移動通信課程設計報告實驗報告-利用matlab進行m序列直接擴頻仿真

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)目錄目錄一、背景一、背景.4二、基本要求二、基本要求.4三、設計概述三、設計概述 .4四、四、Matlab 設計流程圖設計流程圖.5五、五、Matlab 程序及仿真結(jié)果圖程序及仿真結(jié)果圖.61、生成 m 序列及 m 序列性質(zhì).62、生成 50 位隨機待發(fā)送二進制比特序列，并進行擴頻編碼.73、對擴頻前后信號進行 BPSK 調(diào)制，觀察其時域波形.94、計算并觀察擴頻前后 BPSK 調(diào)制信號的頻譜.105、仿真經(jīng) awgn 信道傳輸后，擴頻前后信號時域及頻域的變化.116、對比經(jīng)信道前后兩種信號的頻譜變化.127、接收機與本地恢復載波相乘，觀察仿真時域波形

2、.148、與恢復載波相乘后，觀察其頻譜變化.159、仿真觀察信號經(jīng)凱薩爾窗低通濾波后的頻譜.1610、觀察經(jīng)過低通濾波器后無擴頻與擴頻系統(tǒng)的時域波形.1711、對擴頻系統(tǒng)進行解擴，觀察其時域頻域.1812、比較擴頻系統(tǒng)解擴前后信號帶寬.1913、比較解擴前后信號功率譜密度.2014、對解擴信號進行采樣、判決.2115、在信道中加入 20402050Hz 窄帶強干擾并乘以恢復載波.2416、對加窄帶干擾的信號進行低通濾波并解擴.2517、比較解擴后信號與窄帶強干擾的功率譜.27六、誤碼率六、誤碼率 simulink 仿真仿真.281、直接擴頻系統(tǒng)信道模型.282、加窄帶干擾的直擴系統(tǒng)建模.293

3、、用示波器觀察發(fā)送碼字及解擴后碼字.304、直接擴頻系統(tǒng)與無擴頻系統(tǒng)的誤碼率比較.315、不同擴頻序列長度下的誤碼率比較.326、擴頻序列長度 N=7 時，不同強度窄帶干擾下的誤碼率比較.33七、利用七、利用 Walsh 碼實現(xiàn)碼分多址技術碼實現(xiàn)碼分多址技術.341、產(chǎn)生改善的 walsh 碼.352、產(chǎn)生兩路不同的信息序列.363、用兩個沃爾什碼分別調(diào)制兩路信號.38精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)4、兩路信號相加，并進行 BPSK 調(diào)制.395、觀察調(diào)制信號頻譜，并經(jīng) awgn 信道加高斯白噪和窄帶強干擾.406、接收機信號乘以恢復載波，觀察時域和頻域.427、信號經(jīng)凱薩爾窗低通

4、濾波器.438、對濾波后信號分別用 m1 和 m2 進行解擴.449、對兩路信號分別采樣，判決.45八、產(chǎn)生隨機序列八、產(chǎn)生隨機序列 Gold 碼和正交碼和正交 Gold 碼碼.471、產(chǎn)生 Gold 碼并仿真其自相關函數(shù).482、產(chǎn)生正交 Gold 碼并仿真其互相關函數(shù).50九、實驗心得體會九、實驗心得體會.51精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)直接序列擴頻系統(tǒng)仿真直接序列擴頻系統(tǒng)仿真1 1、背景背景直接序列擴頻通信系統(tǒng)(DSSS)是目前應用最為廣泛的系統(tǒng)。在發(fā)送端，直擴系統(tǒng)將發(fā)送序列用偽隨機序列擴展到一個很寬的頻帶上去，在接受端又用相同的擴頻序列進行解擴，回復出原有信息。由于干擾信

