摘要 介绍了四相序列扩频调制与解调办法，并对四相序列扩频与QPSK在高斯白噪声信道条件下进行了仿真。仿真成果表明，该计划与传统的多进制正交扩频体系比较，大幅进步了数据的传输速率和抗搅扰才能，能够较好地适用于高速数据通讯。
直接序列扩频方法是直接用伪噪声寻列对载波进行调制，习惯信道环境比较恶劣，具有较强的抗搅扰才能，因而得到了广泛的注重和使用，如测距、抗人为和天然搅扰、抗式微、低功率谱密度、抗侦听、码分多址等。与传统的直扩体系比较，多进制正交扩频体系在相同的信息速率和体系带宽条件下具有更高的扩频增益，能有用地处理传输带宽和处理增益之间的对立。文献中提出了一种N进制正交扩频与M进制差分相位调制相结合的复合调制计划(NOrth—MDPSK)，并对其进行了功能剖析。文献中还提到了双多进制正交扩频与M进制差分相位调制相结合的复合调制计划(DNOrth—MDPSK)，其数据速率得到了进一步进步，但因为选用的对错相干包络和差分检测以及需求进行单双码的判别，因而功能有所下降。对此，本文提出选用四相序列扩频与BPSK相结合的复合调制计划，并对其在加高斯白噪声信道条件下进行了仿真，其成果证明了本计划的优越性。
1 四相序列原理
因为信道带宽的约束和抗搅扰才能的要求，选用四相序列扩频技能，四相序列扩频可完成较高的扩频处理增益，而一起坚持较低的信号带宽。四相序列扩频技能是选出若干组准正交扩频码，每31个扩频码带着8 bit信息进行传输。每组扩频码传送了8 bit，假设传输码率为4 Mbit·s-1，扩频后的信道符号速率是4Mbit·s-1×31 bit/8 bit=15.5 Mbit·s-1，按2倍符号速率核算传输带宽为31 MHz，实际使用中四相扩频序列通过基带成形滤波后，传输带宽可下降至28 MHz以内。
四相序列的界说：Z4={0，1，2，3}上的A族四相序列由非全零的递归方程来界说，其特征多项式是A4上
的不行约根源元，其间r是特征多项式的阶数，其多项式可表示为
式中的加法和乘法运算是在Z4上进行的，Z4上的核算如表1所示。因为根据整数的乘法运算下只要元素1和3存在逆元，所以系数p0的挑选受到约束，别的获得循环序列的关键是移位寄存器的初始状况。
以选用3阶为例，对特征多项式f(x)=x3+2×2+x+3对应置9种不同的初始值，可获得9个长度是7的四相循环序列，如表2所示。
每个初始序列通过5级移位和反应模4的核算又可得到31个准正交序列，总共可发生279个序列，满意8 bit的256个扩频序列要求。
2 四相序扩频技能完成
为精确估量扩频序列同步头，本文对发送数据进行前导码刺进。数据帧结构如图1所示，每帧数据包含32 bit的前导码和31个扩频码组，每个扩频码组是31个码元的四相序列。通过刺进前导码进行相位校对，然后能够精确同步序列。
四相序扩频调制结构如图2所示。除了前导序列外，其他31组8 bit数据用来挑选相应的四相序扩频码，经与前导码混合后，再经数字上变频、DA输出模拟信号，最终射频调制发射。数据码率为4：Mbit·s-1，每31个扩频码组刺进32 bit同步码，每个扩频帧距离调制的数据比特数为280，有用传输数据比特数248，然后大幅进步了数据的传输速率。由图2可知，中频信号112 MHz，经上变频到2 400 MHz输出。
四相序扩频体系的解调单元结构如图3所示。接纳信号首要通过射频解调得到复频域中频信号，经D/A量化、数字滤波和数字下变频后，一路送入前导码检测器，一起也送入四相序解扩相关器，前导码检测器找到扩频同步信号，相序解扩相关器在收到同步信号后，将接纳数据和扩频序列进行相关性核算，找到对应的8 bit数据输出，其间四相序解扩模块的具体结构如图3所示。
3 仿真验证及定论
对传输码率4 Mbit·s-1别离选用四相序列扩频和QPSK在高斯信道中进行了仿真。四相序扩频是每8 bit信息数据(4个QPSK符号)映射成31个码元的四相序列扩频序列(31个QPSK符号)，四相序列扩频的理论增益是10log(31/4)=8.9 dB。从图4中可剖分出四相序列扩频在SNR=2 dB和QPSK在SNR=11 dB时的功能适当，误码等级为7e-4。四相序列扩频在SNR>2 dB时，功能提高显着，每次以8×105个数据进行仿真，没有呈现误码;相同情况下，QPSK在SNR到达13 dB时仍有误码呈现。经仿真验证，四相扩频在带宽有限的情况下，四相扩频数据以8 bit进行分组，四相扩频的信道编码的功能提高比QPSK更显着，能较好地提高信号增益，削减误码率，为扩频高速通讯供给杰出的技能支持。
