擴(kuò)頻通信系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

1、<p>　　擴(kuò)頻通信系統(tǒng)擴(kuò)頻信號(hào)產(chǎn)生電路的研究與設(shè)計(jì)</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本論文主要介紹擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的主要原理、CDMA擴(kuò)頻通信技術(shù)以及擴(kuò)頻信號(hào)產(chǎn)生電路的原理、電路設(shè)計(jì)與仿真。同時(shí)本文主要研究了擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中的M序列產(chǎn)生電路、時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生電路的設(shè)計(jì)和擴(kuò)頻信號(hào)產(chǎn)生電路的設(shè)計(jì)、研究。這三個(gè)電路是擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵電路。

2、最后，在理論證明的基礎(chǔ)上應(yīng)用Multisim仿真擴(kuò)頻信號(hào)產(chǎn)生電路，并使用M序列產(chǎn)生電路產(chǎn)生M序列碼，時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生電路產(chǎn)生相應(yīng)需要的時(shí)鐘信號(hào)，從而完成擴(kuò)頻信號(hào)的產(chǎn)生。</p><p>　　所謂擴(kuò)展頻譜通信，可簡(jiǎn)單表述如下：“擴(kuò)頻通信技術(shù)是一種信息傳輸方式，其信號(hào)所占有的頻帶寬度遠(yuǎn)大于所傳信息必需的最小帶寬；頻帶的擴(kuò)展是通過(guò)一個(gè)獨(dú)立的碼序列來(lái)完成，用編碼及調(diào)制的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的，與所傳信息數(shù)據(jù)無(wú)關(guān)；在接收端則用同樣的碼進(jìn)

3、行相關(guān)同步接收、解擴(kuò)及恢復(fù)所傳信息數(shù)據(jù)”。</p><p>　　頻通信具有許多窄帶通信難以替代的優(yōu)良性能， 使得它能迅速推廣到各種公用和專(zhuān)用通信網(wǎng)絡(luò)之中。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)主要有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：抗干擾性強(qiáng)，誤碼率低，易于同頻使用，抗多徑干擾，擴(kuò)頻通信是數(shù)字通信，擴(kuò)頻通信絕大部分是數(shù)字電路。</p><p>　　關(guān)鍵詞 擴(kuò)頻通信、時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生、Multisim仿真。</p><p&g

4、t;<b>　　緒論1</b></p><p>　　1、 擴(kuò)頻通信系統(tǒng)概述2</p><p>　　1.1、 擴(kuò)頻通信技術(shù)2</p><p>　　1.1.1、 擴(kuò)頻通信的基本原理2</p><p>　　1.1.2、 擴(kuò)頻通信的主要特點(diǎn)2</p><p>　　1.1.3、 擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的

5、分類(lèi)3</p><p>　　1.2、 CDMA擴(kuò)頻通信系統(tǒng)4</p><p>　　1.2.1、 CDMA擴(kuò)頻通信原理框圖4</p><p>　　1.2.2、 CDMA擴(kuò)頻通信實(shí)現(xiàn)過(guò)程4</p><p>　　2、 擴(kuò)頻信號(hào)產(chǎn)生電路設(shè)計(jì)5</p><p>　　2.1、 設(shè)計(jì)思想及電路圖5</p>

6、;<p>　　2.2、 時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生電路設(shè)計(jì)5</p><p>　　2.3、 偽隨機(jī)碼產(chǎn)生電路6</p><p>　　3、 基于Multisim的擴(kuò)頻信號(hào)產(chǎn)生電路仿真設(shè)計(jì)6</p><p>　　3.1、 Multisim仿真電路介紹6</p><p>　　3.1.1、 Multisim操作主窗口7</p&

7、gt;<p>　　3.1.2、 元件庫(kù)欄7</p><p>　　3.2、 512K時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生電路仿真8</p><p>　　3.2.1、 仿真電路設(shè)計(jì)8</p><p>　　3.2.2、 仿真信號(hào)8</p><p>　　3.3、 M序列產(chǎn)生電路仿真10</p><p>　　3.3.1、

8、仿真電路設(shè)計(jì)10</p><p>　　3.3.2、 仿真信號(hào)10</p><p>　　3.4、 擴(kuò)頻信號(hào)產(chǎn)生電路仿真10</p><p>　　3.4.1、 仿真電路設(shè)計(jì)10</p><p>　　3.4.2、 仿真信號(hào)11</p><p><b>　　4、 結(jié)論12</b></

9、p><p><b>　　謝詞13</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)13</b></p><p><b>　　緒論</b></p><p>　　隨著現(xiàn)代生活節(jié)奏不斷的提高，人們對(duì)移動(dòng)通信技術(shù)的需求也越來(lái)越高，第三代移動(dòng)通信技術(shù)勢(shì)必取代第二代移動(dòng)通信技術(shù)。</p