5、息與偽隨機序列不相關，擴頻后能夠使窄帶干擾得到有效的抑制，提高輸出信噪比。系統(tǒng)框圖如下圖所示：二、基本要求：二、基本要求：1.通過 matlab 建模，對直擴系統(tǒng)進行仿真，數(shù)據(jù)調(diào)制方式可以自由選擇，可以使用基帶信號，但最好能使用頻帶信號，信道為高斯白噪信道。要仿真出擴頻前的信號的頻偏，擴頻后的信號頻譜，過信道之后的頻譜以及解擴之后的頻譜。2.研究并仿真產(chǎn)生 m 序列，寫出生成 m 序列的算法。3.驗證直擴系統(tǒng)對窄帶干擾的抑制能力，在信道中加入一個窄帶強干擾，仿真出加了干擾后的頻譜圖和解擴后的頻譜圖，給出誤碼率等仿真圖。4.在以上基礎上仿真實現(xiàn)碼分多址技術，使用 Walsh 碼進行復用，實現(xiàn)多個

6、信號同時傳輸。(選做)可選項：1.在信道中加入多徑，使用 rake 接收來抗多徑效應。2.產(chǎn)生除 m 序列之外的其他隨機序列，如 Gold 碼，正交 Gold 碼等等。3.對比無擴頻的系統(tǒng)的誤碼率。3、設計概述設計概述本次課設完成基本要求，并選作了可選項碼分多址，Gold 碼及誤碼率對比。通過 matlab 建模仿真了直擴系統(tǒng) BPSK 調(diào)制的各點頻偏及時域信號，并仿真了窄帶強干擾對直擴系統(tǒng)的影響以及利用改善的 WALSH 碼實現(xiàn)碼分多址技術。另外，通過 matlab 的 simulink 工具盒 bertool 工具仿真對比了直擴系統(tǒng)和無擴頻系統(tǒng)的誤碼率。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注

7、-專業(yè)4、matlab 設計流程圖設計流程圖基本擴頻系統(tǒng)仿真流程圖100Hz 擴頻序列100/7Hz 二進制比特信息100Hz 7 位雙極性 m 序列2000Hz 載波 cos4000tBPSK 調(diào)制信號高斯白噪聲恢復載波 cos4000t100Hz 7 位雙極性 m 序列凱薩爾濾波器低通濾波采樣、判決精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)5、matlab 程序及仿真結(jié)果圖程序及仿真結(jié)果圖1、生成生成 m 序列及序列及 m 序列性質(zhì)序列性質(zhì)實驗產(chǎn)生 7 位 m 序列，頻率 100Hz，模擬線性反饋移位寄存器序列，原理圖如下：clear all;clc;X1=0;X2=0;X3=1; m=3

8、50; %重復 50 遍的 7 位單極性 m 序列for i=1:m Y3=X3; Y2=X2; Y1=X1; X3=Y2; X2=Y1; X1=xor(Y3,Y1); L(i)=Y1;endfor i=1:m M(i)=1-2*L(i); %將單極性 m 序列變?yōu)殡p極性 m 序列endk=1:1:m;figure(1)subplot(3,1,1)%做 m 序列圖stem(k-1,M);精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)axis(0,7,-1,1);xlabel(k);ylabel(M 序列);title(移位寄存器產(chǎn)生的雙極性 7 位 M 序列) ;subplot(3,1,2)ym=

9、fft(M,4096);magm=abs(ym);%求雙極性 m 序列頻譜fm=(1:2048)*200/2048;plot(fm,magm(1:2048)*2/4096);title(雙極性 7 位 M 序列的頻譜)axis(90,140,0,0.1);a,b=xcorr(M,unbiased);subplot(3,1,3)%求雙極性 m 序列自相關函數(shù)plot(b,a);axis(-20,20,-0.5,1.2);title(雙極性 7 位 M 序列的自相關函數(shù));由上圖可以看出，7 位 m 序列為 1，-1，-1，-1，1，-1，1。另外，自相關函數(shù)的圖形比較尖銳，最大值為 1，最小值為

10、-1/7，符合理論結(jié)果。2、生成、生成 50 位隨機待發(fā)送二進制比特序列，并進行擴頻編碼位隨機待發(fā)送二進制比特序列，并進行擴頻編碼生成的信息碼頻率為 100/7Hz，利用 m 序列編碼后，頻率變?yōu)?100Hz。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)N=50;a=0;x_rand=rand(1,N);%產(chǎn)生 50 個 0 與 1 之間隨機數(shù)for i=1:N if x_rand(i)=0.5%大于等于 0.5 的取 1，小于 0.5 的取 0 x(i)=1;a=a+1; else x(i)=0; endendt=0:N-1;figure(2)%做信息碼圖subplot(2,1,1)stem(

