扩频通信系统方框图_扩频通信_自动控制系统的方框图(3)

具体产生过程可以形象地用图4-5表示。图4-5 中 a 为基带信息码的波形； b 为扩频码的波形，,为信息码的码速率（图中）； c 为和相乘的波形； d 为基带信息码的功率谱密度函数； e 为扩频码的功率谱密度函数； f 为和在频域中的卷积积分。信息码与扩频码之复合所得信号再对射频载波作平衡调制，在频域上即把的频谱搬移到载波频率上，如图4-5 g 所示。图4-5和前面所述直接序列扩频信号的功率谱都是理论上的。信号的功率谱是统计平均量，是长时间（理论上是无限长时间）统计平均的结果。在工程技术上采用频谱观测直接序列扩频信号的频谱，看到的仅是观测时刻前一段时间（很有限的一段时间）的统计平均，这实际是将被观测的信号分成若干时间段，对每一时间段的信号都看作是周期信号的一个周期来处理，因而在频谱上看到信号的功率谱是离散谱。由于扩频码的伪随机性和信息码的随机性，被划分的各时间段的信号是不相同的，因此出现在频谱上的任何一根谱线的都是随机的，所以直接序列扩频信号的频谱图形就好象是包络是型的噪声一样，而并非像图4-5中所示的那样理想。信息信号的频谱被搬移到频率为，，…，的伪随机码的离散谱线处。

的带宽为（单边），由于将非周期信号看作是周期信号，在频谱看到的的功率谱也是离散谱，频谱由基波和谐波，…组成。扩频通信系统方框图信号的功率谱呈型，由于，频谱图中的谱线间隔正好等于扩频码的重复速率。例如，使用一个速率为1Mb/s，码长N 1023的扩频码，则每秒将重复≈977次，因此已调信号谱线间隔就是977Hz。直接序列扩频系统中通常采用平衡调制器作为载波调制器，载波平衡对称输入，能抑制载波，如图4-6所示。对载波作平衡调制，获得载波被抑制的宽带频谱信号发射。在实际工程技术上，由于平衡调制电路中元件和参数的不对称或不平衡，使输入信号的幅度不是完全相等或两个反相载波的相位不是严格地等于0和?，而出现载波泄漏的现象，输出的信号不再是理想的载波被抑制的信号，反映在频谱上，就是在输出信号的频谱中有载波分量的出现。载波抑制程度决定于调制器的平衡性，载波抑制度最好与扩频处理增益大体相当，一般以20~60dB为宜，使载波频率谱线完全湮没在宽带信号频谱中。平衡调制器不平衡，载波抑制不好，在载波频率点有明显的尖峰谱，不仅浪费发射功率，还会失去扩频信号的隐蔽性。在接收机中，对有用信号来说，泄露的载波是一个同频同相的窄带干扰信号，关于同频同相窄带干扰的问题，我们在第2章中已作了详细的分析。

图4-6 平衡调制器原理电路另外，作为扩频序列的伪随机编码信号，如果在一个周期中的“1”码元数和“0”码元数不一致，即序列不平衡，也会造成载波抑制不好，这同平衡调制器中元件和参数不对称造成的结果是一样的，在载波频率处会形成明显的频谱尖峰。在第3章3.5.4节中讨论Gold序列的平衡性时，我们已经指出了这一点，事实上，序列的不平衡，反映在频谱特性中就是存在有直流分量，序列的平衡特性越差，直流分量越大，通过调制后，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。图4-7 双相平衡调制矢量图a 理想情况； b 载波振幅不理想 c 载波相位不理想图4-7给出了一个调制器输出的信号矢量图，输入伪随机码波形为-1和+1时的相位。当-1和+1平衡、两个反相载波的相位严格等于0和?时，合成信号的载波输出为零，如图4-7 a 所示。当两个相位载波的振幅不相等时就造成A与的不平衡，如图4-7 b 所示。当两载波的相位差小于时，见图4-7 c 。载波抑制度可用低于所需输出的分贝数表示：4-8式中： ——正确输出时信号的振幅 即在， ；——时信号的振幅；A——时信号的振幅；——A的相位偏移；——的相位偏移。

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