10、><p>　　CDMA系統(tǒng)采用的主要技術(shù)是擴(kuò)頻通信技術(shù)，因?yàn)樗哂袛U(kuò)頻通信系統(tǒng)所固有的優(yōu)點(diǎn)，如抗干擾、抗多徑、隱蔽、保密和多址能力等。顯然，這些特點(diǎn)更加符合現(xiàn)代人們的需求。</p><p>　　擴(kuò)頻通信系統(tǒng)在頻道資源越來(lái)越緊張的今天可以很好的解決無(wú)線傳輸頻道擁擠的問(wèn)題，并提供更高的保密性能，因此擴(kuò)頻通信技術(shù)得到了快速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　在現(xiàn)代通信中

11、遇到的一個(gè)重要問(wèn)題就是抗干擾問(wèn)題。隨著通信事業(yè)的迅速發(fā)展，各類(lèi)通信網(wǎng)的簡(jiǎn)歷，使得有限的頻率資源更加擁擠，相互之間的干擾更為嚴(yán)重，如何防止和降低這種相互之間的干擾，就成為一大難題。</p><p>　　擴(kuò)展頻譜（SS ，Spread Spectrum，簡(jiǎn)稱(chēng)擴(kuò)頻）技術(shù)具有很強(qiáng)的抗干擾性，其多址能力、保密、抗多徑等功能倍受人們的關(guān)注，被廣泛的應(yīng)用于軍事通信和民用通信中。擴(kuò)頻通信系統(tǒng)擴(kuò)展頻譜技術(shù)，將信號(hào)擴(kuò)展到很寬的頻帶上

12、，在接收端對(duì)擴(kuò)頻信號(hào)進(jìn)行相關(guān)處理即帶寬壓縮，恢復(fù)成窄帶信號(hào)。對(duì)干擾信號(hào)而言，由于與擴(kuò)頻信號(hào)不相關(guān)，則被擴(kuò)展到一個(gè)很寬的頻帶上，使之進(jìn)入信號(hào)通頻帶內(nèi)的干擾功率大大的降低，相應(yīng)增加了相關(guān)器輸出端的信號(hào)/干擾比，對(duì)大多數(shù)認(rèn)為干擾而言，擴(kuò)頻通信系統(tǒng)都具有很強(qiáng)的對(duì)抗能力。</p><p>　　擴(kuò)頻技術(shù)的最初構(gòu)想是在第二次世界大戰(zhàn)期間形成的。在戰(zhàn)爭(zhēng)后期，干擾和抗干擾技術(shù)成為決定勝負(fù)的重要因素。戰(zhàn)后得出了“最好的抗干擾措施就是

13、好的工程設(shè)計(jì)和擴(kuò)展工作頻率”的結(jié)論。跳頻通信的思路就是在這段時(shí)期出現(xiàn)的：如果對(duì)窄帶信號(hào)使用編碼的頻率控制，則可以使其在任何時(shí)間占據(jù)寬頻段中的任何一部分，這樣敵人要進(jìn)行干擾就必須維持很寬的頻段。另一方面，直序擴(kuò)頻則起源于導(dǎo)航系統(tǒng)中高精度測(cè)距。 </p><p>　　真正實(shí)用的擴(kuò)頻通信系統(tǒng)是在50年代中期發(fā)展起來(lái)的。麻省理工學(xué)院林肯實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的擴(kuò)頻通信系統(tǒng)F9C-A/Rake系統(tǒng)被公認(rèn)為第一個(gè)成功的擴(kuò)頻通信系統(tǒng)，在該

14、系統(tǒng)的研制過(guò)程中，首次提出了瑞克(RAKE)接收的概念并成功應(yīng)用，該系統(tǒng)也是第一個(gè)真正實(shí)用的寬帶通信系統(tǒng)。第一個(gè)跳頻擴(kuò)頻通信系統(tǒng)BLADES也在這段時(shí)期研制成功，在該系統(tǒng)中第一次利用移位寄存序列實(shí)現(xiàn)糾錯(cuò)編碼。在此期間，噴氣實(shí)驗(yàn)室（JPL）在其空間任務(wù)中完成了偽碼產(chǎn)生器的設(shè)計(jì)以及跟蹤環(huán)路的設(shè)計(jì)。</p><p>　　本論文研究了擴(kuò)頻通信系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)，通過(guò)查閱相關(guān)資料，對(duì)擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中的擴(kuò)頻信號(hào)產(chǎn)生與時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生的方

15、法進(jìn)行了研究。同時(shí)，確定并繪制擴(kuò)頻信號(hào)產(chǎn)生電路與時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生電路的原理圖，對(duì)電路工作原理進(jìn)行說(shuō)明。確定采用的元器件型號(hào)、功能和相關(guān)的主要參數(shù)以及來(lái)源，并利用Multisim對(duì)擴(kuò)頻信號(hào)產(chǎn)生電路進(jìn)行了仿真研究；時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生電路的研究與設(shè)計(jì)。用Multisim電路仿真軟件，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生相應(yīng)的時(shí)鐘信號(hào)控制下，m序列和信息碼準(zhǔn)確的模2加運(yùn)算實(shí)現(xiàn)擴(kuò)頻，得到了擴(kuò)頻后的信號(hào)。</p><p><b>　　擴(kuò)頻通信系統(tǒng)概述&