11、t,x);title(擴頻前待發(fā)送二進制信息序列);tt=0:349;subplot(2,1,2)l=1:7*N;y(l)=0;for i=1:Nk=7*i-6; y(k)=x(i); k=k+1;y(k)=x(i);k=k+1;y(k)=x(i);k=k+1;y(k)=x(i);k=k+1;y(k)=x(i);k=k+1;y(k)=x(i);k=k+1;y(k)=x(i);ends(l)=0;for i=1:350%擴頻后，碼率變?yōu)?100/7*7=100Hz s(i)=xor(L(i),y(i);endtt=0:7*N-1;stem(tt,s);axis(0,350,0,1);title(

12、擴頻后的待發(fā)送序列碼);精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)3、對擴頻前后信號進行、對擴頻前后信號進行 BPSK 調(diào)制，觀察其時域波形調(diào)制，觀察其時域波形BPSK 調(diào)制采用 2kHz 信號 cos(2*2000*t)作為載波figure(3)subplot(2,1,2)fs=2000;ts=0:0.00001:3.5-0.00001;%為了使信號看起來更光滑，作圖時采樣頻率為100kHz % ps=cos(2*pi*fs*ts);s_b=rectpulse(s,1000);%將沖激信號補成矩形信號s_bpsk=(1-2.*s_b).*cos(2*

13、pi*fs*ts);%擴頻后信號 BPSK 調(diào)制時域波形plot(ts,s_bpsk);xlabel(s);axis(0.055,0.085,-1.2,1.2)title(擴頻后 bpsk 信號時域波形);subplot(2,1,1)s_bb=rectpulse(x,7000);s_bpskb=(1-2.*s_bb).*cos(2*pi*fs*ts);%無擴頻信號 BPSK 調(diào)制時域波形plot(ts,s_bpskb);xlabel(s);axis(0.055,0.085,-1.2,1.2);title(擴頻前 bpsk 信號時域波形)可以看出，100/7Hz 的無擴頻信號每 0.07s 時由

14、于序列極性變換產(chǎn)生相位變精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)換，100Hz 的擴頻后調(diào)制信號每 0.01s 由于序列極性變換產(chǎn)生相位變換。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)4、計算并觀察擴頻前后、計算并觀察擴頻前后 BPSK 調(diào)制信號的頻譜調(diào)制信號的頻譜對信號采用點 fft 計算，得到頻譜figure(4)N=;ybb=fft(s_bpskb,N);%無擴頻信號 BPSK 調(diào)制頻譜magb=abs(ybb);fbb=(1:N/2)*/N;subplot(2,1,1)plot(fbb,magb(1:N/2)*2/N);axis(1700,2300,0,0.8);title(擴頻前調(diào)

15、制信號頻譜);xlabel(Hz);subplot(2,1,2)yb=fft(s_bpsk,N);%擴頻信號 BPSK 調(diào)制頻譜mag=abs(yb);fb=(1:N/2)*/N;plot(fb,mag(1:N/2)*2/N);axis(1700,2300,0,0.8);title(擴頻后調(diào)制信號頻譜);xlabel(Hz);如圖，擴頻前信號主瓣寬度約為 2*100/7=28Hz，擴頻后，信號頻譜展寬，主瓣 19002100Hz 約為 200Hz，為無擴頻信號頻譜寬度的 N=7 倍，符合理論推精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)算。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)5、仿真經(jīng)、仿

16、真經(jīng) awgn 信道傳輸后，擴頻前后信號時域及頻域的變化信道傳輸后，擴頻前后信號時域及頻域的變化awgn 信道模擬了真實的信道，為傳輸信號增加了高斯白噪聲。在本次仿真中，設定信道信噪比為 3dB，即信噪比約為 2。figure(5)subplot(2,2,1)s_bpskba=awgn(s_bpskb,3,measured);%經(jīng)過信道加高斯白噪,信噪比為 3dbwplot(ts,s_bpskb,ts,s_bpskba);axis(0,0.005,-1.2,1.2);xlabel(t);title(經(jīng)過信道加噪后的信號與原信號時域波形對比);subplot(2,2,3)s_bpska=awgn

