基于某matlab地直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)仿真

1、實(shí)用文案1提高，從而提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。圖2給出了直擴(kuò)系統(tǒng)的頻譜圖。圖1直擴(kuò)系統(tǒng)組成框圖基于MATLAB勺直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)仿真1 .實(shí)驗(yàn)原理： 直接序列擴(kuò)頻（DSSS是直接利用具有高碼率的擴(kuò)頻碼系列采用各種調(diào)制方式在發(fā)端與擴(kuò)展信號(hào)的頻譜，而在收端，用相同的擴(kuò)頻碼序去進(jìn)行解擴(kuò)，把擴(kuò)展寬的擴(kuò)頻信號(hào)還原成原始的信息。它是一種數(shù)字調(diào)制方法，具體說，就是將信源與一定的PN （偽噪聲碼）進(jìn)行摸二加。例如說在發(fā)射端將"1"用11000100110,而將"0"用00110010110去代替， 這個(gè)過程就實(shí)現(xiàn)了擴(kuò)頻，而在接收機(jī)處只要把收到的序列是110001001

2、10就恢復(fù)成"1"是00110010110就恢復(fù)成"0”,這就是解擴(kuò)。這樣信源速率就被提高了 11倍，同時(shí)也使處理增益 達(dá)到 10DBA上，從而有效地提高了整機(jī)倍噪比。1.1 直擴(kuò)系統(tǒng)模型直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)是將要發(fā)送的信息用偽隨機(jī)碼（PN碼）擴(kuò)展到一個(gè)很寬的頻帶上去，在接收端用與發(fā)送端相同的偽隨機(jī)碼對(duì)接收到的擴(kuò)頻信號(hào)進(jìn)行相關(guān)處理，恢復(fù)出發(fā)送的信號(hào)。對(duì)干擾信號(hào)而言，與偽隨機(jī)碼不相關(guān)，在接收端被擴(kuò)展，使落入信號(hào)通頻帶內(nèi)的干擾信號(hào)功率大大降低，從而提高了相關(guān)的輸出信噪比，達(dá)到了抗干擾的目的。 直擴(kuò)系統(tǒng)一般采用頻率調(diào)制或相位調(diào)制的方式來進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)制，在碼分多址通信中，其調(diào)制

3、多采用BPSK DPSKQPSK MPSK方式，本實(shí)驗(yàn)中采取 BPS3式。直擴(kuò)系統(tǒng)的組成如圖1所示，與信源輸出的信號(hào) a是碼元持續(xù)時(shí)間為 Ta的信息流， 偽隨機(jī)碼產(chǎn)生器產(chǎn)生偽隨機(jī)碼c（t）,每個(gè)偽隨機(jī)碼的碼元寬度為 Tc （Tc<<Ta）。將信息碼與偽隨機(jī)碼進(jìn)行相乘或模二加，產(chǎn)生一速率與偽隨機(jī)碼速率相同的擴(kuò)頻序列，這時(shí)信息帶寬已經(jīng)被展寬（如圖2b）,然后用擴(kuò)頻序列去調(diào)制載波，則信號(hào)頻譜被搬移到射頻上（如圖2c ）。在接收端，接收到的信號(hào)經(jīng)混頻后，用與發(fā)射同步的偽隨機(jī)碼對(duì)中頻信號(hào)進(jìn)行相關(guān)解擴(kuò)，將信號(hào)的頻帶恢復(fù)為信息的頻帶，然后再進(jìn)行解調(diào)，恢復(fù)出所傳送的信息a（t）。對(duì)信道中的干擾，這

4、些干擾包括：窄帶干擾、多徑干擾、多址干擾等。由于這些干擾與偽隨機(jī)碼 不相關(guān)，接收機(jī)的相關(guān)解擴(kuò)對(duì)它們相當(dāng)于一次擴(kuò)頻，將干擾和噪聲的頻譜展寬，降低了功率使解調(diào)器的輸入信噪比得到譜密度，經(jīng)濾波后就大大降低了進(jìn)入信號(hào)通頻帶內(nèi)的干擾功率,標(biāo)準(zhǔn)文檔1.2 擴(kuò)頻通信常用的偽隨機(jī)碼常用的偽隨機(jī)碼主要有 m序列、GOLD歹U、WALS網(wǎng)和OVSF,其中最常見的是 m序列。GOL網(wǎng)是m序列的復(fù)合碼，是由 2個(gè)碼長(zhǎng)相等，碼時(shí)鐘速率相同的序列優(yōu)選對(duì)模2加構(gòu)成，每改變2個(gè)序列相對(duì)位移就可得到一個(gè)新的GOL而列。GOL方列具有良好的自、互相關(guān)特性，且地址數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于 m序列地址數(shù)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，在工程上得到較為廣泛