16、lt;/b></p><p><b>　　擴(kuò)頻通信技術(shù)</b></p><p><b>　　擴(kuò)頻通信的基本原理</b></p><p>　　擴(kuò)頻通信，即擴(kuò)展頻譜通信技術(shù)（Spread Spectrum Communication），它的基本特點(diǎn)是其傳輸信息所用信號(hào)的帶寬遠(yuǎn)大于信息本身的帶寬。其實(shí)現(xiàn)方法是在通信系統(tǒng)的發(fā)

17、送端用一個(gè)帶寬比信息帶寬寬的多的擴(kuò)頻碼（偽隨機(jī)碼）對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制，使信號(hào)所占的頻帶寬度遠(yuǎn)大于所傳信息必需的寬度，且與所傳信息數(shù)據(jù)無(wú)關(guān)。在接收端使用完全相同的擴(kuò)頻碼（偽隨機(jī)碼），對(duì)接收到得擴(kuò)展頻譜信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)，以恢復(fù)所傳信息數(shù)據(jù)，人們把傳輸擴(kuò)頻信號(hào)的通信系統(tǒng)為擴(kuò)頻通信系統(tǒng)。</p><p>　　擴(kuò)頻通信的理論基礎(chǔ)源于香農(nóng)定理，公式為：　C = W×Log2(1+S/N)，式中：C--信息的傳輸速率 S

18、--有用信號(hào)功率 W--頻帶寬度 N--噪聲功率。由式中可以看出：為了提高信息的傳輸速率C，可以從兩種途徑實(shí)現(xiàn)，既加大帶寬W或提高信噪比S/N。換句話說(shuō)，當(dāng)信號(hào)的傳輸速率C一定時(shí)，信號(hào)帶寬W和信噪比S/N是可以互換的，即增加信號(hào)帶寬可以降低對(duì)信噪比的要求，當(dāng)帶寬增加到一定程度，允許信噪比進(jìn)一步降低，有用信號(hào)功率接近噪聲功率甚至淹沒(méi)在噪聲之下也是可能的。擴(kuò)頻通信就是用寬帶傳輸技術(shù)來(lái)?yè)Q取信噪比上的好處，這就是擴(kuò)頻通信的基本思想和理論依據(jù)。&

19、lt;/p><p><b>　　擴(kuò)頻通信的主要特點(diǎn)</b></p><p>　　擴(kuò)頻通信，即擴(kuò)展頻譜通信(Spread Spectrum Communication)，它與光纖通信、衛(wèi)星通信，一同被譽(yù)為進(jìn)入信息時(shí)代的三大高技術(shù)通信傳輸方式。</p><p>　　所謂擴(kuò)展頻譜通信，可簡(jiǎn)單表述如下：“擴(kuò)頻通信技術(shù)是一種信息傳輸方式，其信號(hào)所占有的頻帶寬

20、度遠(yuǎn)大于所傳信息必需的最小帶寬；頻帶的擴(kuò)展是通過(guò)一個(gè)獨(dú)立的碼序列來(lái)完成，用編碼及調(diào)制的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的，與所傳信息數(shù)據(jù)無(wú)關(guān)；在接收端則用同樣的碼進(jìn)行相關(guān)同步接收、解擴(kuò)及恢復(fù)所傳信息數(shù)據(jù)”。</p><p>　　擴(kuò)頻通信具有許多窄帶通信難以替代的優(yōu)良性能， 使得它能迅速推廣到各種公用和專(zhuān)用通信網(wǎng)絡(luò)之中。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)主要有以下幾項(xiàng)優(yōu)點(diǎn):</p><p>　　(1)抗干擾性強(qiáng)，誤碼率低　　如上所述，擴(kuò)

21、頻通信系統(tǒng)由于在發(fā)送端擴(kuò)展信號(hào)頻譜，在接收端解擴(kuò)還原信息，產(chǎn)生了擴(kuò)頻增益，從而大大地提高了抗干擾能力。根據(jù)擴(kuò)頻增益不同，甚至在負(fù)的信噪比條件下，也可以將信號(hào)從噪聲的淹沒(méi)中提取出來(lái)，在目前商用的通信系統(tǒng)中，擴(kuò)頻通信是唯一能夠工作于負(fù)信噪比條件下的通信方式。各種形式人為的干擾(如電子對(duì)抗中)或其他窄帶或?qū)拵?擴(kuò)頻)系統(tǒng)的干擾，只要波形、時(shí)間和碼元稍有差異，解擴(kuò)后仍然保持其寬帶性，而有用信號(hào)將被壓縮。對(duì)于脈沖干擾， 由于在信號(hào)的接收過(guò)程中，它

