直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文1

1、<p>　　擴(kuò)頻通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)方法的研究和設(shè)計(jì)</p><p>　　——DS直接序列擴(kuò)頻</p><p><b>　　專業(yè)：通信工程</b></p><p>　　班級(jí)：2002級(jí)1班</p><p><b>　　姓名： </b></p><p><b>　　

2、目 錄</b></p><p>　　引言 3</p><p>　　1擴(kuò)頻通信系統(tǒng) 6</p><p>　　1.1擴(kuò)展頻譜通信的定義

3、 6</p><p>　　1.2擴(kuò)頻通信的理論基礎(chǔ) 6</p><p>　　1.3擴(kuò)頻通信的主要性能指標(biāo) 8</p><p>　　1.4擴(kuò)頻通信的主要特點(diǎn) 10</p><p>　　1.5頻譜擴(kuò)展的實(shí)現(xiàn)和直接序列擴(kuò)頻

4、 13</p><p>　　1.6擴(kuò)頻系統(tǒng)需要滿足以下幾個(gè)條件 17</p><p>　　1.7擴(kuò)頻通信特征 17</p><p>　　2直序擴(kuò)頻通信系統(tǒng)

5、 18</p><p>　　2.1直序擴(kuò)頻通信系統(tǒng)框圖 18</p><p>　　2.2直接序列擴(kuò)頻信號(hào)的產(chǎn)生原理 18</p><p>　　2.3直接序列擴(kuò)頻原理 20

6、</p><p>　　2.4直接序列擴(kuò)頻信號(hào)的實(shí)現(xiàn)方法 21</p><p>　　3用編程來(lái)實(shí)現(xiàn)直序擴(kuò)頻通信系統(tǒng) 23</p><p>　　3.1直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)與PSK調(diào)制 23</p><p>　　3

7、.2信號(hào)解調(diào) 24</p><p>　　3.3差錯(cuò)概率 26</p><p>　　4實(shí)驗(yàn) 28</p><p>　　4.1 Monte Carlo仿真

8、 28</p><p>　　4.2 SIMULINK仿真 30</p><p>　　結(jié)論 36</p><p>　　致謝

9、 37</p><p>　　參考文獻(xiàn) 38</p><p>　　附錄1直擴(kuò)程序M-文件 40</p><p>　　附錄2直擴(kuò)-SIMULINK動(dòng)態(tài)仿真?？驁D43</p><p><b>　　摘

10、 要</b></p><p>　　擴(kuò)頻通信技術(shù)(簡(jiǎn)稱擴(kuò)頻通信)是一種新興的高科技通信技術(shù)，具有大容量、抗干擾、低截獲功率等特點(diǎn)以及可實(shí)現(xiàn)碼分多址(CDMA)等優(yōu)點(diǎn)，在軍事和民用通信系統(tǒng)中都得到了廣泛的應(yīng)用，并成為下一代移動(dòng)通信的技術(shù)基礎(chǔ)。在擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中，直序擴(kuò)頻的應(yīng)用最為廣泛。首先介紹擴(kuò)頻通信的基本原理及組成，重點(diǎn)論述了直序擴(kuò)頻通信在通信系統(tǒng)中的使用。</p><p>　　M

11、ATLAB因具有強(qiáng)大的數(shù)學(xué)計(jì)算、算法推導(dǎo)、建模仿真和圖形繪制等功能而廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域，本文利用MATLAB的M語(yǔ)言進(jìn)行編程、仿真，從而對(duì)CDMA無(wú)線通信系統(tǒng)的性能進(jìn)行了分析。</p><p>　　在此基礎(chǔ)上，通過(guò)實(shí)例介紹了建立系統(tǒng)仿真模型的方法。利用MATLAB軟件對(duì)CDMA無(wú)線通信系統(tǒng)的性能進(jìn)行了分析?？梢?jiàn)利用MATLAB/SIMULINK進(jìn)行系統(tǒng)仿真簡(jiǎn)單、方便、形象、具體，是系統(tǒng)仿真較好軟件之一。</p

12、><p><b>　　關(guān)鍵詞： </b></p><p>　　直序擴(kuò)頻通信系統(tǒng)； PN序列產(chǎn)生器；誤碼率； 仿真；MATLAB； 干擾</p><p><b>　　引 言</b></p><p>　　人類社會(huì)進(jìn)入到了信息社會(huì)，通信現(xiàn)代化是人類社會(huì)進(jìn)入信息時(shí)代的重要標(biāo)志。怎樣在惡劣的環(huán)境條件下保證通信有

13、效地、準(zhǔn)確地、迅速地進(jìn)行，是當(dāng)今通信工作者所面臨的一大課題。擴(kuò)展頻譜通信是現(xiàn)代通信系統(tǒng)中的一種新興的通信方式，其較強(qiáng)的抗干擾、抗衰落和抗多徑性能以及頻譜利用率高、多址通信等諸多優(yōu)點(diǎn)越來(lái)越多的為人們所認(rèn)識(shí)，并被廣泛的應(yīng)用于軍事通信和民用通信的各個(gè)領(lǐng)域，從而推動(dòng)了通信事業(yè)的迅速發(fā)展。</p><p>　　擴(kuò)頻通信，即(Spread Spectrum Communication)擴(kuò)展頻譜通信，它與光纖通信、衛(wèi)星通信，一

14、同被譽(yù)為進(jìn)入信息時(shí)代的三大高技術(shù)通信傳輸方式。</p><p>　　擴(kuò)頻通信是將待傳送的信息數(shù)據(jù)被偽隨機(jī)編碼(擴(kuò)頻序列：Spread Sequence)調(diào)制，實(shí)現(xiàn)頻譜擴(kuò)展后再傳輸；接收端則采用相同的編碼進(jìn)行解調(diào)及相關(guān)處理，恢復(fù)原始信息數(shù)據(jù)。　</p><p>　　這種通信方式與常規(guī)的窄道通信方式是有區(qū)別的： </p><p>　　首先，信息在頻譜擴(kuò)展后形成寬帶傳輸；

15、其次，相關(guān)處理后恢復(fù)成窄帶信息數(shù)據(jù)。</p><p>　　在擴(kuò)展頻譜系統(tǒng)中，偽隨機(jī)序列起著很重要的作用。在直擴(kuò)系統(tǒng)中，用偽隨機(jī)序列將傳輸信息擴(kuò)展，在接收時(shí)又用它將信號(hào)壓縮，并使干擾信號(hào)功率擴(kuò)散，提高了系統(tǒng)的抗干擾能力；偽隨機(jī)序列性能的好壞直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)性能的好壞，是一個(gè)至關(guān)重要的問(wèn)題。</p><p>　　擴(kuò)頻信號(hào)的接收一般分為兩步進(jìn)行，即解擴(kuò)與解調(diào)，這是關(guān)系到系統(tǒng)性能優(yōu)劣的關(guān)鍵。解擴(kuò)