5、的應(yīng)用。WALS函數(shù)是一種非正弦的完備正交函數(shù)系，具有理想的互相關(guān)特性，兩兩之間的 互相關(guān)函數(shù)為0,亦即它們是正交的，因而在碼分多址通信中，WALS函數(shù)可以作為地址碼使用，在IS-95中，正向傳輸信道就使用了64階WALSHK數(shù)。OVS網(wǎng)是一種正交可變擴(kuò)頻因子碼，保證在不同時(shí)隙上的不同擴(kuò)頻因子的擴(kuò)頻碼正交，而在每個(gè)時(shí)隙上可使用的碼的數(shù)目不固定，與每個(gè)物理信道的數(shù)據(jù)速率和擴(kuò)頻因子有關(guān)，OVS網(wǎng)在TD-SCDMA（統(tǒng)中得到了廣泛使用。21.3 擴(kuò)頻通信技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)擴(kuò)頻通信之所以得到重視和發(fā)展，并成為近代通信主要研究和發(fā)展的方向，是因?yàn)樗?有其它通信系統(tǒng)不能與之相比的獨(dú)特性能。1）抗同頻干擾性能好。

6、接收機(jī)采用相關(guān)運(yùn)算只接收PN碼相同的擴(kuò)頻信號(hào)，對(duì)所有載波頻率相同的信號(hào)或干擾具有很強(qiáng)的抑制能力。2）良好的抗衰落性能。一般信道中的衰落是有頻率選擇性的，不會(huì)對(duì)寬頻帶的擴(kuò)頻信 號(hào)接收產(chǎn)生太大的影響。3）抗多徑干擾能力強(qiáng)。由于擴(kuò)頻系統(tǒng)中采用的PN碼具有很好的自相關(guān)性，互相關(guān)性很弱，不同的路徑傳輸來的信號(hào)能容易地被分離開，并在時(shí)間和相位上重新對(duì)齊，形成幾路信號(hào)功率的疊加，從而改善了接收系統(tǒng)的性能，增加了系統(tǒng)的可靠性。32部分程序代碼及仿真結(jié)果仿真參數(shù)：信源速率2kbps,擴(kuò)頻因子：64,調(diào)制方式：BPSK信道：高斯信道close allclear allSNR=1:1:15Rb=0.25;Tb=1/

7、Rb;M=100;L=400;N=M*L;dt=Tb/L;df=1/(N*dt);Bs=N*df/2;T=N*dt;t=linspace(-T/2,T/2,N);x=sign(rand(1,M)-0.5);t0=linspace(0,T,M);for i=1:100;d(1+(i-1)*400):i*400)=x(i);endfigureplot(t,d)xlabel( 't(ms)');ylabel( 's(t)(V)');title('信源)；axis(0,200,-1.5,1.5);grid onfs=4000;z=reshape(d,2,N/2)

8、;Q=z(1,：)；I=z(2,：)；tq=linspace(-T/2,T/2,length(I);BPSK=(I.*cos(2*fs*pi*tq)-Q.*sin(2*fs*pi*tq)/sqrt(2);figure(2)plot(tq,QPSK)xlabel( 't(ms)');ylabel( 'QPSK(t)(V)');title('BPSK信號(hào)');axis(0,200,-1.5,1.5);grid onuser=1;seq=1;stage=3;ptap1=1 3;ptap2=2 3;regi1=1 1 1;regi2=1 1 1;swit

9、ch seqcase 1code=mseq(stage,ptap1,regi1,user);case 2m1= mseq(stage,ptap1,regi1);m2= mseq(stage,ptap2,regi2);code=goldseq(m1,m2,user);case 3m1=mseq(stage,ptap1,regi1);m2=mseq(stage,ptap2,regi2);code=goldseq(m1,m2,user),zeros(user,1);endxxx=codeclen=length(code);xlength=100*50;x_code=zeros(1,xlength);