22、是一個(gè)被一次"模二相加"過(guò)程，可以看成是一個(gè)被擴(kuò)頻過(guò)程，其帶寬將被擴(kuò)展，而有用信號(hào)卻是一個(gè)被二次"模二相加"過(guò)程，是一個(gè)解擴(kuò)過(guò)程，其信號(hào)被恢復(fù)(壓縮)后，保證高于干擾。由于擴(kuò)頻系統(tǒng)這一優(yōu)良性能，其誤碼率很低，遠(yuǎn)高于普通的微波通信（如通常所說(shuō)的一點(diǎn)多址）的效果，完全能滿(mǎn)足目前國(guó)內(nèi)通信傳輸質(zhì)量的要求。應(yīng)該說(shuō)，抗干擾性能強(qiáng)是擴(kuò)頻通信的最突出的優(yōu)點(diǎn)；</p><p>　?。?）易于

23、同頻使用，提高了無(wú)線頻譜利用率</p><p>　　無(wú)線頻譜十分寶貴，雖然從長(zhǎng)波到微波都已得到開(kāi)發(fā)利用，仍然滿(mǎn)足不了社會(huì)的需求。為此，世界各地都設(shè)計(jì)了頻譜管理機(jī)構(gòu)， 用戶(hù)只能使用申請(qǐng)獲得的頻率，依靠頻道劃分來(lái)防止信道之間發(fā)生干擾。</p><p>　　由于擴(kuò)頻通信采用了相關(guān)接收這一高技術(shù)，信號(hào)發(fā)送功率極低，且可工作在信道噪聲和熱噪聲背景中，易于在同一地區(qū)重復(fù)使用同一頻率，也可以與現(xiàn)今各種窄

24、帶通信共享同一頻率資源；</p><p><b>　?。?） 抗多徑干擾</b></p><p>　　在無(wú)線通信中，抗多徑干擾問(wèn)題一直是難以解決的問(wèn)題，利用擴(kuò)頻編碼之間的相關(guān)特性；在接收端可以用相關(guān)技術(shù)從多徑信號(hào)中提取分離出最強(qiáng)的有用信號(hào)，也可把多個(gè)路徑來(lái)的同一碼序列的波形相加使之得到加強(qiáng)，從而達(dá)到有效的抗多徑干擾；</p><p>　　（4）

25、 擴(kuò)頻通信是數(shù)字通信</p><p>　　特別適合數(shù)字話音和數(shù)據(jù)同時(shí)傳輸，擴(kuò)頻通信自身具有加密功能，保密性強(qiáng)，便于開(kāi)展各種通信業(yè)務(wù)。擴(kuò)頻通信容易采用碼分多址、語(yǔ)音壓縮等多項(xiàng)新技術(shù)，更加適用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以及數(shù)字化的話音、圖像信息傳輸；</p><p>　　（5）擴(kuò)頻通信絕大部分是數(shù)字電路</p><p>　　設(shè)備高度集成，安裝簡(jiǎn)便，易于維護(hù)，也十分小巧可靠，便于安裝，

26、便于擴(kuò)展，平均無(wú)故障率時(shí)間也很長(zhǎng)。</p><p><b>　　擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的分類(lèi)</b></p><p>　　擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的關(guān)鍵問(wèn)題是在發(fā)信機(jī)部分如何產(chǎn)生寬帶的擴(kuò)頻信號(hào)，在收信機(jī)部分如何解調(diào)擴(kuò)頻信號(hào)。根據(jù)通信系統(tǒng)產(chǎn)生擴(kuò)頻信號(hào)的方式，可以分為下列幾種。</p><p>　?。?） 直接序列擴(kuò)頻，簡(jiǎn)稱(chēng)直擴(kuò)（DS）</p><p

27、>　　是用待傳輸?shù)男畔⑿盘?hào)與高速率的偽隨機(jī)碼波形相乘后，去直接控制射頻信號(hào)的某個(gè)參量，來(lái)擴(kuò)展傳輸信號(hào)的帶寬。用于頻譜擴(kuò)展的偽隨機(jī)序列稱(chēng)為擴(kuò)頻碼序列。</p><p>　　（2） 載波頻率跳變擴(kuò)頻，簡(jiǎn)稱(chēng)跳頻（FH）</p><p>　　載荷信息的載波信號(hào)頻率受偽隨機(jī)序列的控制，快速地在給定的頻段中跳變，此跳變的頻帶寬度遠(yuǎn)大于所傳送信息的頻譜寬度。</p><p>

