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《通信应用实战》

实验目录

实验目录11

第一节：

内容：

1. 理解通信的基本常识；

2. 深入了解香农定理，理解目前主流通信；

3. 熟悉M序列；

1.1通信基础

通讯:以无线电作为载体传播信息的过程；

通信：信息（有价值下东西，在计算机里就是有用的数据）传播过程；

解析式图

1.1.1信号编码

1. 信源编码

将原始码元编码成一串二进制数，主要有2种，其一压缩信息，模数转换，核心就是提高通信效率。

常用的编码方式有Huffman编码、算术编码、L-Z编码，以及PCM。

2. 信道编码ECC

位了能够提高信息传播可靠性，一般通信会对原始信息码元进行编码，我们习惯性叫做差错控制。

信道编码ECC

1.1.2 通信同步

任何通信时设备之间通过载体进行信息交互，必须保持同步，直观点说就是信源和宿主之间保持通信一致，常见的有基于握手，FPGS，卫星同步；

1.1.3数据结构

我们有效信息常见的有语音，视频，文字等，一般在传递的时候通过包或者帧等形式传播；

1.1.4带宽

通信快慢我们一般时通过带宽表示，单位时bit/s，反应通信速率，吞吐量。

1.1.5通信障碍

1. 距离:

解决大距离的方式就是通过卫星传播，卫星通信被称为目前主流通信技术之一；

2. 速率：
对于短距离通信，我们希望速度更快，电信号没有光信号速率，因为我们将是电信号转化位光信号，提高速率，光纤通信被称为目前主流通信技术之一；

3. 抗干扰性

信号在传播的时候都会遇到其他噪声干扰，根据香农定理，我们可以通过信号展宽频谱的方式，对原始信号进行扩频，扩频通信被称为目前主流通信技术之一；

1.2 扩频概述

信息通过信号传播，信号信号在频域表现形式如下：

通过图1.2可以看出B2>B1，按照香农定理，B2对应的信号抗干扰性更强

1.2.1香浓定理

香农定理概述

通过香浓定理可以看出当C的值固定的时候，S/N值越小，增大B值，理论上B值越大信号的抗干扰性越强；

1.2.2扩频方式

1. 直扩（DSSS）

将原始信号调制到B值较大的信号上；

2. 跳频与线性调制（FHSS 和 CSS）

每个码元T时间段内随机改变一次频率。

跳频与线性调制

1. 跳时（THSS）

和跳频扩频类似，跳时是发射信号在时域（时间轴）上的跳变。因为在时域上压缩了传输时间，则相应的频谱宽度也扩展了；

1.3m序列

m序列能够用于扩频的伪随机序列，也叫PN序列，它是周期性的序列。

1.3.1m序列数学模型与电路结构

数学模型如下：

=0 (n表示阶)

电路结构示意图

代码概述

1.3.1m序列特性

1. 周期性

m序列周期序列，周期是2n-1；

2. 均衡性

均衡特性(平衡性)m序列每一周期中 1 的个数比 0 的个数多 1 个；

3. 游程

M序列中，状态“0”或“1”连续出现的段称为游程。游程中“0”或“1”的个数称为游程长度。m序列的一个周期(p=2^n-1)中，游程总数为 2*n-1，“0”、“1”各占一半。

4. 移位可加性

将2个等价相异的m序列模2运算所得到的m序列与原m序列等价相异；

5. 自相关性

所有等价相异的m序列自相关；

1.3.2实战练习

实验概述

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integer fid;

initial fid =$fopen( “ m_gen.dat” );

always @()

if(…)

$fdisplay( fid,”%b” ,mreg[30:0]);

always @()

if(…)

$fclose( fid);

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