一種長周期擴頻碼設計
1 PN碼設計原理
1.1 設計原則
在擴頻抗干擾通信系統中,碼的設計主要考慮碼的相關特性、碼的保密性(碼的復雜度)、碼容量等方面性能。具體要求如下:
(1)強自相關特性
系統中碼同步往往利用碼的相關特性來實現,這就要求碼的自相關性能具有尖銳的自相關分布特點。
設有兩個長度為N的序列{ai}和{bi},i=O,1,…,N-1,則序列的自相關函數定義為:

實際應用中,要求擴頻通信中偽隨機序列的自相關函數是二值的,即自相關函數Ra(j)為:

式中:N為序列自相關峰值,它等于序列的周期,即N=2n-1;σ為序列自相關的旁瓣值,它滿足σN。
(2)弱互相關特性
在無線通信系統中,為了減少多徑干擾,實現多址通信,在自相關性能的基礎上,還要求不同碼之間的互相關性值低,因此在多用戶系統中經常使用互相正交的PN序列。
對于序列{ai)和{bi},i=O,1,…,N-1,正交定義為:

(3)碼容量大
由上述分析可以知道,在多用戶系統中,正交碼的多少決定了系統容量,因此希望在設計擴頻碼時要選擇容量大的碼序列。
(4)保密性好
擴頻通信系統常用于軍事通信,因此在設計碼時,常采用如下手段:要減少碼直流功率,使碼中“O”,“1”數平衡相等;增加碼的周期;采用非線性移位寄存器實現碼序列。
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