17、(s_bpsk,3,measured);plot(ts,s_bpsk,ts,s_bpska);title(擴頻后經(jīng)加噪過信道后的信號與原信號時域波形對比);xlabel(t);axis(0.0675,0.0725,-1.2,1.2);subplot(2,2,2)ybba=fft(s_bpskba,N);%無擴頻調(diào)制信號經(jīng)信道后頻譜分析magba=abs(ybba);plot(fbb,magba(1:N/2)*2/N);title(擴頻前經(jīng)信道調(diào)制信號頻譜);axis(1700,2300,0,0.8);xlabel(Hz);subplot(2,2,4)yba=fft(s_bpska,N);%擴頻

18、調(diào)制信號經(jīng)信道后頻譜分析maga=abs(yba);fb=(1:N/2)*/N;plot(fb,maga(1:N/2)*2/N);axis(1700,2300,0,0.8);xlabel(Hz);title(擴頻后經(jīng)信道調(diào)制信號頻譜);精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)可以看出，藍色為光滑余弦調(diào)制信號，綠色為加噪聲后時域波形，出現(xiàn)較大鋸齒。至于頻譜變化，這張圖并不明顯，于是我在下一張圖繼續(xù)比較了加入高斯噪聲后的頻譜變化。6、對比經(jīng)信道前后兩種信號的頻譜變化對比經(jīng)信道前后兩種信號的頻譜變化figure(6)title(對比經(jīng)信道前后的信號頻譜);subplot(2,2,1)plot(fb

19、b,magb(1:N/2)*2/N);axis(0,4000,0,0.04);title(擴頻前調(diào)制信號頻譜);xlabel(Hz);subplot(2,2,2)plot(fbb,magba(1:N/2)*2/N);axis(0,4000,0,0.04);title(擴頻前經(jīng)信道調(diào)制信號頻譜);xlabel(Hz);subplot(2,2,3)plot(fb,mag(1:N/2)*2/N);精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)axis(0,4000,0,0.04);title(擴頻后調(diào)制信號頻譜);xlabel(Hz);subplot(2,2,4)plot(fb,maga(1:N/2)*

20、2/N);axis(0,4000,0,0.04);title(擴頻后經(jīng)信道調(diào)制信號頻譜);xlabel(Hz);由上圖可以清楚地對比經(jīng)高斯白噪聲信道前后的頻譜對比。雖然整體的幅度趨勢不變，但是能看出，經(jīng)過信道加噪后，在所有的頻率點上都產(chǎn)生了一定的振幅，符合高斯白噪聲的原理。此處的信噪比為 3dB。另外可以看出，BPSK調(diào)制將信號頻譜搬移到了以 2000Hz 為中心頻率的頻段上。下面，我將分別仿真解調(diào)解擴后譯碼輸出及加入窄帶強干擾后解調(diào)解擴譯碼輸出的時域和頻譜。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)（1）不加窄帶強干擾不加窄帶強干擾7、接收機與本地恢復載波相乘，觀察仿真時域波形接收機與本地恢

21、復載波相乘，觀察仿真時域波形figure(7)subplot(2,1,1)reb=s_bpskba.*cos(2*pi*fs*ts);%無擴頻系統(tǒng)接收信號乘以本地恢復載波信號plot(ts,reb);axis(0.055,0.085,-1.5,1.5);xlabel(t);title(擴頻前接收信號乘以恢復載波);subplot(2,1,2)re=s_bpska.*cos(2*pi*fs*ts);%擴頻系統(tǒng)接收信號乘以本地恢復載波信號plot(ts,re);axis(0.055,0.085,-1.5,1.5);xlabel(t);title(擴頻后接收信號乘以恢復載波);可以看出，接收信號乘以

