí)驗(yàn)三十二 擴(kuò)頻與解擴(kuò)實(shí)驗(yàn)一、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、 單路數(shù)字基帶信號基帶序列擴(kuò)頻，對比擴(kuò)頻前后頻譜的變化2、 擴(kuò)頻信號2PSK調(diào)制，對比擴(kuò)頻前后2PSK調(diào)制信號的頻譜3、 擴(kuò)頻調(diào)制信號先解擴(kuò)，再解調(diào)，還原數(shù)字基帶信號 二、實(shí)驗(yàn)過程1、 對比擴(kuò)頻前后信號頻譜的變化NRZ1 N1-KP碼型擴(kuò)頻后頻譜：擴(kuò)頻后信號帶寬增大2、 擴(kuò)頻后2PSK調(diào)制信號的波形與頻譜：擴(kuò)頻后的2PSK 的頻譜展寬了。中心點(diǎn)位于455khz處。左右兩邊為580khz，330khz。3.1、 解擴(kuò)與解調(diào)調(diào)節(jié)“捕獲”“跟蹤”電位器，使得G1-BS G3-BS信號同頻同相NRZ與PSK解調(diào)輸出，碼型一致選擇第二路，N2KP與PSK1波形：思考題：1.擴(kuò)頻通信的原理擴(kuò)頻通信是將傳輸信息的頻譜用某個特定的擴(kuò)展函數(shù)展寬為寬頻帶信號后送入信道中傳輸，在接收端利用相應(yīng)的手段解壓縮，從而獲得傳輸信息的通信系統(tǒng)。這里采用的是直接序列擴(kuò)頻方式，它是利用待傳信息信號與高速率的偽隨機(jī)序列相乘，來控制射頻信號的某個參量來