28、;　?。?） 跳時(shí)擴(kuò)頻通信，簡(jiǎn)稱(chēng)跳時(shí)（TH）</p><p>　　主要用于時(shí)分多址(TDMA)通信中。與跳頻系統(tǒng)相似，跳時(shí)是使發(fā)射信號(hào)在時(shí)間軸上離散地跳變。我們先把時(shí)間軸分成許多時(shí)隙，這些時(shí)隙在跳時(shí)擴(kuò)頻通信中通常稱(chēng)為時(shí)片，若干時(shí)片組成一跳時(shí)時(shí)間幀。在一幀內(nèi)哪個(gè)時(shí)隙發(fā)射信號(hào)由擴(kuò)頻碼序列去進(jìn)行控制。因此，可以把跳時(shí)理解為：用一偽隨機(jī)碼序列進(jìn)行選擇的多時(shí)隙的時(shí)移鍵控。由于采用了窄得很多的時(shí)隙去發(fā)送信號(hào)，相對(duì)說(shuō)來(lái)，信號(hào)的

29、頻譜也就展寬了。</p><p>　?。?）混合擴(kuò)展頻譜通信</p><p>　　幾種不同的擴(kuò)頻方式混合應(yīng)用，常見(jiàn)的有頻率跳變-直接序列混合系統(tǒng)(FH/DS)，直接序列-時(shí)間跳變混合系統(tǒng)(DS/TH)，頻率跳變-時(shí)間跳變混合系統(tǒng)(HF/TH)等。它們比單一的直接序列、跳頻、跳時(shí)體制有更優(yōu)良的性能。</p><p>　　CDMA擴(kuò)頻通信系統(tǒng)</p>&l

30、t;p>　　CDMA擴(kuò)頻通信原理框圖</p><p>　　CDMA擴(kuò)頻通信原理框圖</p><p>　　在發(fā)端輸入的信息先經(jīng)信息調(diào)制形成數(shù)字信號(hào)，然后由擴(kuò)頻碼發(fā)生器產(chǎn)生的擴(kuò)頻碼序列去調(diào)制數(shù)字信號(hào)以展寬信號(hào)的頻譜。展寬后的信號(hào)再調(diào)制到射頻發(fā)送出去。</p><p>　　在接收端收到的寬帶射頻信號(hào)，變頻至中頻，然后由本地產(chǎn)生的與發(fā)端相同的擴(kuò)頻碼序列去相關(guān)解擴(kuò)。再經(jīng)

31、信息解調(diào)、恢復(fù)成原始信息輸出。</p><p>　　由此可見(jiàn)，—般的擴(kuò)頻通信系統(tǒng)都要進(jìn)行三次調(diào)制和相應(yīng)的解調(diào)。一次調(diào)制為信息調(diào)制，二次調(diào)制為擴(kuò)頻調(diào)制，三次調(diào)制為射頻調(diào)制，以及相應(yīng)的信息解調(diào)、解擴(kuò)和射頻解調(diào)。 </p><p>　　與一般通信系統(tǒng)比較，擴(kuò)頻通信就是多了擴(kuò)頻調(diào)制和解擴(kuò)部分。</p><p>　　1.2.2、CDMA擴(kuò)頻通信實(shí)現(xiàn)過(guò)程</p>

32、<p>　　CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)采用的基本擴(kuò)頻方法是直接序列擴(kuò)頻（DS-SS），直接序列擴(kuò)頻是直接用偽隨機(jī)發(fā)生器產(chǎn)生擴(kuò)頻碼（偽隨機(jī)碼）在發(fā)送端去擴(kuò)展基帶信號(hào)的帶寬，而接收端，用相同的擴(kuò)頻碼（偽隨機(jī)碼）進(jìn)行解擴(kuò)，把展寬的擴(kuò)頻信號(hào)還原成原始信息。</p><p>　　直接擴(kuò)頻通信是在發(fā)送端輸入信息碼元，經(jīng)語(yǔ)音編碼調(diào)制后變?yōu)閹挒锽1（即基帶信號(hào)帶寬）的信號(hào)，送入擴(kuò)頻調(diào)制器，用偽隨機(jī)發(fā)生器產(chǎn)生的擴(kuò)頻碼（偽隨

33、機(jī)碼）去對(duì)基帶信號(hào)做擴(kuò)頻調(diào)制，形成帶寬為B2（B2＞＞B1)、功率譜密度極低的擴(kuò)頻信號(hào)，進(jìn)過(guò)擴(kuò)頻的信號(hào)，還要進(jìn)行載頻調(diào)試，在發(fā)射。在接收端，用與發(fā)端相同的擴(kuò)頻碼（偽隨機(jī)碼）對(duì)接收到得擴(kuò)頻信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)，把寬帶信號(hào)恢復(fù)成通常的基帶信號(hào)，然后再經(jīng)過(guò)常規(guī)的解調(diào)，即可恢復(fù)出所傳輸?shù)男畔?，完成信息的傳輸?lt;/p><p>　　擴(kuò)頻信號(hào)產(chǎn)生電路設(shè)計(jì)</p><p><b>　　設(shè)計(jì)思想及電路圖

