扩频通信系统中扩频码与纠错码的研究

论文摘要

在扩频通信中,抗干扰、抗多径、抗截获、多址通信、同步等都与所采用的扩频序列密切相关。因此,扩频序列设计是扩频通信系统的核心课题之一。本文围绕扩频序列理论,对扩频序列族的理论界,序列的汉明相关特性进行了深入的研究。主要讨论了几种常见的伪随机序列,研究生成平衡Gold序列的方法,给出一种快速算法;研究M序列的生成方法,在经典的生成M序列方法基础上,提出改进的生成M序列的方法,速度更快,且可以得到指定级数指定数量的M序列;研究精度效应对相关混沌模型产生的混沌序列的影响,不同模型对精度的效应并不相同。此外,比较它们的平衡性,自、互相关性,旁瓣及峰值特性以寻找适合各种通信系统传输的序列;讨论各种因素对序列性质的影响,并进行了仿真。随着通信技术的飞速发展,对数据传输的可靠性要求越来越高。纠错编码由于可提高数字传输的可靠性,得到越来越多的关注。本文讨论的纠错编码是RS码和卷积码。由于这两种码非常常用,本文在介绍他们基本原理的基础上,提出软件实现通用编译码的方法。RS码使用频域译码算法,比时域译码算法更简单,并将域元素制表使计算更为方便,此外讨论频域译码算法与时域译码算法的纠错性能比较。卷积码主要讨论维特比译码算法,在蝶形图的基础上,分析使分支字计算和分支度量计算简化的方法,从而优化整个“加比选”过程。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 本文研究领域的现状与发展趋势
• 1.3 论文具体研究工作及意义
• 1.4 论文结构和安排
• 第二章 扩频通信系统及扩频序列简介
• 2.1 扩频通信的理论基础
• 2.1.1 扩频技术简介
• 2.1.2 扩频系统性能指标
• 2.1.3 扩频系统分类
• 2.2 扩频序列基本概念
• 2.3 扩频序列的要求与分类
• 2.3.1 扩频序列的要求
• 2.3.2 扩频序列的分类
• 2.4 扩频码的性质分析
• 2.4.1 序列相关函数
• 2.4.2 序列的线性复杂度
• 2.4.3 线性复杂度的计算
• 2.5 本章小结
• 第三章 扩频序列
• 3.1 Gold序列
• 3.1.1 m序列优选对的寻找
• 3.1.2 平衡Gold序列的快速生成算法
• 3.1.3 平衡Gold序列与m序列的比较
• 3.2 M序列
• 3.2.1 改进的M序列的生成方法
• 3.2.2 M序列的相关性质
• 3.2.3 M序列的优选
• 3.3 混沌序列
• 3.3.1 混沌的定义及性质
• 3.3.2 混沌映射的各种模型
• 3.3.3 混沌序列的量化方法
• 3.3.4 混沌序列性能的仿真分析
• 3.3.5 实现混沌序列的加扰
• 3.4 Tent 序列
• 3.4.1 Tent 序列受精度效应的影响
• 3.4.2 Tent 序列性能的仿真分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 纠错编译码方法
• 4.1 信道编码基础及应用
• 4.2 RS 编译码
• 4.2.1 RS 码编码方法
• 4.2.2 RS 码频域译码优化及通用算法
• 4.2.3 频域译码性能和优势
• 4.3 卷积码编译码
• 4.3.1 卷积码的编码原理
• 4.3.2 维特比译码优化及通用算法
• 4.3.3 维特比译码算法性能
• 4.4 本章小结
• 第五章 结束语
• 5.1 本文总结
• 5.2 今后工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者在学期间取得的学术成果
• 附录 域元素表