16、是在偽隨機(jī)碼同步的情況下，通過(guò)對(duì)接收信號(hào)的相關(guān)處理從而獲得處理增益，提高解跳器輸入端的信噪比，使系統(tǒng)的誤碼性能得以改善。</p><p>　　解擴(kuò)與解調(diào)的順序一般是不能顛倒的，通常是先進(jìn)行解擴(kuò)后再進(jìn)行解調(diào)，這是因?yàn)樵谖唇鈹U(kuò)之前的信噪比是很低的，一般的解調(diào)方法很難實(shí)現(xiàn)?！?lt;/p><p>　　正是由于這些技術(shù)的應(yīng)用，使擴(kuò)頻通信有如下的優(yōu)點(diǎn)： </p><p>　?、倬?/p>

17、有較強(qiáng)的抗干擾能力。這種能力的大小與處理增益成正比。</p><p>　?、诰哂泻軓?qiáng)的隱蔽性和抗竊聽(tīng)的能力。擴(kuò)頻信號(hào)的譜密度很低，可使信號(hào)淹沒(méi)在噪聲之中。</p><p>　?、劬哂羞x址能力，可實(shí)現(xiàn)碼分多址。擴(kuò)頻系統(tǒng)本來(lái)就是一種碼分多址通信系統(tǒng)。</p><p>　?、芸顾ヂ?，特別是抗頻率選擇性好。直序信號(hào)的頻譜很寬，一小部分衰落對(duì)整個(gè)信號(hào)的影響不大。</p&

18、gt;<p>　?、菘苟鄰礁蓴_。利用偽隨機(jī)碼的相關(guān)特性，只要多徑時(shí)延超過(guò)偽隨機(jī)碼的一個(gè)切譜，通過(guò)相關(guān)處理后可消除這種干擾影響。</p><p>　?、薷呔葴y(cè)量等。利用直擴(kuò)系統(tǒng)偽隨機(jī)碼的相關(guān)特性，可完成精度很高的測(cè)距和定位。</p><p>　　正是由于擴(kuò)頻通信技術(shù)具有上述優(yōu)點(diǎn)，自50年代中期美國(guó)軍方便開(kāi)始研究，一直為軍事通信所獨(dú)占，廣泛應(yīng)用于軍事通信、電子對(duì)抗以及導(dǎo)航、測(cè)量

19、等各個(gè)領(lǐng)域。直到80年代初才被應(yīng)用于民用通信領(lǐng)域。為了滿足日益增長(zhǎng)的民用通信容量的需求和有效地利用頻譜資源，各國(guó)都紛紛提出在數(shù)字峰窩移動(dòng)通信、衛(wèi)星移動(dòng)通信和未來(lái)的個(gè)人通信中采用擴(kuò)頻技術(shù)，擴(kuò)頻技術(shù)于蜂窩電話、無(wú)繩電話、微波通信、無(wú)線數(shù)據(jù)通信、遙測(cè)、監(jiān)控、報(bào)警等系統(tǒng)中。</p><p><b>　　1 擴(kuò)頻通信系統(tǒng)</b></p><p>　　1.1 擴(kuò)展頻譜通信的定義

20、</p><p>　　所謂擴(kuò)展頻譜通信，可簡(jiǎn)單表述如下：“擴(kuò)頻通信技術(shù)是一種信息傳輸方式，其信號(hào)所占有的頻帶寬度遠(yuǎn)大于所傳信息必需的最小帶寬；頻帶的擴(kuò)展是通過(guò)一個(gè)獨(dú)立的碼序列來(lái)完成，用編碼及調(diào)制的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的，與所傳信息數(shù)據(jù)無(wú)關(guān)；在接收端則用同樣的碼進(jìn)行相關(guān)同步接收、解擴(kuò)及恢復(fù)所傳信息數(shù)據(jù)”。</p><p>　　這一定義包含了以下三方面的意思： </p><p>

21、　?、判盘?hào)的頻譜被展寬了。</p><p>　　⑵采用擴(kuò)頻碼序列調(diào)制的方式來(lái)展寬信號(hào)頻譜。</p><p>　?、窃诮邮斩擞孟嚓P(guān)解調(diào)來(lái)解擴(kuò)。</p><p>　　1.2 擴(kuò)頻通信的理論基礎(chǔ)</p><p>　　長(zhǎng)期以來(lái)，人們總是想法使信號(hào)所占領(lǐng)譜盡量的窄，以充分利用十分寶貴的頻譜資源。為什么要用這樣寬頻帶的信號(hào)來(lái)傳送信息呢？簡(jiǎn)單的回答就是主要

22、為了通信的安全可靠。 </p><p>　　擴(kuò)頻通信的基本特點(diǎn)，是傳輸信號(hào)所占用的頻帶寬度(W)遠(yuǎn)大于原始信息本身實(shí)際所需的最小(有效)帶寬(F)，其比值稱為處理增益Gp。 </p><p>　　眾所周知，任何信息的有效傳輸都需要一定的頻率寬度，如話音為1.7 —3.1kHz，電視圖像則寬到數(shù)兆赫。為了充分利用有限的頻率資源，增加通路數(shù)目，人們廣泛選擇不同調(diào)制方式，采用寬頻信道(同軸電纜、

23、微波和光纖等)，和壓縮頻帶等措施，同時(shí)力求使傳輸?shù)拿浇橹袀鬏數(shù)男盘?hào)占用盡量窄的帶寬。因現(xiàn)今使用的電話、廣播系統(tǒng)中，無(wú)論是采用調(diào)幅、調(diào)頻或脈沖編碼調(diào)制制式，Gp值一般都在十多倍范圍內(nèi)，統(tǒng)稱為“窄帶通信”。而擴(kuò)頻通信的Gp值，高達(dá)數(shù)百、上千，稱為“寬帶通信”。</p><p>　　擴(kuò)頻通信的可行性，是從信息論和抗干擾理論的基本公式中引伸而來(lái)的。 </p><p>　　信息論中關(guān)于信息容量的香農(nóng)

24、(Shannon)公式為： </p><p><b>　　(1-1)</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　C --- 信道容量(用傳輸速率度量) </p><p>　　W --- 信號(hào)頻帶寬度 </p><p>　　P --- 信號(hào)功率 &

25、lt;/p><p>　　N --- 白噪聲功率 </p><p>　　式(1-1)說(shuō)明，在給定的傳輸速率C不變的條件下，頻帶寬度W和信噪比P／N是可以互換的。即可通過(guò)增加頻帶寬度的方法，在較低的信噪比P／N(S／N)情況下，傳輸信息。</p><p>　　擴(kuò)展頻譜換取信噪比要求的降低，正是擴(kuò)頻通信的重要特點(diǎn)，并由此為擴(kuò)頻通信的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。</p>&l

