扩频通信

第1章扩频通信的理论基础

1.1扩频通信的基本概念

1.2扩频通信系统的分类

1.2.1直接序列系统

1.2.2频率跳变系统

1.2.3时间跳变系统

1.2.4线性调频脉冲系统

1.2.5混合扩频通信系统

1.3扩频通信系统的模型

1.3.1直接序列系统的模型

1.3.2频率跳变系统的模型

1.4扩频系统的处理增益与主要特点

1.4.1扩频系统的处理增益

1.4.2扩频系统的干扰容限

1.4.3扩频通信系统的主要特点

习题与思考题

第2章扩频通信系统的性能分析

2.1抗广义平稳干扰的能力

2.1.1广义平稳干扰对直接序列系统的影响

2.1.2频率跳变系统抗干扰能力的分析

2.1.3抗单频正弦波干扰的能力

2.2抗多径干扰能力的分析

2.2.1多径干扰的影响

2.2.2双波束信号对直接序列系统的影响

2.2.3多波束信号对直接序列的影响

2.2.4多波束信号对频率跳变系统的影响

2.2.5扩频通信系统抗多径干扰的物理机理

2.3扩频通信系统码分多址能力的分析

2.3.1多址干扰对直接序列系统的影响

2.3.2多址干扰对频率跳变系统的影响

2.3.3码分多址直接序列系统的容量

2.4扩频系统的测距能力

2.4.1常规测距系统中存在的问题

2.4.2扩频系统测距能力的分析

习题与思考题

第3章伪随机编码理论

3.1伪随机编码的基本知识

3.1.1有限域理论简介

3.1.2线性反馈移位寄存器

3.1.3伪随机编码的基本概念

3.2m序列

3.2.1m序列的定义

3.2.2m序列的性质

3.2.3m序列的构造

3.2.4m序列的采样

3.3复合序列

3.3.1m序列优选对

3.3.2Gold序列

3.3.3Kasami序列

3.4正交序列

3.4.1沃尔什序列

3.4.2OVSF序列

3.5其他扩频序列

3.5.1混沌扩频序列

3.5.2多相序列

3.5.3M序列

3.5.4双值自相关序列

3.5.5几个狭义伪随机序列

习题与思考题

第4章扩频信号的产生与调制技术

4.1直接序列扩频通信系统

4.1.1直接序列扩频信号的产生

4.1.2扩频码的调制与混频

4.1.3直接序列扩频信号的频谱特性

4.1.4直接序列扩频信号的载波泄漏

4.2直接序列系统的射频带宽与处理增益

4.2.1直接序列系统的射频带宽

4.2.2直接序列系统的处理增益

4.3直接序列系统中的信息调制

4.3.1FSK调制

4.3.2BPSK调制

4.3.3QPSK调制

4.3.4MSK直接序列扩频系统

4.4频率跳变扩频通信系统

4.4.1频率跳变系统的物理概念

4.4.2频率跳变信号的频谱结构

4.5频率跳变信号的产生

4.5.1跳频器

4.5.2频率合成器

4.5.3信息的调制方式

4.5.4频率跳变系统的特点

4.6频率跳变速率和跳频点数

4.6.1跳频点数的选择

4.6.2跳变速率的选择

习题与思考题

第5章扩频信号的解扩和解调

5.1扩频信号的相关解扩

5.1.1相干通信的基本概念

5.1.2直接式相关解扩器

5.1.3外差式相关解扩器

5.2相关器输出的各类噪声

5.2.1扩频码码元同步偏移对相关器输出的影响

5.2.2载波抑制度不足和码不平衡对相关器输出的影响

5.2.3有干扰时相关器的输出

5.3基带解调与载波同步

5.3.1锁相环解调器原理

5.3.2平方环解调器

5.3.3科思塔斯环解调器

5.3.4四相松尾环

5.3.5载波抑制度不足对载波同步的影响

5.4频率跳变信号的解跳和解调

5.4.1模拟调制频率跳变信号的解扩与解调

