基于MATLAB的直接序列扩频通信系统性能仿真分析研究
基于matlab的直序扩频通信系统的仿真设计
基于matlab的直序扩频通信系统的仿真摘要根据扩频理论,用MATLAB对直接序列扩频通信系统进行了仿真。
根据香农定理和科捷尔尼科夫潜在抗干扰理论,通过MATLAB的仿真平台对直扩通信系统进行了仿真,建立了扩频通信系统仿真模型,详细讲述了各个模块的设计,接收端同步捕获过程采用数字匹配滤波器的原理。
在给定的仿真条件下,对仿真程序进行了运行测试,得到了预期的仿真结果。
关键词:直接序列扩频;通信;MATLABDirect sequence spread spectrum communication system basedon matlab simulationAbstractIn this paper, based on the spread spectrum theory, I use MATLAB to simulate the direct sequence spread spectrum.According to the shannon theorem and jie's nico's potential interference theory, direct sequence spread spectrum is simulated by the simulation platform which is offered by MATLAB. And it tells the story of the design of various modules in detail. The receiver synchronization capture process adopts the principle of digital matched filter. In a given simulation conditions, I run the test simulation program and get the expectant simulation results.Key Words:direct sequence spread spectrum, communication, MATLAB目录1绪论31.1 扩频通信的概述31.2扩频通信的发展与应用32 直接序列扩频通信52.1理论基础52.2扩频通信系统的指标62.3扩频通信的种类72.4直接序列扩频通信系统72.5 扩频序列122.6 扩频序列的同步捕获162.6.1 扩频序列的伪码同步162.6.2 扩频序列的同步捕获173 直接扩频系统MATLAB仿真263.1 直接扩频MATLAB仿真组成框图263.2 m序列发生器263.3 高斯噪声263.4干扰和解扩判决273.5仿真结果分析273.6实验心得29附录29参考文献32致331 绪论1.1 扩频通信的概述扩频通信与光纤通信、卫星通信一同被誉为进入信息时代的三大高技术通信传输方式,它是指发送的信息被展宽到一个很宽的频带上,在接收端通过相关接收,将信号恢复到信息带宽的一种系统[1]。
基于MATLAB的扩频码设计仿真及性能分析
g l se od quenc rm p l l e i oy ,
— 一 .
p l2; oy)
一 — —
m s quen e cel 1 =m seque e1 r m nc i m s quen e ce1 2=m
N= 2 r ; -l
m序列 又称最 长线性反馈移位寄存器序列 , 由线性反馈 可
移位寄存器产生 , 具有优 良的 自相关 函数 , 是狭义伪 随机序列 。 r 级线性移位寄存器及其特征多项 式如图 1 所示 :
rgse=o e(,; e itr n s1 ) r msq e e l eo(,) e u n e =zrs1 ; N
计仿真及性 能分析 ,同时在 Smuik环境 下建 立这两种扩频 i l n 码序列 的产生模 型对 自编程序 的正 确性进行 了验证 。并 基 于 Mal t b平 台对输 出的扩频码进行相关 性 、平衡性 两种性能 的 a 评估分析。 仿真结果验证 了该 方法 的正 确性 、 先进性和简洁性 , 为工程实践提供了一种可行 的方法 。
msq e c 11 e itr) e u n e ( =rgse(; ) r
f r =2 N: o i :
n w e itr )mo ( m a rgse) ) e rgse( = ds (, e itr2; 1 u * ,
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f ) 0 1 + 22 【 =c+cx cx+…cx x vy c∈ {, O 1) i
n w e i e i rgse ̄ 1 e rgs r) e itr 一 ) t (= ;
基于MATLAB的扩频和调频通信系统仿真
实验报告课程名称:现代通信原理实验任课教师:李波实验名称:基于MATLAB的扩频和跳频通信系统仿真研究年级:13级专业:控制工程姓名:李义学号:12013002346日期:2013年10月10日云南大学信息学院一、 实验目的根据通信理论知识熟练的运用MATLAB 进行直序列扩频和跳频扩频的仿真研究。
二、 实验内容1.Matlab/simulink 通信系统仿真。
2.用matlab 实现直序列扩频和跳频扩频。
三、 实验平台硬件平台:笔记本电脑软件平台:windows7操作系统、Matlab R2013a四、扩展频谱通信知识1.理论基础通信技术和通信理论的研究,是围绕着通信系统的有效性和可靠性这两个基本问题开展的。
所以,有效性和可靠性是设计和评价一个通信系统的主要性能指标。
有效性,是指通信系统传输信息效率的高低。
这个问题是讨论怎样以最合理、最经济的方法传输最大数量的信息。
在模拟通信系统中,多路复用技术可提高系统的有效性。
显然,信道复用程度越高,系统传输信息的有效性就越好。