26、t;p>　　總之，我們用信息帶寬的100倍，甚至1000倍以上的寬帶信號(hào)來(lái)傳輸信息，就是為了提高通信的抗干擾能力，即在強(qiáng)干擾條件下保證可靠安全地通信。這就是擴(kuò)展頻譜通信的基本思想和理論依據(jù)。</p><p>　　1.3 擴(kuò)頻通信的主要性能指標(biāo)</p><p>　　處理增益和抗干擾容限是擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的兩個(gè)重要性能指標(biāo)。 </p><p>　?、盘幚碓鲆鍳也稱擴(kuò)頻

27、增益(Spreading Gain) </p><p>　　它定義為頻譜擴(kuò)展前的信息帶寬F與頻帶擴(kuò)展后的信號(hào)帶寬W之比： </p><p><b>　　(1-2)</b></p><p>　　在擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中，接收機(jī)作擴(kuò)頻解調(diào)后，只提取偽隨機(jī)編碼相關(guān)處理后的帶寬為F 的信息，而排除掉寬頻帶W中的外部干擾、噪音和其地用戶的通信影響。因此，處理增益

28、G反映了擴(kuò)頻通信系統(tǒng)信噪比改善的程度。</p><p><b>　?、瓶垢蓴_容限</b></p><p>　　是指擴(kuò)頻通信系統(tǒng)能在多大干擾環(huán)境下正常工作的能力，定義為： </p><p><b>　　(1-3)</b></p><p><b>　　其中：</b></p&g

29、t;<p><b>　　--- 抗干擾容限</b></p><p><b>　　--- 處理增益 </b></p><p>　　--- 信息數(shù)據(jù)被正確解調(diào)而要求的最小輸出信噪比 </p><p>　　--- 接收系統(tǒng)的工作損耗</p><p>　　由此可見(jiàn)，抗干擾容限與擴(kuò)頻處理增益成正

30、比，擴(kuò)頻處理增益提高后，抗干擾容限大大提高，甚至信號(hào)在一定的噪聲湮沒(méi)下也能正常通信。通常的擴(kuò)頻設(shè)備總是將用戶信息(待傳輸信息)的帶寬擴(kuò)展到數(shù)十倍、上百倍甚至千倍，以盡可能地提高處理增益。</p><p>　　1.4 擴(kuò)頻通信的主要特點(diǎn)</p><p>　?、趴垢蓴_性強(qiáng)，誤碼率低</p><p>　　擴(kuò)頻通信在空間傳輸時(shí)所占有的帶寬相對(duì)較寬，而收端又采用相關(guān)檢測(cè)的辦法

31、來(lái)解擴(kuò)，使有用寬帶信息信號(hào)恢復(fù)成窄帶信號(hào)，而把非所需信號(hào)擴(kuò)展成寬帶信號(hào)，然后通過(guò)窄帶濾波技術(shù)提取有用的信號(hào)。這祥，對(duì)于各種干擾信號(hào)，因其在收端的非相關(guān)性，解擴(kuò)后窄帶信號(hào)中只有很微弱的成份，信噪比很高，因此抗干擾性強(qiáng)。擴(kuò)頻通信的抗干擾如圖1。</p><p>　　圖1 擴(kuò)頻系統(tǒng)抗干擾頻譜示意圖</p><p>　　從圖1可以看出，對(duì)于脈沖干擾， 由于在信號(hào)的接收過(guò)程中，它是一個(gè)被一次“模二相

32、加”過(guò)程，可以看成是一個(gè)被擴(kuò)頻過(guò)程，其帶寬將被擴(kuò)展，而有用信號(hào)卻是一個(gè)被二次"模二相加"過(guò)程，是一個(gè)解擴(kuò)過(guò)程，其信號(hào)被恢復(fù)(壓縮)后，保證高于干擾。由于擴(kuò)頻系統(tǒng)這一優(yōu)良性能，其誤碼率很低，正常條件下可達(dá)，最差條件下也可達(dá)，抗干擾性能強(qiáng)是擴(kuò)頻通信的最突出的優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　⑵易于同頻使用，提高了無(wú)線頻譜利用率</p><p>　　用戶只能使用申請(qǐng)獲得的頻率，依靠

33、頻道劃分來(lái)防止信道之間發(fā)生干擾。由于擴(kuò)頻通信采用了相關(guān)接收這一高技術(shù)，信號(hào)發(fā)送功率極低，且可工作在信道噪聲和熱噪聲背景中，易于在同一地區(qū)重復(fù)使用同一頻率，也可以與現(xiàn)今各種窄帶通信共享同一頻率資源。</p><p><b>　　⑶抗多徑干擾</b></p><p>　　在無(wú)線通信中，抗多徑干擾問(wèn)題一直是難以解決的問(wèn)題，利用擴(kuò)頻編碼之間的相關(guān)特性，在接收端可以用淹沒(méi)中提取

34、出來(lái)，在目前商用的通信系統(tǒng)中，擴(kuò)頻通信是唯一能夠工作于負(fù)信噪相關(guān)技術(shù)從多徑信號(hào)中提取分離出最強(qiáng)的有用信號(hào)，也可把多個(gè)路徑來(lái)的同一碼序列的波形相加使之得到加強(qiáng)，從而達(dá)到有效的抗多徑干擾。</p><p>　　⑷可以實(shí)現(xiàn)碼分多址 </p><p>　　擴(kuò)頻通信提高了抗干擾性能，但付出了占用頻帶寬的代價(jià)。如果讓許多用戶共用這一寬頻帶，則可大為提高頻帶的利用率。由于在擴(kuò)頻通信中存在擴(kuò)頻碼序列的擴(kuò)

35、頻調(diào)制，充分利用各種不同碼型的擴(kuò)頻碼序列之間優(yōu)良的自相關(guān)特性和互相關(guān)特性，在接收端利用相關(guān)檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行解擴(kuò)，則在分配給不同用戶碼型的情況下可以區(qū)分不同用戶的信號(hào)，提取出有用信號(hào)。這樣一來(lái)，在一寬頻帶上許多對(duì)用戶可以同時(shí)通話而互不干擾。</p><p>　?、呻[蔽性好，對(duì)各種窄帶通信系統(tǒng)的干擾很小</p><p>　　由于擴(kuò)頻信號(hào)在相對(duì)較寬的頻帶上被擴(kuò)展了，單位頻帶內(nèi)的功率很小，信號(hào)湮沒(méi)在噪

36、聲里，一般不容易被發(fā)現(xiàn)，而想進(jìn)一步檢測(cè)信號(hào)的參數(shù)(如偽隨機(jī)編碼序列)就更加困難，因此說(shuō)其隱蔽性好。</p><p>　　再者，由于擴(kuò)頻信號(hào)具有很低的功率譜密度，它對(duì)目前使用的各種窄帶通信系統(tǒng)的干擾很小。</p><p>　?、蕯U(kuò)頻通信是數(shù)字通信，特別適合數(shù)字話音和數(shù)據(jù)同時(shí)傳輸，擴(kuò)頻通信自身具有加密功能，保密性強(qiáng)，便于開(kāi)展各種通信業(yè)務(wù)。擴(kuò)頻通信容易采用碼分多址、語(yǔ)音壓縮等多項(xiàng)新技術(shù)，更加適用

