直接擴(kuò)頻系統(tǒng)仿真

1、通信綜合課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)名稱(chēng)：通信綜合課程設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 電信1203班學(xué)生姓名：吳志功學(xué) 號(hào)：201116910312指導(dǎo)教師：邢超課程設(shè)計(jì)時(shí)間：2016年1月通信綜合課程設(shè)計(jì)電子信息工程專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)學(xué)生姓名吳志功專(zhuān)業(yè)班級(jí)電信1203學(xué)號(hào)201116910312題目直接擴(kuò)頻系統(tǒng)的仿真課題性質(zhì)仿真課題來(lái)源自擬課題指導(dǎo)教師邢超同組姓名主要內(nèi)容專(zhuān)業(yè)理論基礎(chǔ)能力：掌握電子信息及通信領(lǐng)域的基本理論和基本 知識(shí)，具有系統(tǒng)的工程實(shí)踐學(xué)習(xí)經(jīng)歷，了解本專(zhuān)業(yè)的前沿發(fā)展現(xiàn)狀和 趨勢(shì)，對(duì)新知識(shí)、新技術(shù)有較敏銳的洞察能力。本次設(shè)計(jì)主要是直接擴(kuò)頻系統(tǒng)的仿真， 產(chǎn)生m序列，擴(kuò)頻，解擴(kuò)， 加入噪聲，觀察在不同噪聲卜抗

2、噪聲性能。任務(wù)要求1. m序列的產(chǎn)生2. m序列的擴(kuò)頻3. m序列的解擴(kuò)4. 觀察擴(kuò)頻前、后信號(hào)的時(shí)域、頻域特性奔f文獻(xiàn)1、matlab通信仿真開(kāi)發(fā)手冊(cè)國(guó)防工業(yè)出版社孫屹2、現(xiàn)代通信系統(tǒng)分析與仿真matlab 通信工具箱西安電子科技大學(xué)出版社李建新3、現(xiàn)代通信原理清華大學(xué)出版社 曹志剛4、通信系統(tǒng)建模與仿真電子工業(yè)出版社劉學(xué)勇審查意見(jiàn)指導(dǎo)教師簽字：教研室主任簽字：2015年12月30日說(shuō)明：本表由指導(dǎo)教師填寫(xiě)，由教研室主任審核后下達(dá)給選題學(xué)生，裝訂在設(shè)計(jì)（論文）首頁(yè)1通信綜合課程設(shè)計(jì)1需求分析擴(kuò)頻通信的理論基礎(chǔ)是 shannon于1948年發(fā)表的a mathematical theory of

3、communication一文，即著名的信息論。香農(nóng)信息論有關(guān)信道的理論容量公式也稱(chēng)香農(nóng)定理，式中，c為信道容量，單位為bps； w為信道帶寬；s/n為信噪 比(db)。該式給出了在給定信噪比和沒(méi)有誤碼的情況下信道的理論容量 c和該信道寬度w的關(guān)系。擴(kuò)頻通信正是利用這一理論，將信道帶寬擴(kuò)展許多倍以換 取信噪比上的好處，增強(qiáng)了系統(tǒng)的抗干擾能力。2設(shè)計(jì)概要擴(kuò)頻通信的分類(lèi)：(1) .直接序列擴(kuò)頻(ds)(2) .跳頻擴(kuò)頻(fh)(3) .跳時(shí)擴(kuò)頻(th)(4) .混合方式擴(kuò)頻通信重要參數(shù)處理增益：干擾容限：3運(yùn)行環(huán)境硬件：計(jì)算機(jī)軟件：matlab4開(kāi)發(fā)工具和編程語(yǔ)言開(kāi)發(fā)工具：計(jì)算機(jī)，matlab編程