22、恢復載波后，已經(jīng)能大致恢復出信號的變化。同時，無擴頻系統(tǒng)符號速率仍然是 100/7Hz 即 0.07s 出現(xiàn)符號變化，擴頻系統(tǒng)100Hz 即 0.01s 出現(xiàn)符號變化。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)8、與恢復載波相乘后，觀察其頻譜變化、與恢復載波相乘后，觀察其頻譜變化figure(8)subplot(2,1,1)yreb=fft(reb,N);magreb=abs(yreb);freb=(1:N/2)*/N;plot(freb,magreb(1:N/2)*2/N);axis(0,5000,0,0.5);title(擴頻前乘以恢復載波后信號頻譜);subplot(2,1,2)yre=

23、fft(re,N);magre=abs(yre);plot(freb,magre(1:N/2)*2/N);title(擴頻后乘以恢復載波后信號頻譜);axis(0,5000,0,0.5);可以看出，信號乘以頻率為 2kHz 的恢復載波后，在基帶和 4kHz 處存在頻譜分量，則下一步需要對信號進行低通濾波。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)9、仿真觀察信號經(jīng)凱薩爾窗低通濾波后的頻譜、仿真觀察信號經(jīng)凱薩爾窗低通濾波后的頻譜figure(9)subplot(2,1,1)fp=100;fc=200;as=100;ap=1;%衰減 100dBfsw=22000;wp=2*fp/fsw;wc=2*

24、fc/fsw;Nw=ceil(as-7.95)/(14.36*(wc-wp)/2)+1; %求凱薩爾窗低通濾波器階數(shù)beta=0.1102*(as-8.7);window=kaiser(Nw+1,beta);b=fir1(Nw,wc,window);bs=abs(freqz(b,1,fsw);plot(bs)magrebl=bs.*magreb;%頻譜與低通濾波器相乘plot(freb,magrebl(1:N/2)*2/N);axis(0,200/7,0,1);title(擴頻前:信號經(jīng)過凱薩爾窗函數(shù)低通濾波);xlabel(Hz);subplot(2,1,2)magrel=bs.*magre

25、;plot(freb,magrel(1:N/2)*2/N);title(擴頻后:信號經(jīng)過凱薩爾窗函數(shù)低通濾波);axis(0,200,0,0.4);xlabel(Hz);精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)10、觀察經(jīng)過低通濾波器后無擴頻與擴頻系統(tǒng)的時域波形、觀察經(jīng)過低通濾波器后無擴頻與擴頻系統(tǒng)的時域波形figure(10)subplot(2,1,1)yrebl=real(ifft(bs.*yreb,);%對無擴頻系統(tǒng)頻譜做 ifft 變換tm=(1:N)/N*4;plot(tm,yrebl);xlabel(t);title(擴頻前經(jīng)過凱薩爾窗函數(shù)濾波后時域波形);subplot(2,1

26、,2)yrel=real(ifft(bs.*yre,);%對擴頻系統(tǒng)頻譜做 ifft 變換plot(tm,yrel);xlabel(t);title(擴頻后經(jīng)過凱薩爾窗函數(shù)濾波后時域波形);如圖，經(jīng)過低通濾波器后，高頻分量基本消失，剩下的信號已經(jīng)能夠進行采樣判決，時域波形與原信息基本吻合。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)11、對擴頻系統(tǒng)進行解擴，觀察其時域頻域、對擴頻系統(tǒng)進行解擴，觀察其時域頻域figure(11)subplot(2,1,1)jj=rectpulse(M,1000);%擴頻信號乘以解擴序列yrej=jj.*yrel(1:);plot(ts(1:),yrej);xlab

27、el(t);axis(0,4,-0.5,0.5);title(解擴后信號波形);subplot(2,1,2)yj=fft(yrej,N);magj=abs(yj);plot(freb,magj(1:N/2)*2/N);axis(0,500,0,0.2);title(解擴后信號頻譜);xlabel(Hz);由于擴頻信號與 m 序列具有良好的相關性，故乘以 m 序列以后，能基本還原出原信號波形。同時可以看出，頻譜已經(jīng)由擴展帶寬再次縮短，還原出原信號頻譜。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)12、比較擴頻系統(tǒng)解擴前后信號帶寬、比較擴頻系統(tǒng)解擴前后信號帶寬figure(12)title(解擴前后