37、于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以及數(shù)字化的話音、圖像信息傳輸。</p><p>　　⑺擴(kuò)頻通信絕大部分是數(shù)字電路，設(shè)備高度集成，安裝簡(jiǎn)便，易于維護(hù)，也十分小巧可靠，便于安裝，便于擴(kuò)展，平均無(wú)故障率時(shí)間也很長(zhǎng)。</p><p>　?、虜U(kuò)頻設(shè)備一般采用積木式結(jié)構(gòu)，組網(wǎng)方式靈活，方便統(tǒng)一規(guī)劃，分期實(shí)施，利于擴(kuò)容。</p><p>　　1.5 頻譜擴(kuò)展的實(shí)現(xiàn)和直接序列擴(kuò)頻</p>

38、<p>　　微波無(wú)線擴(kuò)頻通信的原理見(jiàn)圖2。</p><p><b>　　圖2 擴(kuò)頻通信原理</b></p><p>　　由圖2可見(jiàn)，一般的無(wú)線擴(kuò)頻通信系統(tǒng)都要進(jìn)行三次調(diào)制。一次調(diào)制為信息調(diào)制，二次調(diào)制為擴(kuò)頻調(diào)制，三次調(diào)制為射頻調(diào)制。接收端有相應(yīng)的射頻解調(diào)，擴(kuò)頻解調(diào)和信息解調(diào)。根據(jù)擴(kuò)展頻譜的方式不同，擴(kuò)頻通信系統(tǒng)可分為：直接序列擴(kuò)頻(DS)、跳頻(FH)、

39、跳時(shí)(TH)、線性調(diào)頻以及以上幾種方法的組合。</p><p>　　圖3 信息的頻譜擴(kuò)展過(guò)程（1源信號(hào)，2PN碼，3擴(kuò)展后的信號(hào)）</p><p>　　直接序列擴(kuò)頻(DS-Direct Scquency)，就是用高碼率的擴(kuò)頻碼序列在發(fā)端直接去擴(kuò)展信號(hào)的頻譜，在收端直接使用相同的擴(kuò)頻碼序列對(duì)擴(kuò)展的信號(hào)頻譜進(jìn)行解調(diào)，還原出原始的信息。直接序列擴(kuò)頻的頻譜擴(kuò)展和解擴(kuò)過(guò)程見(jiàn)圖3和圖4所示。</

40、p><p>　　圖4 擴(kuò)頻信號(hào)的解擴(kuò)過(guò)程（1待傳信號(hào)，2PN碼，3解調(diào)后的擴(kuò)頻信號(hào)）</p><p>　　從圖3、4上可以看出：在發(fā)端，信息碼經(jīng)碼率較高的PN碼調(diào)制以后，頻譜被擴(kuò)展了。在收端，擴(kuò)頻信號(hào)經(jīng)同樣的PN碼解調(diào)以后，信息碼被恢復(fù)；信息碼經(jīng)調(diào)制、擴(kuò)頻傳輸、解調(diào)然后恢復(fù)的過(guò)程，類似與PN碼進(jìn)行了二次“模二相加”的過(guò)程。</p><p>　　在圖3、4中還可以用能量面

41、積圖示概念看出：待傳信息的頻譜被擴(kuò)展了以后，能量被均勻地分布在較寬的頻帶上，功率譜密度下降；擴(kuò)頻信號(hào)解擴(kuò)以后，寬帶信號(hào)恢復(fù)成窄帶信息，功率譜密度上升；相對(duì)與信息信號(hào)，脈沖干擾只經(jīng)過(guò)了一次被模二相加的調(diào)制過(guò)程，頻譜被擴(kuò)展，功率譜密度下降，從而使有用信息在噪聲干擾中被提取出來(lái)。</p><p>　　1.6擴(kuò)頻系統(tǒng)需要滿足以下幾個(gè)條件 </p><p>　?、判盘?hào)占用的帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出發(fā)送信息所需

42、的最小帶寬。</p><p>　　⑵擴(kuò)頻是由擴(kuò)頻信號(hào)(spreading singnal)實(shí)現(xiàn)的，擴(kuò)頻信號(hào)通常稱為編碼信號(hào)(code signal)，與數(shù)據(jù)無(wú)關(guān)。</p><p>　?、墙邮斩私鈹U(kuò)(恢復(fù)原始信號(hào))是將接收機(jī)的擴(kuò)頻信號(hào)與擴(kuò)頻信號(hào)的同步副本通過(guò)相關(guān)完成。</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)制方式，如頻率調(diào)制，脈沖編碼調(diào)制也擴(kuò)展了原始信號(hào)的頻譜，但它們并不滿足上

43、述條件，因此不能稱為擴(kuò)頻系統(tǒng)。</p><p>　　1.7 擴(kuò)頻通信特征</p><p>　　⑴是一種數(shù)字傳輸方式。</p><p>　?、茙挼恼箤捠抢门c被傳信息無(wú)關(guān)的函數(shù)(擴(kuò)頻函數(shù))對(duì)被傳信息進(jìn)行調(diào)制實(shí)現(xiàn)的。</p><p>　?、窃诮邮斩耸褂孟嗤臄U(kuò)頻函數(shù)對(duì)擴(kuò)頻信號(hào)進(jìn)行相關(guān)解調(diào)，還原出被傳信息。</p><p>

44、;　　2 直序擴(kuò)頻通信系統(tǒng)</p><p>　　2.1 直序擴(kuò)頻通信系統(tǒng)框圖</p><p>　　直接序列(DS)擴(kuò)頻是一種直接用具有高碼元速率的PN碼序列在發(fā)送端擴(kuò)展基帶信號(hào)的頻譜，在接收端用相同的PN碼序列進(jìn)行解擴(kuò),把展寬的擴(kuò)頻信號(hào)還原成原始的信息。圖5為直接擴(kuò)頻系統(tǒng)的組成與原理框圖。</p><p>　　圖5 直擴(kuò)系統(tǒng)組成原理框圖</p>&l

45、t;p>　　2.2 直接序列擴(kuò)頻信號(hào)的產(chǎn)生原理</p><p>　　直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)是目前廣泛應(yīng)用的一種擴(kuò)展頻譜系統(tǒng)。美國(guó)的國(guó)際衛(wèi)星通信系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)都是直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例。</p><p>　　直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)采用直接序列擴(kuò)頻信號(hào)體制。下面就從偽隨機(jī)碼序列(m序列和GOLD碼序列)的產(chǎn)生原理、調(diào)制信號(hào)的產(chǎn)生原理幾方面來(lái)說(shuō)明直接序列擴(kuò)頻信號(hào)的產(chǎn)生原理。</p>