10、for i=1:xlengthif mod(i,7)=0x_code(i尸sign(code(mod(i,7)-0.5);elseif mod(i,7)=0x_code(i尸sign(code(7)-0.5);endendk_code=zeros(1,length(QPSK);for i=1:5000k_code(1+(i-1)*4):i*4)=x_code(i);endfigure(3)plot(tq,k_code)xlabel( 't(ms)');ylabel( 'k_code(t)(V)' );title('擴(kuò)頻碼)；axis(20,25,-1.5

11、,1.5);grid onb=BPSK.*k_code;fc=4e4;td=linspace(0,T,length(b);s=b.*cos(2*fc*pi*td);figure(4)plot(td,s)xlabel( 't(ms)');ylabel( 's(t)(V)');title('擴(kuò)頻調(diào)制信號(hào))；axis(20,31,-1.5,1.5);grid on r= awgn(s,SNR(10), 'measured');rs=r.*cos(2*fc*pi*td);figure(5)plot(td,rs)xlabel( 't(ms)

12、');ylabel( 'rs(t)(V)'); title('擴(kuò)頻解調(diào)信號(hào));axis(20,28,-1.5,1.5);grid on jk_code=rs.*k_code;figure(6)plot(td,jk_code)xlabel( 't(ms)');ylabel( 'rk(t)(V)');axis(20,33,-1.5,1.5);grid onf,rf=T2F(td,jk_code);tl,l=lpf(f,rf,fc/10000);liremod=cos(2*fs*pi*tq)*sqrt(2).*l;fi,lif=T2F(

13、tq,liremod);tji,iremod=lpf(fi,lif,fs/10000);iremodo=sign(iremod);lqremod=(-1)*sin(2*fs*pi*tq)*sqrt(2).*l;fq,lqf=T2F(tq,lqremod);tjq,qremod=lpf(fq,lqf,fs/10000);qremodo=sign(qremod);zl=qremodo,iremodo;figure(7)plot(t,zl)xlabel( 't(ms)');ylabel( 'zl(t)(V)');axis(0,200,-1.5,1.5);grid on

14、z2=0;xo=zeros(size(x);for i=1:100z2=0for j=1+(i-1)*400:i*400z2=z2+zl(j);endif z2>=0xo(i)=1;elsexo(i)=-1;endendfigure(8)plot(t0,xo)xlabel( 't(ms)');ylabel( 'xo(t)(V)');title('解調(diào)后輸出的信號(hào));axis(0,400,-1.5,1.5);grid on for a=1:15r= awgn(s,SNR(a), 'measured');rs=r.*cos(2*fc*p

15、i*td);jk_code=rs.*k_code;f,rf=T2F(td,jk_code);tl,l=lpf(f,rf,fc/10000);liremod=cos(2*fs*pi*tq)*sqrt(2).*l;fi,lif=T2F(tq,liremod);tji,iremod=lpf(fi,lif,fs/10000);iremodo=sign(iremod);lqremod=(-1)*sin(2*fs*pi*tq)*sqrt(2).*l;fq,lqf=T2F(tq,lqremod);tjq,qremod=lpf(fq,lqf,fs/10000);qremodo=sign(qremod);zl=

16、qremodo,iremodo;z2=0;xo=zeros(size(x);for i=1:100z2=0for j=1+(i-1)*400:i*400z2=z2+zl(j);endif z2>=0xo(i)=1;elsexo(i)=-1;endendz=0;for i=1:100if (x(i)=xo(i) z=z+1;endendz1(a)=z/100 endfigure(8) plot(SNR,z1) xlabel( 'SNR'); ylabel( 'z1'); title('誤碼率)； axis(0,15,10A(-4),1); grid on程序運(yùn)行結(jié)果:Q =i$ure 11-國 1= u二J”fit Ed* Wew |nwrt IN. JJmHop Jftin<kjw Hrip，2 *鼠*白與 Q / o. 國口薛啊啟的瞳出信號(hào)3仿真參數(shù)：信源速率2kbps,擴(kuò)頻因子：64,調(diào)制方式：BPSK信道：高斯信道4總結(jié)與感想：擴(kuò)頻通信以其較強(qiáng)的抗干擾、抗衰落、抗多徑性能而成為第三代通信的核心技術(shù)，本文闡述了擴(kuò)頻通信的理論基礎(chǔ)和實(shí)現(xiàn)方法，利用MATLAB詳細(xì)