28、信號頻偏對比);subplot(2,1,1)plot(freb,magrel(1:N/2)*2/N);axis(0,200,0,0.4);title(解擴前信號頻偏);subplot(2,1,2)plot(freb,magj(1:N/2)*2/N);axis(0,200,0,0.4);title(解擴后信號頻偏);可以清楚看出，解擴前信號主瓣約為 100Hz，解擴后恢復為 100/7Hz，與發(fā)送信息吻合。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)13、比較解擴前后信號功率譜密度、比較解擴前后信號功率譜密度figure(13)subplot(2,1,1)yjb=fft(yrel,N);prelb

29、=yjb.*conj(yjb)/N;plot(freb,prelb(1:N/2)*2/N);axis(0,200,0,0.01);title(解擴前信號功率譜);xlabel(Hz);subplot(2,1,2)yj=fft(yrej,N);prel=yj.*conj(yj)/N;plot(freb,prel(1:N/2)*2/N);axis(0,200,0,0.01);title(解擴后信號功率譜);xlabel(Hz); 如圖，解擴后信號的頻譜被壓縮，功率幅度增加，符合理論分析結(jié)果。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)14、對解擴信號進行采樣、判決對解擴信號進行采樣、判決figure

30、(14)subplot(2,1,1)for i=1:1:350 ij=i*1000-500; ss(i)=yrej(ij);endstem(ss);title(解擴信號采樣);subplot(2,1,2)for i=1:1:350%判決信號算法 if ss(i)0.2 ss(i)=1; elseif ss(i)=0.5 x1(i)=1;a=a+1;精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè) else x1(i)=0; endendt=0:N-1;subplot(2,1,1)stem(t*0.08,x1);xlabel(t/s);title(擴頻前待發(fā)送二進制信息序列 1);x_rand=ran

31、d(1,N);for i=1:N if x_rand(i)=0.5 x2(i)=1;a=a+1; else x2(i)=0; endendsubplot(2,1,2)stem(t*0.08,x2);title(擴頻前待發(fā)送二進制信息序列 2);xlabel(t/s);精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)3、用兩個沃爾什碼分別調(diào)制兩路信號用兩個沃爾什碼分別調(diào)制兩路信號figure(3)y1=rectpulse(x1,8);y2=rectpulse(x2,8);for i=1:1:50 M1(8*i-7)=m1(1);M2(8*i-7)=m2(1); M1(8*i-6)=m1(2);M2(8

32、*i-6)=m2(2); M1(8*i-5)=m1(3);M2(8*i-5)=m2(3); M1(8*i-4)=m1(4);M2(8*i-4)=m2(4); M1(8*i-3)=m1(5);M2(8*i-3)=m2(5); M1(8*i-2)=m1(6);M2(8*i-2)=m2(6); M1(8*i-1)=m1(7);M2(8*i-1)=m2(7); M1(8*i)=m1(8);M2(8*i)=m2(8);endsubplot(2,1,1)tt=0:8*N-1;for i=1:400;x11(i)=1-2*y1(i);x12(i)=1-2*y2(i);s1(i)=M1(i)*x11(i);s

33、2(i)=M2(i)*x12(i);endsubplot(2,1,1)stem(tt/100,s1);title(擴頻后的待發(fā)送序列碼 1);xlabel(t/s);subplot(2,1,2)stem(tt/100,s2);title(擴頻后的待發(fā)送序列碼 2);xlabel(t/s);精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)4、兩路信號相加，并進行兩路信號相加，并進行 BPSK 調(diào)制調(diào)制figure(4)subplot(2,1,1)s=s1+s2;stem(tt/100,s);title(兩路信息相加,即進行 walsh 碼復用);xlabel(t/s);subplot(2,1,2)fs

34、=2000;ts=0:0.00001:4-0.00001;s_b=rectpulse(s,1000);s_bpsk=s_b.*cos(2*pi*fs*ts);plot(ts,s_bpsk);xlabel(t/s);axis(0.065,0.095,-2.2,2.2)title(walsh 碼分復用做 BPSK 變換); 對比 walsh 碼進行復用后的信號與無碼分多址系統(tǒng)的信號，可以看出，無碼分多址系統(tǒng)的信息碼只有兩個取值-1 和 1，但是復用后存在三個值-1,0,1，所以 BPSK 調(diào)制信號存在為零的時刻。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)5、觀察調(diào)制信號頻譜，并經(jīng)觀察調(diào)制信號頻譜，