46、<p>　　⑴m碼序列的產(chǎn)生原理</p><p>　　偽隨機(jī)碼序列是一種具有類似白噪聲統(tǒng)計(jì)特性的編碼信號(hào)，通常作為擴(kuò)頻系統(tǒng)的擴(kuò)展碼。M碼序列是移位寄存器序列。M碼序列可以由移位寄存器加反饋產(chǎn)生，如圖6所示。</p><p>　　圖6 n級(jí)反饋移位寄存器的結(jié)構(gòu)</p><p>　　Cn是每個(gè)移位寄存器的初值，可以是1或0，An是第n級(jí)移位寄存器的反饋系數(shù)

47、，An=0時(shí)表示無(wú)反饋，反饋線斷開(kāi)：An=1時(shí)表示有反饋，反饋線相連。這種結(jié)構(gòu)的A0和An必須有反饋，否則n級(jí)最長(zhǎng)線性反饋移位寄存器將簡(jiǎn)化為n-1級(jí)最長(zhǎng)線性反饋移位寄存器。采用不同的反饋邏輯，即An的不同取值將產(chǎn)生不同的移位寄存序列。</p><p>　　N級(jí)最長(zhǎng)線性反饋移位寄存器的周期為2n-1，n為移位寄存器的級(jí)數(shù)。</p><p>　　3 直序擴(kuò)頻信號(hào)傳輸過(guò)程</p>

48、<p>　　3.1 直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)與PSK調(diào)制</p><p>　　由于直擴(kuò)基帶信號(hào)采用雙極性NRZ波形，因此實(shí)際上直擴(kuò)基帶信號(hào)與正弦載波相乘就是PSK調(diào)制。載波、數(shù)據(jù)與PN碼三者之間都是相乘關(guān)系，相乘次序的變化不影響結(jié)果，因此實(shí)際發(fā)送的設(shè)備中可以是先將數(shù)據(jù)進(jìn)行PSK調(diào)制得到窄帶的射頻信號(hào)，再進(jìn)行擴(kuò)頻，同樣接收設(shè)備也可能是先解擴(kuò)，再進(jìn)行PSK解調(diào)。如圖9所示。</p><p>

49、;　　圖9 PSK調(diào)制與解調(diào)</p><p>　　利用二進(jìn)制PSK的一個(gè)二進(jìn)制信息序列的傳輸問(wèn)題。信息的速率是比特區(qū)間是?？捎眯诺朗?，。在調(diào)制器中，按照PN碼的變化形式，以每秒W次的速度，偽隨機(jī)地將載波相位移項(xiàng)，將信號(hào)的帶寬擴(kuò)展到。這樣所得到的以調(diào)信號(hào)稱為直接序列(DS)擴(kuò)頻信號(hào)。</p><p>　　3.2 擴(kuò)頻信號(hào)解調(diào)</p><p>　　信號(hào)解調(diào)按圖10完成。

50、接收信號(hào)首先乘以在接收機(jī)的PN碼序列發(fā)生器產(chǎn)生的波形的復(fù)本，它是與接收信號(hào)中的PN碼同號(hào)的。這一運(yùn)算稱為(頻譜)解擴(kuò)，因?yàn)樵诮邮斩顺艘缘男Ч褪菍⒃诎l(fā)送端的擴(kuò)頻運(yùn)算解開(kāi)。據(jù)此有</p><p><b>　　（3-1）</b></p><p>　　上式中因有對(duì)全部，。所得信號(hào)占有帶寬為(近似)，它就是載有信息信號(hào)的帶寬。因此，對(duì)解擴(kuò)信號(hào)而言，這個(gè)解調(diào)器就是常規(guī)互相關(guān)器或

51、匹配濾波器。因?yàn)樵摻庹{(diào)器具有和解擴(kuò)信號(hào)相同的帶寬，所以在解調(diào)器上使信號(hào)受到污損的僅是那些位于接收信號(hào)的信息帶寬以內(nèi)的加性噪聲。</p><p>　　圖10 DS擴(kuò)頻信號(hào)的解調(diào)</p><p>　　3.2.1窄帶干擾對(duì)解擴(kuò)的影響</p><p><b>　　設(shè)想接收信號(hào)是</b></p><p><b>　?。?

52、-2）</b></p><p>　　式中代表干擾。在接收端的解擴(kuò)處理產(chǎn)生</p><p><b>　　（3-3）</b></p><p>　　將干擾與相乘的效果就是將的帶寬擴(kuò)頻到。</p><p>　　舉一個(gè)例子，考慮一個(gè)如下式的正弦干擾信號(hào) </p><p><b>　

53、?。?-4）</b></p><p>　　式中是為于傳輸信號(hào)帶寬內(nèi)的某一頻率。它與相乘就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)功率譜密度的帶寬干擾，這里是該干擾的平均功率。因?yàn)樗谕男盘?hào)是用帶寬為的匹配濾波器(或相關(guān)器)解調(diào)，所以在解調(diào)器輸出端干擾的總功率是</p><p><b>　　（3-5）</b></p><p>　　因此，在干擾信號(hào)中的功率就降低了

54、等于帶寬擴(kuò)展因子的倍數(shù)。這個(gè)因子稱為擴(kuò)頻系統(tǒng)的處理增益。干擾功率的降低是在有干擾的信道上采用擴(kuò)頻信號(hào)傳輸數(shù)字信息的根本原因。</p><p>　　總之，在發(fā)送端用PN碼序列將在有信息的信號(hào)擴(kuò)頻到某個(gè)較寬的帶寬上，然后在信道上進(jìn)行傳輸。當(dāng)這個(gè)接收信號(hào)乘以一個(gè)同步了的PN碼信號(hào)的復(fù)本時(shí)，所期望的信號(hào)被解擴(kuò)回到窄帶帶寬上來(lái)，而任何干擾信號(hào)都被擴(kuò)頻到一個(gè)較寬的寬帶內(nèi)。在干擾功率上的凈效果就是降低倍，這就是擴(kuò)頻系統(tǒng)的處理增

55、益。</p><p>　　假定這個(gè)PN碼序列已知是僅對(duì)這個(gè)目標(biāo)中的接收機(jī)而言的。任何不具有該P(yáng)N碼序列知識(shí)的其他接收機(jī)不可能解出這個(gè)信號(hào)。這樣，利用一個(gè)PN碼序列就提供了某種程度的保密性(或安全性)，而這個(gè)用常規(guī)的調(diào)制是不能達(dá)到的。為這一安全性和抗干擾性能獲益所付出的主要代價(jià)是在信道帶寬利用上的降低和在通信系統(tǒng)復(fù)雜性上的增加。</p><p><b>　　3.3差錯(cuò)概率</

56、b></p><p>　　在AWGN信道中，采用二進(jìn)制PSK的DS擴(kuò)頻系統(tǒng)的差錯(cuò)概率與一般的(未擴(kuò)頻)二進(jìn)制PSK的差錯(cuò)概率相同的，即</p><p><b>　?。?-6）</b></p><p>　　另外，如果干擾是如上面公式給出的正弦型的，其功率為，那么差錯(cuò)概率(近似)為</p><p><b>　