5.4.2数字调制频率跳变信号的解跳

5.4.3m进制频率跳变信号的解调

5.5采用声表面波器件解跳器

5.6基带信号的同步

5.6.1码字同步

5.6.2码元同步

5.7扩频接收机的收信灵敏度与自动增益控制

5.7.1扩频接收机的收信灵敏度

5.7.2扩频接收机的动态范围与自动增益控制

习题与思考题

第6章扩频码的同步捕获

6.1扩频码的同步

6.1.1发射参考信号法

6.1.2统一定时法

6.1.3突发同步法

6.1.4扩频码的自同步法

6.2扩频码的同步捕获方法

6.2.1搜索区域的确定

6.2.2序列相位搜索捕获法

6.2.3顺序估计快速捕获法

6.3匹配滤波器同步捕获法

6.3.1匹配滤波器原理

6.3.2基带匹配滤波器同步捕获法

6.4声表面波器件捕获法

6.4.1声表面波匹配滤波器原理

6.4.2声表面波匹配滤波器同步捕获法

6.4.3声表面波器件卷积器

6.5滑动相关捕获法

6.5.1单积分滑动相关捕获法

6.5.2双积分滑动相关捕获法

6.6频率跳变系统扩频码序列的同步捕获

6.6.1频率跳变信号的同步捕获原理

6.6.2跳频序列的同步捕获方法

习题与思考题

第7章扩频码的同步跟踪

7.1延迟锁定跟踪环路的理论基础

7.2基带相关同步跟踪回路

7.2.1基带相关同步跟踪回路的鉴别特性

7.2.2基带相关同步跟踪回路的数学模型

7.2.3基带相关同步跟踪回路的噪声性能

7.3包络相关同步跟踪回路

7.3.1包络相关同步跟踪回路的工作原理

7.3.2包络相关同步跟踪回路的数学模型及跟踪抖动

7.4多径传播对跟踪回路的影响

7.5τ抖动同步跟踪回路

7.5.1τ抖动同步跟踪回路的组成及等效电路

7.5.2τ抖动同步跟踪回路的跟踪性能

7.5.3τ抖动同步跟踪回路的噪声性能

7.6双抖动同步跟踪回路

7.7频率跳变系统的同步跟踪

7.7.1同步跟踪回路的工作原理及鉴别特性曲线

7.7.2同步跟踪回路的跟踪抖动

7.7.3采用多个频率合成器的同步跟踪回路

7.7.4时分单相关支路同步跟踪回路

习题与思考题

附录A次数为r≤13的不可约多项式

附录B次数为14≤r≤34的部分本原多项式

附录C次数为35≤r≤100的一个本原多项式

部分习题答案

参考文献

本书系统地阐述了扩频通信的基本理论，力求理论的完整性与工程的实用性完美结合，主要内容包括扩频通信的基本概念与抗干扰能力的分析，扩频信号的产生与调制、解扩与解调等技术，以及扩频码的同步捕获与同步跟踪问题。本书既可作为高等学校通信工程专业高年级学生或硕士研究生的教材，也可作为与通信工程相近专业的教学参考书，或供从事相关领域的工程技术人员参考。

本书结合作者多年教学与科研经验，力求理论分析的完备，数学推导的严谨，物理解释的合理与工程参考的实用，尽可能地反映与跟踪当前通信技术的发展前沿。但由于通信技术发展的日新月异，作为一本教材，不可能包罗万象，囊括扩频通信所有的技术，还应以夯实理论基础为根本，尽可能地将基本理论、基本概念、基本原理与基本分析方法阐述清楚，这是作者写作本书的目的。
本书第1版的完成用时8年，第2版的出版又过了7年。作者在长期的教学与科研工作中遇到的问题，其中一些是读者在学习扩频通信的基本概念及理论时的共性问题，此类问题在本书中做了详细的论述。书中大量的习题与思考题基本覆盖了本书所涉及的全部内容，读者可通过习题的练习，进一步加深对所多学内容的理解与掌握。
学习本书前，读者应学习过信号与系统、通信原理、概率论与数理统计、随机信号分析等相关课程。本书约需48~60学时讲授，若读者已学习了伪噪声编码理论课程，可略去书中第3章的内容。