4、語(yǔ)言：matlab5詳細(xì)設(shè)計(jì)1 、m序列產(chǎn)生：通信綜合課程設(shè)計(jì)function mout = mseq(n, taps, inidata, num) % *% n% taps% inidata% num% mout:m序列的階數(shù)n:反饋寄存器的連接位置:寄存器的初始值序列:輸出的m序列的個(gè)數(shù):輸出的m序列，如果num1,則每一行為一個(gè)m序列% *if nargin 1序列，生成其他m序列for ii=2:nummout(ii,:) = shift(mout(ii-1,:),1);endend2 .擴(kuò)頻函數(shù)%擴(kuò)頻函數(shù)function out = spread(data, code)*% data

5、 :輸入數(shù)據(jù)序列%code:擴(kuò)頻碼序列%out:擴(kuò)頻后的輸出數(shù)據(jù)序列switch nargin case0,1 *%如果輸入?yún)?shù)個(gè)數(shù)不對(duì)，提error(缺少輸入?yún)?shù)); endhn,vn = size(data);hc,vc = size(code);if hn hc%如果擴(kuò)頻碼數(shù)小于輸入的待擴(kuò)頻的數(shù)據(jù)序列，提示錯(cuò)誤error（缺少擴(kuò)頻碼序列）;endout = zeros(hn,vn*vc);for ii=1:hnout(ii,:) = reshape(code(ii,:).*data(ii,:),1,vn*vc);end.信號(hào)解擴(kuò)%信號(hào)解擴(kuò)function out = despread(d

6、ata, code)*%data:輸入數(shù)據(jù)序列%code:解擴(kuò)使用的擴(kuò)頻碼序列%out:解擴(kuò)后的輸出數(shù)據(jù)序列*switch nargin%如果輸入?yún)?shù)個(gè)數(shù)不對(duì)，提示錯(cuò)誤case0,1 error(缺少輸入?yún)?shù));endhn,vn = size(data);hc,vc = size(code);out = zeros(hc,vn/vc);for ii=1:hcxx=reshape(data(ii,:),vc,vn/vc);out(ii,:)= code(ii,:)*xx/vc;end四.m序列dsc dma在awgn信道下的性能分析%m-序列ds-cdma在awgn信道下的性能仿真clear a

7、lluser=1 4 7;seq=1;for index=1:length(user)ber(index,:尸dscdma(user(index),seq);endebno=0:2:10;semilogy(ebno,ber(1,:),-kx,ebno,ber(2,:),-ko,ebno,ber(3,:),-k*); legend(user=1,user=4,user=7)title(m序列ds-cdma在awgn信道下的性能)xlabel(信噪比 ebno(db)ylabel(誤比特率(ber)五.qam調(diào)制程序function ber=dscdma(user,seq)sr=25600.0ns

8、ymbol=1000;m=4;br=sr*log2(m);graycode=0 1 3 2;ebno=0:2:10;delay=10;fs=8;rolloff=0.5;rrcfilter=rcosine(1,fs,fir/sqrt,rolloff,delay);stage=3;ptap1=1 3;ptap2=2 3;regi1=1 1 1;regi2=1 1 1;switch seqcase 1code=mseq(stage,ptap1,regi1,user);case 2m1=mseq(stage,ptap1,regi1);m2=mseq(stage,ptap2,regi2);case 3m

9、1=mseq(stage,ptap1,regi1);m2=mseq(stage,ptap2,regi2);endcode=code*2-1;clen=length(code);ts=1/fs/sr/clen;t=(0:nsymbol*fs*clen-1+2*delay*fs)*ts;for indx=1:length(ebno)indxdata=randsrc(user,nsymbol,0:3);data1=graycode(data+1);data1=qammod(data1,m);out=spread(data1,code);out1=rcosflt(out.,sr,fs*sr,filte

10、r,rrcfilter);spow=sum(abs(out1).a2)/nsymbol;if user1out1=sum(out1.);elseout1=out1.;endsigma=sqrt(0.5*spow*sr/br*10a(-ebno(indx)/10);y=;for ii=1:usery(ii,:)=out1+sigma(ii).*(randn(1,length(out1)+j*randn(1,length(out1); endy=rcosflt(y.,sr,fs*sr,fs/filter,rrcfilter);y=downsample(y,fs);for ii=1:usery1(:

11、,ii)=y(2*delay+1:end-2*delay,ii);endyd=despread(y1.,code);demodata=qamdemod(yd,m);demodata=graycode(demodata+1);err,ber(indx)=biterr(data,demodata,log2(m);end6調(diào)試分析關(guān)鍵是弄懂?dāng)U頻系統(tǒng)的理論框架，依照各個(gè)步驟的數(shù)學(xué)表達(dá) 式，按照課程題目的要求，合理設(shè)計(jì)各項(xiàng)參數(shù)。熟練使用matlab軟件的基本操作等7測(cè)試結(jié)果0 m序列ds-cdma在awgn信道下的性 能(吳志功201119610312 10user=1user=4user=701234

12、5678910信噪比ebno(db)圖3: m序列ds-cdma 在awgn信道下的性能-2o o 1 1 )rerr率特比誤8.參考文獻(xiàn)1 matlab通信仿真開(kāi)發(fā)手冊(cè)國(guó)防工業(yè)出版社 孫屹2現(xiàn)代通信系統(tǒng)分析與仿真matlab通信工具箱西安電子科技大學(xué)出版社李建新3 現(xiàn)代通信原理 清華大學(xué)出版社 曹志剛4通信原理國(guó)防工業(yè)出版社樊昌信、曹麗娜5 信號(hào)與線性系統(tǒng)分析高等教育出版社 吳大正6 通信系統(tǒng)建模與仿真電子工業(yè)出版社劉學(xué)勇7 通信原理清華大學(xué)出版社李曉峰、周寧、周亮9.心得體會(huì)幾天學(xué)習(xí)實(shí)踐下來(lái)，遇到了諸多意想不到的難題，特別是軟件 matlab功能如 此強(qiáng)大！簡(jiǎn)直就是學(xué)無(wú)止境，經(jīng)過(guò)上網(wǎng)查閱資

13、料，咨詢(xún)同學(xué)老師等，最終問(wèn)題都 一一得到了解決。遇到難題時(shí)冷靜分析沉著應(yīng)對(duì)，然后在討論中不斷摸索前行， 回顧本次試驗(yàn)，我們收獲了很多很多，個(gè)人能力也逐步在實(shí)踐中得以提高， 最后 真誠(chéng)感謝邢超老師為我們提供這樣一個(gè)學(xué)習(xí)和鍛煉的機(jī)會(huì)，讓我們?cè)谝淮我淮问≈?，一步一步走向成功！由于通信原理是一門(mén)很特殊的學(xué)科，加之時(shí)間有限， 另外因?yàn)樗鶎W(xué)知識(shí)的限制，本次實(shí)驗(yàn)只能算是入門(mén)的“皮毛”，而且還有不少方面存在缺陷。這些問(wèn)題將在以后進(jìn)一步予以研究和解決。最后，在文章中出現(xiàn)的不足之處，希望得到老師們的包含和指點(diǎn)。信息科學(xué)與工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)表課程名稱(chēng)：通信綜合課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目：直接擴(kuò)頻系統(tǒng)仿真 專(zhuān)業(yè)：電子信息工程 班級(jí)：電信1203 姓名：吳志功 學(xué)號(hào)：201116910312序號(hào)評(píng)審項(xiàng)目分?jǐn)?shù)滿(mǎn)分標(biāo)準(zhǔn)說(shuō)明1內(nèi) 容思路清晰；語(yǔ)言表達(dá)準(zhǔn)確，概念清楚，論點(diǎn)正確；實(shí)驗(yàn)方法科 學(xué)，分析歸納合理；結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)，設(shè)計(jì)有應(yīng)用價(jià)值。任務(wù)飽滿(mǎn)， 做了大量的工作。（20分）2創(chuàng) 新內(nèi)容新穎，題目能反映新技術(shù)，對(duì)前人工作有改進(jìn)或突破，或 有獨(dú)特見(jiàn)解（10分）3完整性、實(shí)用性整體構(gòu)思合理，理論依據(jù)充分，設(shè)計(jì)完整，實(shí)用性強(qiáng)（10分）