57、　（3-7）</b></p><p>　　于是干擾功率降低了擴(kuò)頻信號(hào)帶寬倍的因子。</p><p>　　在這種情況下，可以不管AWGN(假設(shè)可以忽略)，即。如果考慮信道中的AWGN，則差錯(cuò)概率可表示為</p><p>　　（3-8） </p><p>　　4.2 SIMULINK仿真</p>&l

58、t;p>　　附錄2是先調(diào)制后擴(kuò)頻的擴(kuò)頻通信系統(tǒng)框圖。Random-Integer Generator(隨機(jī)整數(shù)發(fā)生器)產(chǎn)生的二進(jìn)制隨機(jī)信號(hào)，采樣周期為0.01。信號(hào)饋入載頻為3000Hz的M-PSK Modulator Passband(通帶M-PSK調(diào)制器)調(diào)制，調(diào)制后的單列雙極性的實(shí)信號(hào)被周期為31的m序列(通過(guò)Relay(繼電器)轉(zhuǎn)換為雙極性二進(jìn)制序列)直接相乘進(jìn)行擴(kuò)頻。擴(kuò)頻后的雙極性二進(jìn)制的信號(hào)進(jìn)入AWGN(加性高斯白噪聲

59、)Es/N(信噪比)為-20dB的傳輸環(huán)境后進(jìn)入接收部分。信號(hào)首先進(jìn)行解擴(kuò)，然后進(jìn)入M-PSK Demodulator Passband(通帶M-PSK解調(diào)器)進(jìn)行解調(diào)，解調(diào)后的信號(hào)直接進(jìn)入誤碼表。</p><p><b>　?、判旁?lt;/b></p><p>　　信源由隨機(jī)整數(shù)產(chǎn)生器(Random Integer Generator)生成，隨機(jī)整數(shù)產(chǎn)生器用來(lái)產(chǎn)生一個(gè)在

60、0和M-1之間均勻分布的隨機(jī)整數(shù)序列。</p><p>　　隨機(jī)整數(shù)產(chǎn)生器主要有以下幾個(gè)參數(shù)：</p><p>　　M-ary number(輸出范圍)設(shè)定隨機(jī)整數(shù)的取值范圍。當(dāng)該參數(shù)設(shè)置為M時(shí)，隨機(jī)整數(shù)的取值范圍等于[0，M-1]。</p><p>　　Initial seed(隨機(jī)種子)隨機(jī)整數(shù)產(chǎn)生器的隨機(jī)數(shù)種子。當(dāng)使用相同的隨機(jī)數(shù)種子時(shí)，隨機(jī)整數(shù)產(chǎn)生器都會(huì)產(chǎn)生

61、相同的整數(shù)序列，不同的隨機(jī)數(shù)種子通常產(chǎn)生不同的序列。當(dāng)隨機(jī)數(shù)種子的維數(shù)大于1時(shí)，隨機(jī)整數(shù)產(chǎn)生器的輸出信號(hào)維數(shù)也大于1。</p><p>　　Sample time(抽樣時(shí)間)輸出序列每個(gè)整數(shù)的持續(xù)時(shí)間。</p><p>　　Frame-base outputs(幀格式輸出)指定隨機(jī)整數(shù)產(chǎn)生器以幀格式產(chǎn)生輸出序列。如果選擇了該選項(xiàng)，就不能再選擇參數(shù)Interpret vector param

62、eter as 1-D。</p><p>　　Sample per frame(每幀抽樣數(shù))當(dāng)選擇了該選項(xiàng)，隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器產(chǎn)生了一維的輸出序列，這時(shí)候不能選擇Frame -based outputs選項(xiàng)，否則輸出的序列是一個(gè)二維向量。</p><p>　　表1 Random-Integer Generator（隨機(jī)整數(shù)發(fā)生器）的主要參數(shù)</p><p><b&g

63、t;　?、茢U(kuò)頻模塊</b></p><p>　　擴(kuò)頻模塊包括偽隨機(jī)碼生成(由PN產(chǎn)生器模塊完成)和相關(guān)運(yùn)算兩部分。其中相關(guān)運(yùn)算實(shí)質(zhì)上為信息流與隨機(jī)序列模二加或相乘的過(guò)程。</p><p>　　模型中采用的擴(kuò)頻碼為m序列，碼長(zhǎng)31，碼率為1/31。M序列是最長(zhǎng)線性移位寄存器序列，是偽隨機(jī)序列中最重要的一種。這種序列容易產(chǎn)生，有優(yōu)良的自相關(guān)特性。待發(fā)送的信息比特的長(zhǎng)度為1秒，擴(kuò)頻碼

64、的每個(gè)切普長(zhǎng)度為1/31秒。在時(shí)間軸上一個(gè)比特正好對(duì)應(yīng)于一條偽隨機(jī)序列，這樣將兩者直接模2相加。</p><p>　　表2 PN Sequence Generator（偽隨機(jī)序列產(chǎn)生器）的主要參數(shù)</p><p><b>　　⑶繼電器模塊</b></p><p>　　系統(tǒng)中使用(relay)繼電器的作用是將單極性二進(jìn)制碼轉(zhuǎn)變?yōu)殡p極性二進(jìn)制碼。使

65、用雙極性二進(jìn)制碼元用相成的方式同樣可以完成擴(kuò)頻與解擴(kuò)的運(yùn)算，還可以克服單極性二進(jìn)制碼元用異或的方法產(chǎn)生的不足。</p><p>　　表3 Relay（繼電器）的主要參數(shù)</p><p><b>　?、日{(diào)制和解調(diào)</b></p><p>　　由于發(fā)送端送來(lái)的信號(hào)具有較低的頻譜能量，一般不適宜在信道中直接進(jìn)行傳輸。因此，在通信系統(tǒng)的發(fā)送端通常有調(diào)制

66、過(guò)程，而在接收端需要解調(diào)過(guò)程。調(diào)制和解調(diào)過(guò)程的作用在于通過(guò)某種方式將信號(hào)頻譜由一個(gè)頻率搬移到另一個(gè)頻率的位置上。</p><p>　　本模型采用M元移相鍵控調(diào)制(M-PSK)，主要參數(shù)如表4所示。</p><p>　　表4 M-PSK Modulator Passband（通帶M-PSK調(diào)制器）的主要參數(shù)</p><p>　　M元移相鍵控調(diào)制是一種多進(jìn)制的數(shù)字調(diào)制，

67、利用載波的不同相位表示信息。MPSK調(diào)制中，M越大，調(diào)制效率也越高，但相鄰星座點(diǎn)之間的夾角越小(16PSK時(shí)為360°/16=22.5°)，已調(diào)相信號(hào)的抗相位噪聲能力越低。M-PSK基帶調(diào)制器對(duì)輸入信號(hào)實(shí)施M相相移鍵控調(diào)制，產(chǎn)生復(fù)數(shù)形式的基帶調(diào)制信號(hào)。M-PSK基帶調(diào)制器的輸入信號(hào)既可以是界于0到M之間的整數(shù)，也可以是長(zhǎng)度為K的二進(jìn)制向量，。</p><p>　　M-PSK通帶解調(diào)器對(duì)M相相移

