扩频通信系统方框图_扩频通信_自动控制系统的方框图(2)

所以折叠过来的那部分频率分量不仅是有用信号能量的损失，使信号产生失真，而且对有用信号产生了干扰，这一点可以从图4-3中清楚地看出来。可以毫不夸张地讲，传输系统中出现的任何不理想情况，都将造成传输信号质量的下降。图4-3 频谱折叠a 基带信号的频谱； b 调制后的频谱； c 图 b 的等效从频谱的观点来看，调制的结果就是把调制波的频谱搬移到了。因此只要知道了扩频码信号的频谱和被调制的载波频率，就可以知道被扩频码信号平衡调制后已调信号的频谱了。图4-4给出了直接序列调制前后信号频谱的。图4-4 直接序列调制前后的信号频谱在图4-4中，载波被扩频码序列平衡调制后，把扩频码的频谱搬移到上，调制后的信号频谱为。下面再来考虑接收端混频的情况。在扩频接收机中，信号的混频过程也就是信号的相关解扩过程，所以用来作为混频的接收本地参考振荡信号不再是一频率单一的正弦波，而是一受本地参考扩频码调制的已调信号。这样扩频接收机的混频就是两已调信号的混频。混频的过程是参与混频的两个信号相乘的过程。如果参与混频的两个信号分别是与相乘，考虑只取差频项，并设和频项被滤除，则有4-5式中： ——中频频率，和分别为收端本振和发端载波的频率；——相差，和分别为本地载波和发端载波的初相；——被传输的信息信号；——发端的扩频码；——收端本地参考扩频码。

当两个二进制扩频码波形和完全相同，即与具有相同的结构和周期 即码长相等 、码元同步且相位完全相同时，我们有4-6若 4-6 式成立时，混频器的输出信号就是被解扩的但含有信息的中频带通信号。因为在扩频通信系统中，输入已调波信号中包含有信息信号，即，扩频码已经和待传输的信息码实现了波形相乘，它载有待传送的信息，而本地的参考信号中无信息信号，因此它们之间有相移。两个周期相同、码相位同步的调相信号混频的结果，是混频器输出信号中不再包含有扩频码，即扩频信号被解扩了。而把由信息信号确定的相移仍保留在中频信号中，混频器的输出仍为调相波。所以在分析和设计混频器时，需要注意相位。混频的过程不仅仅是两个输入载波相乘进行外差的过程，而且还是两个扩频码信号和相乘的过程；或者说混频的作用不仅是完成信号频谱从射频到中频的搬移，而且还完成了信号的频带压缩——扩频信号的解扩。由于和只取“-1”或“+1”，它们的相乘等效于序列和（它们均取值1和0）的模二加。4.1.3 直接序列扩频信号的频谱特性由信号分析的理论可知，射频信号的频谱结构是由调制信号的频谱结构和系统所采用的调制方式决定的。在直接序列扩频系统中，调制方式通常采用PSK调制，PSK信号可等效为抑制载波的双边带调幅信号。

在第3章中，我们已经知道，扩频用的伪随机码的功率谱密度函数是由一系列的函数组成，这些函数位于（k 0，1，2，……N-1）处，这里是伪随机码的码元宽度，是伪随机码的比特速率，N是伪随机码的周期（长度）。函数的冲击强度所组成的包络是型的。频谱密度函数的第一个零点在伪随机码的比特速率处，参见图4-5。图4-5 伪随机码平衡调制过程及频谱a d t 的波形； b c t 的波形； c c t d t 的波形； d d t 的功率谱；e c t 的功率谱； f c t d t 的功率谱； g c t d t cos 2?f0t+?1 的功率谱由信号分析理论知，时域两信号波形乘积的功率谱密度函数等于两信号功率谱密度函数在频域内的卷积积分。信息码和扩频码在时域波形相乘 或序列模2相加 所组成的复合码，其功率谱密度函数等于的功率谱密度函数和的功率谱密度函数在频域内的卷积积分，参见图4-5 f 。复合码功率谱密度函数的包络是型的，根据的取样性质我们可以得出，原来扩频码功率谱密度函数中的函数由信息码的功率谱密度函数代替，的第一个零点在扩频码的比特（切普）速率处。由此可知，复合码的频谱必然有一个主瓣带宽，其第一个零点在扩频码的时钟速率处。

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