35、并經(jīng) awgn 信道加高斯白噪和窄帶強干擾信道加高斯白噪和窄帶強干擾figure(5)subplot(3,1,1)N=;yb=fft(s_bpsk,N);mag=abs(yb);fb=(1:N/2)*/N;plot(fb,mag(1:N/2)*2/N);axis(1000,3000,0,0.25);title(碼分復用擴頻后調(diào)制信號頻譜);xlabel(f/Hz);subplot(3,1,2)s_bpska=awgn(s_bpsk,3,measured);%經(jīng)過 awgn 信號，信噪比 3dBplot(ts,s_bpsk,ts,s_bpska);title(碼分復用擴頻后經(jīng)加噪過信道后的信號與

36、原信號時域波形對比);xlabel(t/s);axis(0.0775,0.0825,-2.4,2.4);subplot(3,1,3)yba=fft(s_bpska,N);maga=abs(yba);fb=(1:N/2)*/N;fd=;Wp1=2*2040/fd;%帶通濾波器Wp2=2*2050/fd;Wc1=2*2030/fd;Wc2=2*2060/fd;Ap=1;As=100;W1=(Wp1+Wc1)/2;W2=(Wp2+Wc2)/2;wdth=min(Wp1-Wc1),(Wc2-Wp2);Nd=ceil(11*pi/wdth)+1;bd=fir1(Nd,W1 W2);zd(1)=1;%單位

37、沖激for i=2:1: zd(i)=0;endds=abs(freqz(bd,1,fd);ybz=fft(zd,N)*40000;magz=abs(ybz);dz=ds.*magz;dsz=maga+dz;%將窄帶干擾疊加到信號上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)plot(fb,dsz(1:N/2)*2/N);axis(1000,3000,0,0.4);xlabel(f/Hz);title(碼分復用擴頻后經(jīng)信道調(diào)制加窄帶強干擾信號頻譜);精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)6、接收機信號乘以恢復載波，觀察時域和頻域接收機信號乘以恢復載波，觀察時域和頻域figure(6)subp

38、lot(2,1,1)rez=real(ifft(dz,N);re=(s_bpska+rez).*cos(2*pi*fs*ts);plot(ts,re);axis(0.065,0.095,-2.8,2.8);xlabel(t);title(擴頻后接收信號乘以恢復載波);xlabel(t/s);subplot(2,1,2)yre=fft(re,N);magre=abs(yre);plot(fb,magre(1:N/2)*2/N);title(碼分復用擴頻后乘以恢復載波后信號頻譜);axis(0,5000,0,0.16);xlabel(f/Hz);精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)7、信號經(jīng)

39、凱薩爾窗低通濾波器信號經(jīng)凱薩爾窗低通濾波器figure(7)subplot(2,1,1)magrel=bs.*magre;plot(fb,magrel(1:N/2)*2/N);title(碼分復用信號經(jīng)過凱薩爾窗函數(shù)低通濾波);axis(0,200,0,0.25);xlabel(f/Hz);subplot(2,1,2)tm=(1:N)/N*4;yrel=real(ifft(bs.*yre,);plot(tm,yrel);xlabel(t/s);title(經(jīng)過凱薩爾窗函數(shù)濾波后時域波形); 可以看出，信號經(jīng)過濾波后的時域波形前后部分畸變較大，說明用改善的walsh 碼進行碼分復用時，不同用戶間

40、仍然后一定的碼間干擾。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)8、對濾波后信號分別用對濾波后信號分別用 m1 和和 m2 進行解擴進行解擴figure(8)subplot(2,1,1)j1=rectpulse(M1,1000);j2=rectpulse(M2,1000);yrej1=j1.*yrel;plot(ts,yrej1);title(時域波形與解擴碼 m1 相乘波形);xlabel(t/s);subplot(2,1,2)yrej2=j2.*yrel;plot(ts,yrej2);xlabel(t/s);title(時域波形與解擴碼 m2 相乘波形); 對比碼分復用系統(tǒng)和無碼分復用系統(tǒng)