34、</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)思想為：擴(kuò)頻信號(hào)產(chǎn)生電路用D觸發(fā)器和異或門(mén)來(lái)實(shí)現(xiàn)。電路圖如圖2-1所示，信息碼采用速率2 kb/s二進(jìn)制碼，偽隨機(jī)碼的速率64 kb/s。在時(shí)鐘信號(hào)256k的控制下在，信息碼和偽隨機(jī)碼通過(guò)兩個(gè)D觸發(fā)器4013和異或門(mén)74LS86的作用下，信息碼和m序列可以準(zhǔn)確的模2加運(yùn)算，從而產(chǎn)生擴(kuò)頻信號(hào)。</p><p><b>　　圖2-1&l

35、t;/b></p><p>　　時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生電路設(shè)計(jì)</p><p>　　圖2-2.512K時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器及分頻電路</p><p>　　前部分電路產(chǎn)生512K時(shí)鐘信號(hào)之后，后面接一分頻器以便產(chǎn)生本系統(tǒng)所需各種時(shí)鐘信號(hào)，采用雙16進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS393實(shí)現(xiàn)分頻，共可實(shí)現(xiàn)2分頻，1A計(jì)數(shù)器時(shí)鐘端輸入的是512K信號(hào)，可得從74LS393（1A）的3腳到6腳輸出

36、依次為256K，128K，64K，32K，從74LS393（2A）的6腳到3腳輸出依次為16K，8K，4K，2K。這樣就得到了各種我們需要的時(shí)鐘信號(hào)。</p><p><b>　　偽隨機(jī)碼產(chǎn)生電路</b></p><p>　　圖2-3 m序列發(fā)生器電路圖</p><p>　　在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，常常是根據(jù)需要確定所要求的碼長(zhǎng)，有p=2-1確定移位寄存

37、器的級(jí)數(shù)r，查本原多項(xiàng)式表，確定F(x)，由F(x)就可以決定線性移位寄存器的反饋連線。本設(shè)計(jì)產(chǎn)生m序列的方法是采用7級(jí)移位寄存器網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，m序列發(fā)生器電路如圖2-3所示。此電路由賈博堯同學(xué)提供。</p><p>　　基于Multisim的擴(kuò)頻信號(hào)產(chǎn)生電路仿真設(shè)計(jì)</p><p>　　Multisim仿真電路介紹</p><p>　　Multisim是以Window

38、s為基礎(chǔ)的板級(jí)仿真工具，提供了一個(gè)非常大的元件數(shù)據(jù)庫(kù)。適用于模擬/數(shù)字線路板的設(shè)計(jì)，最突出的特點(diǎn)是用戶(hù)界面友好，尤其是多種可放置到設(shè)計(jì)電路中的虛擬儀表很有特色，這些儀表包括數(shù)字萬(wàn)用表、函數(shù)發(fā)生器、瓦特表、示波器、波特圖圖示儀、字符產(chǎn)生器和邏輯分析儀等，使電路仿真分析操作更合適電子工程人員的工作習(xí)慣，與目前流行的某些EDA仿真工具相比，更具人性化設(shè)計(jì)特色。</p><p>　　Multisim操作主窗口</p

39、><p>　　Multisim操作主窗口</p><p>　　3.1.2、元件庫(kù)欄</p><p>　　時(shí)鐘電路所用到的元件</p><p>　　非門(mén) 雙四位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器示波器</p><p>　　M序列產(chǎn)生電路所用到的元件</p><p>　　雙上升沿D觸發(fā)器

40、 異或門(mén)</p><p>　　512K時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生電路仿真</p><p><b>　　仿真電路設(shè)計(jì)</b></p><p>　　圖3-1 512K時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生電路圖</p><p>　　如圖3-1所示的基于Multisim仿真電路有512K時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生電路原理的分析，最后，用雙四位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS393N

41、與非門(mén)7404N構(gòu)成了512K時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生的仿真電路。由7404N輸出的信號(hào)，完成512K時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生。</p><p><b>　　仿真信號(hào)</b></p><p>　　512K時(shí)鐘信號(hào)仿真圖</p><p>　　如下圖3-2 為512K時(shí)鐘信號(hào)仿真圖；</p><p>　　圖3-2 為512K時(shí)鐘信號(hào)仿真圖</

42、p><p>　　分頻后得到的信號(hào)仿真圖</p><p>　　分頻后分別得到256KHz、128KHz、64KHz、32KHz、16KHz、8KHz、4KHz、2KHz的仿真圖，如下為分頻后得到的信號(hào)仿真圖；</p><p>　　256KHz128KHz</p><p>　　64KHz 32KHz<

43、/p><p>　　16KHz 8KHz</p><p>　　4KHz 2KHz</p><p><b>　　M序列產(chǎn)生電路仿真</b></p><p><b>　　仿真電路設(shè)計(jì)</b></p><p>　　如圖3-3所示，采用7級(jí)移位寄存

44、器網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，m序列碼發(fā)生器電路，利用7個(gè)雙上升沿D觸發(fā)器74LS74連接，經(jīng)過(guò)異或門(mén)74LS86之后，產(chǎn)生的m序列碼為 0011101。</p><p>　　根據(jù)需要確定所要求的碼長(zhǎng)，有p=2-1確定移位寄存器的級(jí)數(shù)r，查本原多項(xiàng)式表，確定F(x)，由F(x)就可以決定線性移位寄存器的反饋連線</p><p>　　圖3-3 m序列碼發(fā)生器電路圖</p><p>　　