68、鍵控調(diào)制信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。</p><p>　　M-PSK Demodulator Passband(通帶M-PSK解調(diào)器)的主要參數(shù)與調(diào)制器的(表4)相同。</p><p><b>　?、尚诺?lt;/b></p><p>　　加性高斯白噪聲信道(AWGN)的作用是在信號(hào)中加入白噪聲。加性高斯白噪聲信道模塊有一個(gè)輸入端口和一個(gè)輸出端口，輸入信號(hào)可以是實(shí)

69、信號(hào)，也可以是復(fù)信號(hào)。擴(kuò)頻后的雙極性二進(jìn)制信號(hào)進(jìn)入AWGN信噪比為-20的傳輸環(huán)境。</p><p>　　表5 AWGN Channel（加性高斯白噪聲信道）的主要參數(shù)</p><p><b>　?、式鈹U(kuò)</b></p><p>　　解擴(kuò)過(guò)程與擴(kuò)頻過(guò)程完全相同即將送入的信號(hào)用偽隨機(jī)碼進(jìn)行第二次解擴(kuò)處理。要求使用的偽隨機(jī)碼與發(fā)送端的偽隨機(jī)碼不僅碼

70、字相同，而且相位相同。否則會(huì)使有用信號(hào)相互抵消。</p><p><b>　?、苏`碼率計(jì)算</b></p><p>　　發(fā)送信號(hào)與接收機(jī)恢復(fù)出的信號(hào)同時(shí)送入誤碼儀模塊(Error Rate Calculation)進(jìn)行比較，求出誤碼率，并顯示發(fā)送信號(hào)與接收信號(hào)的值(SINULINK仿真模型見(jiàn)附錄2)。</p><p>　　表6 Error Ra

71、te Calculation（誤碼率計(jì)算）的主要參數(shù)</p><p>　　此系統(tǒng)在沒(méi)有差錯(cuò)控制的情況下，通過(guò)Es/N為-20dB的傳輸環(huán)境可以達(dá)到誤碼率為0.75%的量級(jí)。</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　通過(guò)以上分析實(shí)驗(yàn)，利用MATLAB的M文件的編程及Simulink仿真，可以知道擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的過(guò)程和工作原

72、理，以及它的主要特點(diǎn)，尤其是它在抑制干擾方面的有效性。了解擴(kuò)頻碼的產(chǎn)生原理。擴(kuò)頻技術(shù)應(yīng)用的兩個(gè)方面。因此，從編程和?？驁D實(shí)驗(yàn)可知：</p><p>　　⑴分析擴(kuò)頻和解擴(kuò)，PSK調(diào)制和解調(diào)，PN編碼和解碼在抑制噪聲方面的作用。</p><p>　?、仆ㄟ^(guò)Monte Carlo仿真，說(shuō)明DS擴(kuò)頻信號(hào)在抑制干擾方面的有效性。</p><p>　　⑶利用Simulink動(dòng)態(tài)

73、仿真，說(shuō)明信號(hào)傳輸過(guò)程中的誤碼率。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　通過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，聯(lián)系起了大學(xué)這四年期間回的挫折與收獲，謹(jǐn)向所有在論文寫(xiě)作期間幫助和關(guān)心我的人們致以誠(chéng)摯的謝意。</p><p>　　首先，我要感謝我的導(dǎo)師**教授，在大學(xué)的四年期間，王教授指導(dǎo)我掌握了科學(xué)的研究思路、方法和技巧。*教授廣博的

74、知識(shí)，嚴(yán)緊的治學(xué)態(tài)度，勤奮的工作作風(fēng)將是我永遠(yuǎn)的學(xué)習(xí)榜樣。同時(shí)我也要感謝信息學(xué)院為我的設(shè)計(jì)提供的一個(gè)很好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，為我設(shè)計(jì)的完成提供了一個(gè)很好的平臺(tái)服務(wù)。回顧在實(shí)驗(yàn)室中度過(guò)的三個(gè)月的時(shí)光，雖然時(shí)間并不長(zhǎng)，但實(shí)驗(yàn)室的老師和同學(xué)們的熱心幫助還是使我受益匪淺，使我在本科的學(xué)習(xí)階段，即掌握了許多實(shí)際的知識(shí)，又培養(yǎng)了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)。借此機(jī)會(huì)我也要感謝通信工程專業(yè)所有的老師和同學(xué)們。特別是**同學(xué)給了我極大的幫助。</p><p&

75、gt;　　最后，我衷心地感謝我的父母多年來(lái)對(duì)我的大力支持、培養(yǎng)和教育，使我的學(xué)業(yè)能夠順利地完成，我不會(huì)忘記他們對(duì)我做的一切。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]王復(fù)榮，擴(kuò)頻抗干擾通信技術(shù)及其軍事應(yīng)用[J].通信技術(shù)與發(fā)展.1991：1-2</p><p>　　[2] 趙新，直序擴(kuò)頻技術(shù)[M].陜西：西北電訊

76、工程學(xué)院出版社.1986：15-18</p><p>　　[3] 朱近康，擴(kuò)展頻譜通信及其應(yīng)用[M].合肥：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社.1993：322-367</p><p>　　[4] 王秉均等，擴(kuò)頻通信[M].天津：天津大學(xué)出版社.1993:86-88</p><p>　　[5] R.c.狄克遜，王守仁等譯，擴(kuò)展頻譜系統(tǒng)[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社.1982：67

77、-78</p><p>　　[6] 樊昌信，通信原理[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社.2003：143-147</p><p>　　[7] 陳懷森等主編，MATLAB及在電子信息課程中的應(yīng)用[M].北京：電子工業(yè)出版社.2002.1：452-457</p><p>　　[8] 肖國(guó)鎮(zhèn)，梁傳甲，王育民，偽隨機(jī)序列及其應(yīng)用[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社.1985：42-50&

78、lt;/p><p>　　[9] 曾興雯，劉乃安等著，擴(kuò)展頻譜通信及其多址技術(shù)[M].西安電子科技大學(xué)出版社.2004.5：36-69</p><p>　　[10] 普羅克斯著，劉樹(shù)棠譯，現(xiàn)代通信系統(tǒng)—使用MATLAB[M]. 西安：西安交通大學(xué)出版社.2001：262-278</p><p>　　[11] 張森，張正亮等編著，MATLAB仿真技術(shù)與實(shí)例應(yīng)用教程[M].