41、，可以看出，解擴后波形出現(xiàn)了 0 項，每個有效樣值的持續(xù)時間比無碼分復用的系統(tǒng)減少了一半。而且解擴信號時域波形前后部分的干擾比解擴前還要嚴重，說明碼分復用引入了碼間干擾。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)9、對兩路信號分別采樣，判決對兩路信號分別采樣，判決figure(9)for i=1:1:50 S1(i)=0;S2(i)=0;endfor i=1:1:800 ij=i*500-250; ss1(i)=yrej1(ij);ss2(i)=yrej2(ij);endfor i=1:1:800 if ss1(i)0.3 ss1(i)=1; elseif ss1(i)0.3 ss2(i)=1

42、; elseif ss2(i)=5 S1(n1)=0;n1=n1+1; elseif k1=5 S2(n2)=0;n2=n2+1; elseif k2=-5 S2(n2)=1;n2=n2+1; end endsubplot(2,1,1)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)stem(S1);title(序列 1 判決后的最終信號);subplot(2,1,2)stem(S2);title(序列 2 判決后的最終信號); 比較原信息序列，可以看出最終判決信號與原信號相同，但是有時會出現(xiàn)誤碼。所以，為了防止多用戶帶來的碼間干擾，CDMA 除了進行碼分復用以外還應采用其他措施抗干擾。至此，wal

43、sh 正交碼的碼分復用仿真完成。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)8、產(chǎn)生隨機序列產(chǎn)生隨機序列 Gold 碼和正交碼和正交 Gold 碼碼Gold 碼是由 m 序列派生出的一種偽隨機碼，它具有類似于 m 序列具有的偽隨機性質(zhì)，但其同長度不同序列的數(shù)目比 m 序列的多得多。Gold 碼發(fā)生器框圖：m1m2Gold 碼Gold 碼是由 m 序列的優(yōu)選對移位模二加構成，m1和 m2為同長度的兩個不同 m 序列并為優(yōu)選對。Gold 碼的自相關特性：Gold 證明過 Gold 碼序列的自相關函數(shù)的所有非最高峰的取值為三值，如下式所示，其中 p=2n-1，為 Gold 碼序列的周期。ptptpR2

44、1當 n 為奇數(shù)時，+1，當 n 為偶數(shù)且不是 4 的整數(shù)倍時，。212nt1221nt實驗中，我采用了長度 n=7 的一對優(yōu)選對構成 Gold 碼。采用 matlab 里面的gfprimfd(7,all)命令得到全部的 18 個本原多項式表達式，如下圖：之后選取的本原多項式的八進制數(shù)表示為 m1（211） ，m2（217） 。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)1、產(chǎn)生、產(chǎn)生 Gold 碼并仿真其自相關函數(shù)碼并仿真其自相關函數(shù)clear all;clc;X1=1;X2=1;X3=1;X4=1;X5=1;X6=1;X7=-1;m=27-1;for i=1:1:m Y7=X7;Y6=X6;

45、Y5=X5;Y4=X4;Y3=X3;Y2=X2;Y1=X1; X7=Y6;X6=Y5;X5=Y4;X4=Y3;X3=Y2;X2=Y1; X1=Y3*Y7; L1(i)=Y1;endfor i=1:1:m Y7=X7;Y6=X6;Y5=X5;Y4=X4;Y3=X3;Y2=X2;Y1=X1; X7=Y6;X6=Y5;X5=Y4;X4=Y3;X3=Y2;X2=Y1; X1=Y1*Y2*Y3*Y7; L2(i)=Y1;endfor i=1:1:m L(i)=L1(i)*L2(i); L(i)=1-L(i); L(i)=0.5*L(i);endfigure(1)subplot(2,1,1)i=1:127;stairs(i,L);axis(0,130,-1.2,1.2);title(n=7Gold 碼);xlabel(k);subplot(2,1,2)a=L;b=a;Nb=127;N=2*m;for k=1:N c=xor(a,b); D=sum(c); A=Nb-D; R(k)=(A-D)/(A+D);%計算相關系數(shù) b=b(Nb),b(1:(Nb-1);endk=0:(N-1);plot(k,R,-r.);axis