45、3.3.2、仿真信號(hào)</p><p>　　打開(kāi)仿真開(kāi)關(guān)，在連續(xù)脈沖的作用下，示波器的圖形變化；</p><p>　　如下圖3-4 為M序列信號(hào)示波圖；</p><p>　　圖3-4 為M序列信號(hào)示波圖</p><p>　　擴(kuò)頻信號(hào)產(chǎn)生電路仿真</p><p>　　3.4.1、仿真電路設(shè)計(jì)</p><

46、p>　　如圖4-1所示的基于Multisim仿真電路有幾部分電路組成，電路之一是采用7級(jí)移位寄存器網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，m序列發(fā)生器電路，如圖3-3所示。電路之二是時(shí)鐘信號(hào)電路產(chǎn)生512K時(shí)鐘信號(hào)之后，后面接一分頻器以便產(chǎn)生本系統(tǒng)所需各種時(shí)鐘信號(hào)，采用雙四位二進(jìn)制74LS393實(shí)現(xiàn)分頻，共可實(shí)現(xiàn)2分頻，如圖3-1所示。電路之三是由D觸發(fā)器和異或門(mén)來(lái)實(shí)現(xiàn)的擴(kuò)頻信號(hào)產(chǎn)生電路，最后產(chǎn)生擴(kuò)頻信號(hào)完成設(shè)計(jì)。</p><p>　　

47、圖4-1擴(kuò)頻信號(hào)仿真電路</p><p>　　3.4.2、仿真信號(hào)</p><p><b>　　擴(kuò)頻信號(hào)仿真</b></p><p>　　圖4-2 為擴(kuò)頻信號(hào)仿真圖</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　擴(kuò)頻通信系統(tǒng)擴(kuò)頻信號(hào)產(chǎn)生電路的研究與設(shè)計(jì)已經(jīng)結(jié)束

48、，在這段時(shí)間里面我學(xué)到了很多在課本上學(xué)不到的知識(shí)，也遇到了很多在學(xué)習(xí)的過(guò)程中遇不到的問(wèn)題。此次課題研究過(guò)程讓我擺脫了單純的理論知識(shí)學(xué)習(xí)狀態(tài)，和實(shí)際設(shè)計(jì)的結(jié)合鍛煉了我的綜合運(yùn)用所學(xué)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，解決實(shí)際問(wèn)題的能力，同時(shí)也提高我查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計(jì)手冊(cè)、設(shè)計(jì)規(guī)范以及電腦制圖等其他專(zhuān)業(yè)能力水平，而且通過(guò)對(duì)整體的掌控，對(duì)局部的取舍，以及對(duì)細(xì)節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經(jīng)驗(yàn)得到了豐富，并且意志品質(zhì)力，抗壓能力及耐力也都得到了不同程度的提

49、升。這是我們都希望看到的也正是我們進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的所在。 </p><p>　　雖然畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容繁多，過(guò)程繁瑣但我的收獲卻更加豐富。比如512K時(shí)鐘電路研究與設(shè)計(jì)，M序列的研究與設(shè)計(jì)，總體擴(kuò)頻信號(hào)產(chǎn)生電路研究與設(shè)計(jì)電路等，各種系統(tǒng)的適用條件，各種設(shè)備的選用標(biāo)準(zhǔn)，我都是隨著設(shè)計(jì)的不斷深入而不斷熟悉并學(xué)會(huì)應(yīng)用的。和老師的溝通交流更使我從經(jīng)濟(jì)的角度對(duì)設(shè)計(jì)有了新的認(rèn)識(shí)也對(duì)自己提出了新的要求。 </p>&

50、lt;p>　　在擴(kuò)頻信號(hào)的產(chǎn)生電路圖的設(shè)計(jì)過(guò)程中讓我遇到了困難，原因本人雖然掌握了擴(kuò)頻通信系統(tǒng)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的知識(shí)，但是不能將相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)和實(shí)際設(shè)計(jì)結(jié)合好。以及本人對(duì)于此次課題研究中所使用軟件操作不熟練等因素。是此次課題研究的最大的困難。這個(gè)困難最后在指導(dǎo)老師的全力幫助之下攻克了。設(shè)計(jì)出了擴(kuò)頻信號(hào)產(chǎn)生電路，并且運(yùn)用仿真軟件成功的完成仿真。得出了仿真結(jié)果。使我熟練地掌握了仿真軟件的操作技能。</p><p>　　正