79、北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2004：324-345</p><p>　　[12] 蘇金明，MATLAB應(yīng)用與提高系列[M].北京：電子工業(yè)出版社.2004：333-342</p><p>　　[13] 但森，相干通信技術(shù)[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社.1977：137-140</p><p>　　[14] [美]Masoud Salehi 著，劉樹(shù)棠譯，現(xiàn)代通信系統(tǒng)[M]

80、.北京，電子工業(yè)出版社.2005.4：311-322</p><p>　　[15] 徐明遠(yuǎn)，邵玉斌著，MATLAB仿真在通信與電子工程中的應(yīng)用[M].西安電子科技大學(xué)出版社.2004：309-329</p><p>　　附錄1 直擴(kuò)程序M-文件</p><p>　　該仿真程序的MATLAB腳本給出如下：</p><p><b>　　

81、⑴M-文件</b></p><p><b>　　echo on</b></p><p>　　%ds_t.m 擴(kuò)頻通信系統(tǒng)在抑制干擾方面的仿真繪圖</p><p>　　%PN碼采用長(zhǎng)度Lc為30的gold碼</p><p>　　%仿真序列長(zhǎng)度10^5，運(yùn)行時(shí)間約1小時(shí)</p><p>　

82、　A1=3;A2=7;A3=13;A4=17;A5=0;</p><p>　　%A1 A2 A3 A4 A5正弦干擾幅度</p><p><b>　　w0=1;</b></p><p>　　%w0 正弦干擾角頻率</p><p>　　SNRindB=0:2:30;</p><p>　　for i=

83、1:length(SNRindB)</p><p>　　[smld_err_prb1(i)]=ds_ty(SNRindB(i),A1,w0);</p><p>　　[smld_err_prb2(i)]=ds_ty(SNRindB(i),A2,w0);</p><p>　　[smld_err_prb3(i)]=ds_ty(SNRindB(i),A3,w0);</

84、p><p>　　[smld_err_prb4(i)]=ds_ty(SNRindB(i),A4,w0);</p><p>　　[smld_err_prb5(i)]=ds_ty(SNRindB(i),A5,w0);</p><p><b>　　end;</b></p><p><b>　　%繪圖函數(shù)</b>

85、</p><p>　　semilogy(SNRindB,smld_err_prb1,'go-');</p><p>　　title('擴(kuò)頻通信系統(tǒng)在抑制干擾方面的分析仿真')</p><p>　　axis([0,30,10^(-5),1])</p><p><b>　　hold on</b>

86、;</p><p>　　semilogy(SNRindB,smld_err_prb2,'ko-');</p><p>　　semilogy(SNRindB,smld_err_prb3,'ro-');</p><p>　　semilogy(SNRindB,smld_err_prb4,'mo-');</p>

87、<p>　　semilogy(SNRindB,smld_err_prb5,'bo-');</p><p><b>　　%繪圖函數(shù)</b></p><p>　　SNRindB2=0:0.1:30;</p><p>　　theo_err_prb=zeros(1,length(SNRindB2));</p>&

88、lt;p>　　for i=1:length(SNRindB2)</p><p>　　SNR=exp(SNRindB2(i)*log(10)/10);</p><p>　　theo_err_prb(i)=funct(sqrt(2*SNR));</p><p>　　%funct y=(1/2)*erfc(x/sqrt(2)); 理論誤碼率公式</p>

89、<p><b>　　end</b></p><p>　　semilogy(SNRindB2,theo_err_prb,'b:'); %繪圖函數(shù)</p><p>　　%ds_t.m 擴(kuò)頻通信系統(tǒng)在抑制干擾方面的分析圖</p><p><b>　?、芃-文件</b></p><

90、p>　　function [p]=ds_ty(snr_in_dB,A,w)</p><p>　　%ds_ty.m 擴(kuò)頻通信系統(tǒng)在抑制干擾方面的仿真</p><p>　　%snr_in_dB 信噪比</p><p><b>　　%p 誤碼率</b></p><p><b>　　%A 正弦干擾幅度</b

91、></p><p>　　%w 正弦干擾角頻率</p><p>　　%PN碼采用長(zhǎng)度Lc為30的gold碼</p><p>　　snr=10^(snr_in_dB/10);</p><p><b>　　sgma=1;</b></p><p>　　Eb=2*sgma^2*snr;</p&g

92、t;<p>　　N=10^4; %仿真序列長(zhǎng)度10^4，運(yùn)行時(shí)間約3分鐘</p><p><b>　　p=0;</b></p><p>　　gold=[0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0];</p><p>　　Lc=length(gold);

93、 %Lc=30;</p><p>　　pn_seq=2*gold-1;</p><p>　　E_chip=Eb/Lc;</p><p><b>　　temp=0;</b></p><p><b>　　data=0;</b></p><p>　　repeated_data=ze

94、ros(1,Lc);</p><p>　　trans_sig=zeros(1,Lc);</p><p>　　noise=zeros(1,Lc);</p><p><b>　　n=1:Lc;</b></p><p>　　interference=zeros(1,Lc);</p><p>　　rec_

95、sig=zeros(1,Lc);</p><p>　　temp=zeros(1,Lc);</p><p>　　decision_variable=0;</p><p>　　decision=0;</p><p>　　num_of_err=0;</p><p><b>　　time=0;</b>&l

96、t;/p><p><b>　　for i=1:N</b></p><p>　　temp=rand;</p><p>　　if (temp<0.5)</p><p><b>　　data=-1;</b></p><p><b>　　else</b><

97、;/p><p><b>　　data=1;</b></p><p><b>　　end</b></p><p>　　for j=1:Lc</p><p>　　repeated_data(j)=data;</p><p><b>　　end</b></p

98、><p>　　trans_sig=sqrt(E_chip)*repeated_data.*pn_seq;</p><p>　　noise=sgma*randn(1,Lc);</p><p>　　time=time+1,</p><p>　　n=(time-1)*Lc+1:time*Lc;</p><p>　　interfe

99、rence=A*sin(w*n);</p><p>　　rec_sig=trans_sig+noise+interference;</p><p>　　temp=rec_sig.*pn_seq;</p><p>　　decision_variable=sum(temp);</p><p>　　if (decision_variable<

100、0)</p><p>　　decision=-1;</p><p><b>　　else</b></p><p>　　decision=1;</p><p><b>　　end</b></p><p>　　if (decision~=data)</p><

101、p>　　num_of_err=num_of_err+1;</p><p><b>　　end</b></p><p><b>　　end</b></p><p>　　num_of_err,</p><p>　　p=num_of_err/N;</p><p>　　%ds_

102、ty.m擴(kuò)頻通信系統(tǒng)在抑制干擾方面的仿真分析</p><p>　　附錄2 直擴(kuò)-SIMILINK動(dòng)態(tài)仿真模框圖</p><p>　　圖16直序擴(kuò)頻(先調(diào)制后擴(kuò)頻)系統(tǒng)框圖</p><p>　　圖17 隨機(jī)整數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的信號(hào)頻譜分析圖</p><p>　　圖18 經(jīng)M-PSK調(diào)制后的頻譜圖</p><p>　　圖19