一種ds/fh混合擴頻技術的通信系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種混合擴頻技術的通信系統，具體是結合直接序列擴頻系統和跳頻擴頻系統設計出一種具有很好的抗干擾性能的混合擴頻系統。
【背景技術】
[0002]通信現代化是人類社會進入信息時代的重要標志，但是其中干擾問題卻一直是現代通信中的非常大的難題。擴展頻譜技術是一種非常重要的抗干擾通信技術，它是一種可以將基帶信號的頻譜進行擴展，然后再傳輸的系統，即用擴展基帶信號的頻譜來換取信噪比的改善。
[0003]直接序列擴頻系統和跳頻擴頻系統是經常被運用的兩大擴頻系統。直接序列擴頻系統具有無遠近效應、捕獲較快、抗多徑干擾能力強、抗頻率選擇性衰落強等優點，但其信號隱蔽性差，抗多頻干擾能力有限。跳頻擴頻系統具有信號隱蔽性好、抗多頻干擾能力強等，但其也存在遠近效應嚴重、捕獲時間長等缺點。
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的在于設計一種受復雜環境影響較小，具有較強的抗干擾能力，在信噪比較小的情況也能夠保證通信質量的混合通信系統。
[0005]為實現上述目標，本實用新型采用如下設計方案:
[0006]一種DS/FH混合擴頻技術的通信系統，包括:數據源，擴頻器，PN碼I序列發生器，調制器，PN碼Π序列發生子系統，跳頻頻率合成器，第一混頻器，信道，第二混頻器，解擴器，以及解調器;其中:數據源接到擴頻器的輸入端，PN碼I序列發生器的輸出端分別接到擴頻器和解擴器的輸入端，擴頻器的輸出通過調制器接到第一混頻器的輸入端，PN碼Π序列發生子系統的輸出端接到跳頻頻率合成器的輸入端，跳頻頻率合成器的輸出端分別接到第一混頻器和第二混頻器的輸入端，第一混頻器的輸出依次通過信道、第二混頻器和解擴器接到解調器的輸入端;所述的PN碼Π序列發生子系統主要是由PN碼Π序列發生器、幀狀態轉換器、位整數轉換器順序連接而成的子系統。
[0007]所述的數據源是由伯努利二進制發生器產生的；調制器和解調器所采用的調制解調方式均為BPSK調制解調方式。
[0008]所述跳頻頻率合成器產生跳頻載波與經過擴頻器和調制器擴頻調制后的信號進行混頻。
[0009]本實用新型的有益效果是，綜合了直擴體制信號譜密度低和跳頻體制頻率隨機跳變的優點，提高了反偵察、抗干擾的能力，使系統在低信噪比的情況下也能夠進行無失真的信號傳輸。
[0010]【附圖說明】:
[0011]圖1是本實用新型的結構原理圖；
[0012]圖2是利用Simulink對本次實用新型所搭建的仿真模型圖，101、伯努利二進制發生器，102、單雙極性轉換器，103、單雙極性轉換器，104、PN碼序列發生器，105、混頻器，106、PN碼序列發生器，107、M-FSK調制器，108、M-FSK調制器，109、混頻器，110、混頻器，111、BPSK調制器，112、BPSK解調器，113、混頻器，114、AWGN信道，115、位整數轉換器，116、幀狀態轉換器，117、雙單極性轉換器，118、伯努利二進制發生器，119、示波器，120、時延器，121、誤碼率計算器，122、顯示器；
[0013]圖3是本實用新型仿真后的收發波形對比圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖對本實用新型作更進一步的說明:
[0015]如圖1所示，DS/FH混合擴頻技術的通信系統，包括:數據源，擴頻器，PN碼I序列發生器，調制器，PN碼Π序列發生子系統，跳頻頻率合成器，第一混頻器，信道，第二混頻器，解擴器和解調器;其中:數據源接到擴頻器的輸入端，PN碼I序列發生器分別接到擴頻器和解擴器的輸入端，擴頻器的輸出通過調制器接到第一混頻器的輸入端，PN碼Π序列發生子系接到跳頻頻率合成器6的輸入端，跳頻頻率合成器的輸出端分別接到第一混頻器和第二混頻器的輸入端，第一混頻器的輸出依次通過信道，第二混頻器和解擴器接到解調器的輸入端。PN碼Π序列發生子系統主要是由PN碼Π序列發生器、幀狀態轉換器、位整數轉換器順序連接而成的子系統。
[0016]如圖2所示，伯努利二進制發生器101用來產生二進制數據源，其采樣時間設置為