51、是這一次設(shè)計(jì)讓我積累了無(wú)數(shù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，使我的頭腦更好的被知識(shí)武裝了起來(lái)，讓我在未來(lái)的工作學(xué)習(xí)中更加堅(jiān)不可摧。使我的應(yīng)變能力，溝通力和理解力得以提高。 </p><p>　　回想此次課題設(shè)計(jì)，從不知道畢業(yè)論文怎么寫(xiě)，到順利如期的完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。經(jīng)歷了很多困難，但是學(xué)到了很多知識(shí)，明白了許多道理。讓我了解專(zhuān)業(yè)知識(shí)的同時(shí)也對(duì)本專(zhuān)業(yè)的發(fā)展前景充滿(mǎn)信心。只有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題面對(duì)問(wèn)題才有可能解決問(wèn)題，不足和遺憾不會(huì)給我打擊只會(huì)更好的

52、鞭策我前行，今后我更會(huì)關(guān)注新技術(shù)新設(shè)計(jì)新產(chǎn)品的出現(xiàn)，并爭(zhēng)取盡快的掌握這些先進(jìn)的技術(shù)，更好的為通信行業(yè)做出我力所能及的貢獻(xiàn)</p><p><b>　　謝詞</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)校培養(yǎng)人才的一個(gè)重要階段，是我們畢業(yè)前的學(xué)習(xí)的最后階段，是對(duì)大家在大學(xué)所學(xué)知識(shí)的一個(gè)最好的成績(jī)單。</p><p>　　時(shí)間過(guò)的很快，短暫的課程設(shè)計(jì)即

53、將結(jié)束了，我在短短的幾周內(nèi)將三年所學(xué)習(xí)的知識(shí)進(jìn)行樂(lè)意次全面的回顧，學(xué)習(xí)，對(duì)擴(kuò)頻通信有了更深一層的了解，設(shè)計(jì)是對(duì)我們所學(xué)的理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中的一個(gè)重要體現(xiàn)。通過(guò)設(shè)計(jì)我不僅溫習(xí)了以前所學(xué)習(xí)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，還學(xué)到了很多關(guān)于擴(kuò)頻通信的知識(shí)，更深刻的體會(huì)到了同學(xué)之間，師生之間那份真摯的感情。</p><p>　　本論文從課題選擇到具體的寫(xiě)作過(guò)程，都在xx老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下完成，論文初稿與定稿無(wú)都凝聚著xx老師的心血和

54、汗水，在畢業(yè)設(shè)計(jì)旗艦，xx老師為我提供了許多專(zhuān)業(yè)知識(shí)上的指導(dǎo)和建議，沒(méi)有這樣的幫助和關(guān)懷和熏陶，我不會(huì)這么順利的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。在此向xx老師表示深深的感謝和崇高的敬意！</p><p>　　在臨近畢業(yè)之際，我還要借此機(jī)會(huì)向在這三年中給予我諸多教誨和幫助的各位老師表示由衷的謝意，感謝他們?nèi)陙?lái)的辛勤栽培。不積跬步何以至千里，各位任課老師認(rèn)真負(fù)責(zé)，在他們的悉心幫助和支持下，我能夠很好的掌握和運(yùn)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)，并在設(shè)計(jì)中得

55、以體現(xiàn)，順利完成畢業(yè)論文。</p><p>　　同時(shí)，在撰寫(xiě)論文過(guò)程中，我也參考了許多書(shū)籍和論文，在這里我也想有關(guān)作者表示感謝。</p><p>　　我還要對(duì)跟我同組的各位同學(xué)表示感謝，你們給了我很多的啟發(fā)和幫助，提出了許多的寶貴意見(jiàn)，在此我表示深深的感謝！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>

56、　　[1]楊秀清，裴春梅，廉詩(shī)陽(yáng)，《移動(dòng)通信技術(shù)》[M].北京，人民郵電出版社出版社， 2011.</p><p>　　[2] 羅文興，《移動(dòng)通信技術(shù)》[M].北京，機(jī)械工業(yè)出版社，2010.</p><p>　　[3] 郭梯云，鄔國(guó)揚(yáng)，李建東，《移動(dòng)通信》[M].西安.西安電子科技大學(xué)出版社， 2006.</p><p>　　[4] 田日才，《擴(kuò)頻通信》[M].北

57、京，清華大學(xué)出版社，2007.</p><p>　　[5] 范助文，張衛(wèi)東，尋洋洋，《直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)的仿真實(shí)現(xiàn)》[M].北京，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院，2009.</p><p>　　[6] 張平川，《現(xiàn)代通信原理與技術(shù)簡(jiǎn)明教程》[M].北京，北京大學(xué)出版社，2006.</p><p>　　[7] 黃蓉，《電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化》[M].北京，中國(guó)林業(yè)出版社，200

58、6.</p><p>　　[8] 黃蓉，《電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技能訓(xùn)練》[M].北京，中國(guó)林業(yè)出版社，2006.</p><p>　　[9] 劉自強(qiáng)，《CDMA在中國(guó)》[M].南京，南京出版社，2006.</p><p>　　[10] 吳偉陵，《移動(dòng)通信原理》[M].北京，電子工業(yè)出版社，2005.</p><p>　　[11] 在線科技文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)