扩频通信复习

1.1用码速率为5Mb/s的为随机码序列进行直接序列扩频,,扩频后信号带宽是多少?若信息码速率为10kb/s,系统处理增益是多少?解:∵码速率Rc=Bss=5Mb/s∴扩频后信号带宽是:5MHz信息码速率Rb=10kb/s ∴系统处理增益为Gp=Rc/Rb=5000/10=500∵10log10∧500=27dB1.2直接序列-频率跳变混合系统,直接序列扩频码速率为20Mb/s,频率数为100,数据信息速率为9.6kb/s,试求该系统的处理增益是多少?采用BPSK调制时,所需要传输通道的最小带宽是多少?解:扩频码速率Rc=Bss=20Mb/s.N=100Rb=9.6kb/s,Gp=Rc/Rb*N=20000/9.6*100=208300 采用BPSK调制时B1=2Bss∴B2=NB1=100*2*20Mb=4000Mb1.3在高斯白噪声信道中,要求在噪声功率比信号功率大100倍的情况下工作,输出信噪比不小于10dB,信息传输速率为8kb/s,若系统采用直接序列BPSK调制,试求所需传输通道的最小带宽解:忽略系统的Lsys,即扩频系统的执行损耗或实现损耗∵噪声功率比信号功率大100倍M0=10lg100=20dB∴处理增益Gp=M0+(S/N)=20dB+10dB=30dB∵Rb=8kb/s∴Rc=Gp*Rb=1000*8kb/s=8000kb/s∴Bss=Rc=8000kb=8MbB=2Bss=16MHz1.4采用BPSK调制的直接序列扩频系统,射频最大带宽为12MHz,速率为6kb/s的信息信号通过这个系统传输时,系统输出信噪比最大能改善多少?解:最大带宽为12MHz B=2Bss=12MHzBss=6MHz ∴Rc=Bss=6MHz/s又∵Rb=6kb/s∴Gp=Rc/Rb=6000/6kb=1000[Gp]dB=10lgGp=30dB1.5高斯白噪声信道,信道带宽为4MHz,当干扰功率比信号功率大30dB时,要求输出信噪比最小为10dB,则系统的最小处理增益是几解:B=4MHz 干扰容限Mj=30dBS/N=10dB 在忽略系统的Lsys时有[GP]dB=[Mj]dB+[S/N]dB=40dB∵rc=Bss=1/2B=2Mb/srb=rc/Gp=2/10000Mb/s=200b/s1.6要求某系统在干扰功率比信号功率大300倍的环境下工作,系统需要多大的干扰容限?若要求输出信噪比为10dB,则系统的最小处理增益是多少?干扰容限j/s=10log300=24.8db处理增益Gp=(J/s)in+(s/n)out=24.8+10=34.8dB1.7扩频通信系统中用梳子调制,干扰容限中的(s/n)out与（Eb/N0）的关系1.8扩频处理增益中（s/n）out与香农公式中的（s/n）有何联系1.9扩频码速率为1mb/s，信息速率100k/s用直接序列扩频是否有抗干扰能力？当信息速率为50kb/s是呢？1.10时间跳变扩频系统与常规的时分多址系统的区别解:时间跳变扩频通信系统不是在一个时间帧上固定的分配时隙1.11由信息码对载波采用大频偏、多电平频移键控调制的系统与频率跳变系统是一回事吗?为什么?解:不是一回事,由信息码对载波采用大偏移,多电平频的键控调制的系统载波频率固定不变,频率跳变系统载波频率由伪随机码的变化控制变化.1.12扩频通信系统具有较低的功率谱密度,是否意味着扩频发射机的输出功率较低呢?第二方法：来提高系统抗干扰能力的实质是什么？答：所谓增加冗余度使用若干个（通常取奇数个）频率来传输一个比特的信息，接收机按照多数准则判决这样，即使某一瞬间某些频率受到干扰发生了错误，但只要太多数频率正确通过多数判决就能降低差错率。

*.解释频率跳变系统中抵抗宽带干扰和窄带干扰的物理机理。

答：对于宽带干扰，由于干扰信号的能量分布在一个较宽的频带上，接收机通过窄带滤波器将大部分能量滤除；而对于窄带干扰信号，接收机通过躲避的方法，在大部分时间内不让干扰信号通过接收机中的中频滤波器。

因而可以说，对于宽跳频接收机将干扰信号的能量在一个较宽的频带上进行了平均，对于窄带干扰，将干扰信号的能量在一个较长的时间段内进行了平均。

2-6.多径干扰和多址干扰是同一回事么？对于直接序列扩频系统，抗多径对于扩频的要求一样么？为什么？答：多径干扰：自相关特性多址干扰：互相关特性第三1.给定一个r=23级的移位寄存器，可能产生的码序列的最大长为多少？线性2^r-1非线性2^r2.解释为什么一个r级线性反馈移位寄存器可以产生一个最大周期不超过2^r-1的序列？不能出现全0状态,只有2^r-1个非全零状态3.11级移位寄存器能产生多少个m序列？1764.当线性移位寄存器的递归关系式为ai=ai-1+ai-4，初始状态为a0=1，a1=1，a2=0，a3=1时，试给出结构图和输出序列.1101→1010→0101→1011→0110→1100→1001→0010→0100→1000→0001→0011→0111→1000→1110→1101输出序列：1101 0110 0100 0115.在周期为N=2^13-1的m序列中，有多少个长度为3的1元素游程，有多少个长度为4的0元素游程？2^（r-1-3）/2=256 2^（r-1-4）/4=1286.有两个11级线性移位寄存器构成的模2和型Gold码发生器，可产生多少个非m序列？2^r+1-2=2^r-1=10277.一个4级线性移位寄存器的特征多项式f（x）=x^4+x+1，试给出该线性移位寄存器的原理机构图，当初始状态为1000时，求该移位寄存器的输出序列。