0.01s，使其輸出的數據速率為100bps WN碼序列發生器104產生PN碼I序列，其采樣時間設置為0.0005s，這樣將輸出速率為2000chip/s的碼片。單雙極性轉換器102和單雙極性轉換器103分別用來完成源數據和PN碼I序列的單雙極性轉換。數據流與擴頻序列在混頻器105中相乘，則實現了直接序列擴頻。擴頻后的信號通過雙單極性轉換器117進行了雙單極性轉換后，將經過BPSK調制器111以BPSK的方式進行調制，BPSK中每個符號的采樣點數為20，SP信號采樣率為2000次/s，與碼速率相等。PN序列發生器106為PN碼Π序列發生器，它的采樣時間間隔設置為0.004s，并按幀輸出，每幀的采樣點數為5。將該信號經過幀狀態轉換器116轉換為基于取樣的信號后，用位整數轉換器115將每5個碼片變成一個隨機整數，用來控制跳變的載波頻率。M進制頻移鍵控(Μ-Frequency Shift Keying，M-FSK)調制器107、108作為跳頻頻率合成器，其頻率間隔設置為50，調制元數為32，這樣該跳頻頻率合成器的輸出信號與調制擴頻后的信號在混頻器109中相乘就得到了直擴/跳頻信號。該信號經過加性高斯白噪聲(Additive White Gaussian Noise，AWGN)信道114后，就變成有白噪聲干擾的直擴/跳頻信號。將其與經過數字函數后的信號在混頻器110中相乘，則完成了信號的解跳。解跳后的信號與單雙極性轉換器103的輸出信號在混頻器113中相乘，則完成了信號的解擴。解擴后的信號送進BPSK解調器112(其參數設置與BPSK調制器111的參數設置一樣)，最后輸出的信號即為解調后的信號。伯努利二進制發生器118與伯努利二進制發生器101參數設置一樣，所以其產生的信號可以作為原始的發送信號，為了驗證實驗結果，將該信號經過時延器120，且將輸出的信號與解調后的信號在同一示波器119中顯示波形。為了查看誤碼率，也將這兩個信號都經過誤碼率計算器，最后通過顯示器顯示出誤碼率。
[0017]圖3是在信噪比為5dB的情況下所截取的O?5秒之間的收發波形對比圖，圖中的上面為發送的原始波形，下面為接收端的波形，從圖中可以看出這兩個波形幾乎相同，達到了本實用新型所需要的效果。
[0018]以上所述和描述了本實用新型的基本原理和優選實施方式，應當指出:對于本行業的技術人員來講，在不脫離本實用新型的原理前提下，還可以做出各種改進和變化，這些改變和變化都應落入本實用新型的保護范圍內。
【主權項】
1.一種DS/FH混合擴頻技術的通信系統，其特征在于，包括:數據源，擴頻器，PN碼I序列發生器，調制器，PN碼Π序列發生子系統，跳頻頻率合成器，第一混頻器，信道，第二混頻器，解擴器，以及解調器;其中:數據源接到擴頻器的輸入端，PN碼I序列發生器的輸出端分別接到擴頻器和解擴器的輸入端，擴頻器的輸出通過調制器接到第一混頻器的輸入端，PN碼Π序列發生子系統的輸出端接到跳頻頻率合成器的輸入端，跳頻頻率合成器的輸出端分別接到第一混頻器和第二混頻器的輸入端，第一混頻器的輸出依次通過信道、第二混頻器和解擴器接到解調器的輸入端。2.如權利要求1所述的DS/FH混合擴頻技術的通信系統，其特征在于，所述的PN碼Π序列發生子系統是由PN碼Π序列發生器、幀狀態轉換器、位整數轉換器順序連接而成的子系統。3.如權利要求1所述的DS/FH混合擴頻技術的通信系統，其特征在于，所述的數據源是由伯努利二進制發生器產生的；調制器和解調器所采用的調制解調方式均為BPSK調制解調方式。4.如權利要求1所述的DS/FH混合擴頻技術的通信系統，其特征在于，所述跳頻頻率合成器產生跳頻載波與經過擴頻器和調制器擴頻調制后的信號進行混頻。
【專利摘要】本實用新型公開了一種DS/FH混合擴頻技術的通信系統，其中：數據源接到擴頻器的輸入端，PN碼Ⅰ序列發生器的輸出端分別接到擴頻器和解擴器的輸入端，擴頻器的輸出通過調制器接到第一混頻器的輸入端，PN碼Ⅱ序列發生子系統的輸出端接到跳頻頻率合成器的輸入端，跳頻頻率合成器的輸出端分別接到第一混頻器和第二混頻器的輸入端，第一混頻器的輸出依次通過信道、第二混頻器和解擴器接到解調器的輸入端。本實用新型改進的擴頻系統將直擴系統與跳頻系統有機地結合起來，在直接序列擴展頻譜系統的基礎上增加載波頻率跳變的功能，提高了擴頻系統的抗干擾能力，有效保證了通信的質量。
【IPC分類】H04B1/692
【公開號】CN205304794
【申請號】
【發明人】王鑫, 徐玲玲
【申請人】河海大學
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2015年10月22日