在dsss系統(tǒng)中，速率為rb bps的二進制隨機數(shù)據(jù)與一個速率遠高于它的偽隨機碼相乘，則頻帶被展寬。相乘之后得到的二進制偽隨機(pn)輸出符號叫做碼片，其速率稱為切譜率，為rc碼片/秒(cps)。碼片是一個隨機的與噪聲類似的信號，因此又叫做pn信號，其速率決定了被發(fā)送的擴頻信號的帶寬。通常碼片速率遠高于數(shù)據(jù)源的比特率，而二者之間的比值就是處理增益(pg)。pg真實地反映了在接收端解擴(去掉pn碼)前后信噪比的改善情況。

　　dsss系統(tǒng)的接收機必須首先去掉接收信號的擴頻碼(即解擴)，然后才能對信號進行解調。解擴時，接收機必須產生一個與發(fā)端pn碼完全一樣的偽隨機解擴信號，該信號的相位也必須鎖定在發(fā)端pn碼相位上。芯片組之中的hsp3824的碼捕獲和碼跟蹤環(huán)路可以實現(xiàn)這一功能，而收、發(fā)端pn碼相位的精確對準則是由相關技術實現(xiàn)的。

dsss發(fā)射機

　　dsss發(fā)射機原理如圖1所示。圖中用d(t)表示數(shù)據(jù)，c(t)表示擴頻碼，擴頻之后的信號q(t)被送到bpsk調制器中去，該調制器工作在載波頻率fc上，擴頻調制后被發(fā)射的信號用x(t)表示。

　　在課本中常見到圖2所示的dsss接收機概念圖。值得注意的是，該框圖所示的接收系統(tǒng)是在射頻部分直接進行解擴，而本文所要介紹的prism芯片組則在基帶通過使用hsp3824芯片進行解擴。故圖中所示的例子只能用來說明解擴的概念，并不能反映在實際中prism的解擴實現(xiàn)方法。

　　該例中，接收信號包含由發(fā)端過來的經過擴頻調制的信號x(t)和一個窄帶噪聲xj(t)。如果本地產生的解擴序列c'(t)與發(fā)端的擴頻碼c(t)相同，那么解擴后的信號通過帶通濾波后解調，得到的d'(t)應與發(fā)端數(shù)據(jù)d(t)相同。

處理增益的好處

　　處理增益帶來的最大好處就是提高了dsss信號的抗干擾性能，因為pn碼擴展了發(fā)端信號的帶寬，將信號的功率分散到整個擴頻帶寬內，所以降低了窄帶干擾對系統(tǒng)的影響。實際上，dsss系統(tǒng)的接收機在將有用信號解擴的同時也對干擾信號進行了擴頻，見圖3。

　　圖3給出了接收機輸入信號功率譜密度(psd)函數(shù)、解擴信號的psd函數(shù)、帶通濾波器的功率傳輸函數(shù)及其輸出信號的功率譜密度，該圖直觀地描述了處理增益對干擾的抑制作用。

　　解擴前，干擾的頻帶很窄，但具有很高的psd峰值，而dsss信號頻帶很寬，且psd 較低。解擴操作拓寬了干擾的頻帶，將窄帶干擾的能量擴展到較寬的頻帶中去，降低其psd值，也就減小了干擾功率對系統(tǒng)性能的影響。從bpf的輸出可以看出解擴對提高系統(tǒng)信噪比的作用。

　　例如，有一個系統(tǒng)使用bpsk調制，并要求解調前信號的信噪比至少為14db才能保證誤碼率性能，那么如果在該系統(tǒng)中引入10db的擴頻處理增益，則由14db-10db=4db可以推出：接收機在接收信號的功率與噪聲功率相比只高4db時仍然能夠獲得所要求的性能。

　　一般來說，處理增益越高，dsss信號的抗干擾性能就越好。處理增益的標準定義是10lg(rc/rb)，單位為db。如果系統(tǒng)的數(shù)據(jù)率為1mbps，切譜率(pn碼速率)為11mcps，那么根據(jù)該定義可以算出系統(tǒng)的處理增益為10.41db。對此，如果采用prism芯片組，那么每一個數(shù)據(jù)比特將與一個11位的pn碼序列進行異或。10.41db的處理增益也可以看作10lg(11)，這里“11”是pn碼序列的長度。如果改用長度為16位的pn碼來擴頻，那么處理增益就等于10lg(16)，即12.04db。

　　用于dsss系統(tǒng)的pn碼必須具備良好的自相關性、互相關性并保持一定的隨機性。dsss接收機使用一個與發(fā)端完全相同的pn碼進行相關解擴。

下面討論幾類相關性較好的pn碼，主要討論每周期7個碼片和15個碼片的巴克碼、willard碼以及m序列，這幾種碼在hsp3824芯片中都可以實現(xiàn)。

1. pn碼

　具備dsss要求的數(shù)學性能，能夠用于dsss系統(tǒng)的pn碼有最大長度序列。

　　最大長度序列(m序列)的周期為(n為整數(shù))，可以由移位寄存器外加或門產生，其形式由產生它的本原多項式決定。m序列不但具有很好的隨機性而且具有雙值自相關函數(shù)特性。

　　例如，7位的m序列pn碼是由本原多項式發(fā)生器：

產生的，輸出碼片