8.由附录知，10级线性移位寄存器产生m序列的一个本原多项式为f(x)=x^10+x^3+1，试求出与此对应的m序列优选对的另一个本原多项式。

K=1010000001001 由t=2^((r+1)/2)+1=46 f(x)=x^10+x^4+x^3+x+19.由附录知，9级线性移位寄存器产生m序列的一个本原多项式为f(x)=x^9+x^6+x^4+x^3+1，试求出与此对应的m序列优选对的另一个本原多项式？t=2^((r+1)/2)+1=33 k=3 tk=99 f(x)=x^9+x^8+x^7+x^6+x^4+x^2+110.由附录知，9级线性移位寄存器产生m序列的一个本原多项式为f(x)=x^9+x^5+x^3+x^2+1，试求出与此对应的m序列优选对的另一个本原多项式？t=2^((r+1)/2)+1=33 k=11 tk=363 101101011 最小为0001001091（37）1157为001001101111x^9f(1/x)=x^9+x^6+x^5+x^3+x^2+x+1则原为f(x)=x^9+x^8+x^7+x^6+x^4+x^3+1。

第四章4.3频率跳变系统中频率合成器有哪几种主要类型？试比较它们的特点答：1.直接式频率合成器。

优点：频率捷便速度快相位噪声低。

缺点：容易产生过多的杂数分量，以及设备量大2.间接式频率合成器：采用双锁相环路构成的频率合成器可以提高跳频速率，但仍比直接式频率合成率低，所以只适用于慢速，中速频率跳变系统3.直接数字合成频率合成器：优：高分辨率，转换时间快，适合于数字电路的实现。

缺：最高工作频率受限，噪声和杂波的抑制不够理想。

4.4 简述频率合成器的主要性能要求，频率跳变系统中对频率合成器有那些特殊要求：答：特殊要求：既要求频率合成器输出的频谱纯度高，又要求可供选用的频率数N足够大，频率转换时间短，频率锁定时间短和跳频图案比较复杂等。

主要性能要求：极高的频率分辨率，极端的频率转换时间，很宽的相对带宽，频率转换时信号相位连续。

4.5 简述提高锁相环式频率合成器频率转换速度的几种方法。

答：1.使用一个取样环路滤波器，用它来代替环路滤波器F（f）取样，保持形式的环路滤波器可以降低由鉴相产生的一些抖动，从而减少环路的捕获来提高跳频速率。

2.利用控制输出信号频率的跳频指令，把VCO的工作频率预置在输出信号频率的附近，使环路锁定时间大大降低。

3.利用多环技术，各锁相环顺序输出不同的频率，由门电路控制，根据跳频指令选取其中一个作为频率合成器的输出。

4.6 直接序列系统中影响载波抑制度的主要因素。

答：载波抑制的程度用载波抑制度表示，定义为平衡调制器输出信号功率P0与残留载波的功率Pc之比，即V=10lg（P0/Pc）dB 另外，作为扩频序列的伪随机编码信号，若序列不平衡，也会造成载波抑制不好。

4.7 为什么说采用信息跳频直接序列—调相的直接序列系统的保密性能较差？答：在这种方案中，信息信号先对射频载波进行频率调制，然后用扩频伪随机码对已调波再进行频率调制，所以这种系统输出的扩频信号的功率谱包络为（sin x/x）^2型，其时域表达式为s（t）=Ac（t）cos【2π（f0+d（t）△F）t+fai0】若对其进行平方处理，则产生2倍频项s^2（t）=1/2A^2+1/2A^2cos【2π（2f0+2d（t）△F）t+2fai】第二项中式已经解扩的带有全部调制信息的信号，由于这个原因……4.8 在信息调相直接序列调相的直接序列系统中，若信息码d（t）取+-1值的概率相等，那么当扩频码c（t）不平衡是，是否会发生载波的泄露？为什么？答：会。

因为作为扩频序列的伪随机编码信号，序列不平衡是，会造成载波抑制不好，这同平衡调制器中原件和参数不对称造成的结果是一样的，也会发生载波泄露，事实上，序列的不平衡，反映在频谱特性中就是存在直流分量，序列的平衡性越差，直流分量越大，通过调制它，基带信号中的直流分量反映在已调信号的频谱中，就变成了已调信号中的载波分量，发生载波泄露。

4.9 什么事远近效应问题？为什么说频率跳变系统基本上不存在该问题？答：远近效应：在同一系统中，距离较近的电台将对距离较远的电台产生影响，近距离电台的强信号抑制了元距离电台的弱信号。

因为在……中，我们可以通过设计跳频指令来避免发生调频图案碰撞的现象使接收机在接收远距离电台的弱信号时，近距离电台的强信号不能落在接收机的工作频道上，因此……4.10 频率跳变系统中，系统抵抗转发行干扰能力的大小与跳频点数的多少有关系么？为甚么?答：没关系。

所谓转发行干扰是将接收到的本系统的频率跳变信号加以放大，并用噪声污染后再发射出去，转发性烦扰的频率与有用信号的频率相同且功率与有用信号相近，为了对扰这种干扰，频……统采用提高跳频速率，使得干扰机在对某一个频率进行转发干扰时，系统中接收机的工作频率已经快速地跳变到下一个频率上去了，即接收机快速地躲避开干扰机发送来的中继转发干扰，所以与跳频点数的多少无关。