在数字通信系统中,由于传输的是数字信号,因此传输的有效性是用传输速率来衡量的。
可靠性,是指通信系统可靠地传输信息。
由于信息在传输过程中受到干扰,收到的与发出的信息并不完全相同。
可靠性就是用来衡量收到信息与发出信息的符合程度。
因此,可靠性决定于系统抵抗干扰的性能,也就是说,决定于通信系统的抗干扰性。
在模拟通信系统中,传输可靠性是用整个系统的输出信噪比来衡量的。
在数字通信系统中,传输可靠性是用差错率来衡量的。
扩展频谱通信由于具有很强的抗干扰能力,首先在军用通信系统中得到了应用。
近年来,扩展频谱通信技术的理论和应用发展非常迅速。
扩频通信是扩展频谱通信的简称。
我们知道,频谱是电信号的频域描述。
承载各种信息(如语音、图象、数据等)的信号一般都是以时域来表示的,即表示为一个时间的函数)(t f 。
信号的时域表示式)(t f 可以用傅立叶变换得到其频域表示式)(f F 。
直接序列扩频通信系统研究及仿真
(c o l fntu n ce c n y a ctsigo ek ylb rt r Not iesyo ia Tay a S h o s me t in ea dd n mi et fh e o ao y, rhUnv ri f n , iu n oi r s n t a t Ch
( )多址通信系统指的是许多 用户组 成的一个 3 通信 网 ,网中任何 两个用户都可 以通信 ,而且许 多
对用 户同时通信 时互不不扰 。应用直扩系统就很容
的功率 谱密度很低 ,单位时间 内的 能量就很 小 ,同 时它 的频带很宽 。因此 ,它具有很强 的抗截获性 。
简称扩频通信 ,是一种信息处理传输 技术 ,它将待 传输的信息数据经扩频序列调 制 ,实现频 带扩展后
再传输 ,由于采用 了伪随机编 码作为 扩频调制的基 本信号 ,使它具有很多独特 的优 点 : 干扰 能力强 , 抗
c omm u c to nd m itr a tc lc niai nsa l a tci a om m unc to ,be a s t a y d a a e :sr g a i ntree e ood iy iai ns c u e ofi m n a v ntg s ton nt—i e fr nc ,g s
中 图分 类 号 : T 1 .2 文 献 标 识 码 :A N9 44
R e e r h nd i u a i n f d r c e sa c a sm l to o i e ts que e nc
s e d s cr pr a pe t um om m uni a i n ys e c c to s t m
直接扩频Matlab仿真实验报告m序列
西 安 邮 电 大 学实验名称:基于Matlab 直接序列扩频系统性能仿真一、 实验目的通过仿真,进一步掌握m 序列产生方法及其性能,重点掌握直接序列扩频通信系统原理及性能。
二、 实验环境Win10 Matlab2015b三、 实验内容● 产生n=7时203对应的m 序列,并给出其NRZ 波形的自相关函数;● 选用相位差16个码片的两条序列兼做地址和扩频码,构造码分系统,仿真其通信原理;●仿真AWGN 和单频干扰下系统的BER 性能。
四、 实验原理扩频通信的可行性是从香农公式引申而来2log (1+S/N)C W其中,C 为系统信道容量(bit/s );W 为系统信道带宽;N 为噪声功率S 为信号功率。
由上式可以看出,可以从两种途径提高信道容量C ,即加大带宽W 或提高信噪比S/N 。
也就是说当信道容量C 一定时,信道带宽W 和信噪比S/N 是可以互换的,增加带宽可以降低对信噪比的要求,可以使有用信号的功率接近甚至湮没在噪声功率之下。
扩频通信就是通过增加带宽来换取较低的信噪比,这就是扩频通信的基本思想和理论依据。
当信噪比无法提高时,可以加大带宽,达到提高信道容量的目的。
直接序列扩频的原理是,在发射端把有用信号与伪随机序列相乘(或者模二加),使信号的频谱展宽到一个很宽的范围,然后用扩展后的序列去调制载波。
在接收端,把接收到的信号用相同的伪随机序列相乘,有用信号与伪随机码相关,相乘后恢复为扩频前的信号。
输入的数据信息为d(t)(设基带带宽为B 1),由伪随机编码(如m 序列)调制成基带带宽为B 2的宽带信号,由于扩频信号带宽大于数据信号带宽,所以信号扩展的带宽由伪随机码控制,而与数据信号无关。
经扩频调制的信号再经射频调制后即可发送。
直扩系统的原理框图接收端收到发送来的信号,经混频得到中频信号后,首先通过同步电路捕捉并跟踪发端伪码的准确相位,由此产生与发端伪码相位完全一致的伪随机码作为扩频解扩的本地扩频码,再与中频信号进行相关解扩,恢复出扩频前的窄带信号,而在解扩处理中,干扰和噪声与伪随机码不相关故被扩展,通过滤波使之受到抑制,这样就可在较高的解扩输出信噪比条件下进行信息解调解码,最终获得信息数据。
直接序列扩频通信系统与MATLAB仿真
率可以重复使用 , 提高了频率利用率。 同时扩频通信的抗干扰 能
力强 , 现在 已经广泛应用于移动 电话 、 无线 电微波通信 、 无线数
据 通 信 、 踪 和 报警 等 系统 中 。 跟
21 直 扩 系 统模 型 .
扩频通信从早期用于军事保 密通信 ,到现在广泛用 于民用
通 信 系 统 中 , 成 为现 代 通 信 主要 发展 的方 向 , 因 为它 具 有 窄 并 是
带 通 信 系统 无 法 比拟 的 优 良性 能 。
1抗干扰性强 , ) 误码率较低。 接收机必须采用相关检测才能 对P N码相 同的扩频信号进 行解 扩 ,同频 信号或其他干扰经解 扩后 , 带宽被展宽, 具有良好 的抑制能力。 因此误码率也 比较低 ,
由式 1 可得 到 以下 结 论 :在 信 道 容 量 C不 变 的 条 件 下 , 可
用不同带宽 w 和信噪比 S / 合来传输 。 N组 即可以通过增加信号 带宽 , 实现在比较低的信噪比下传送信息。 这样使得有用信号的 功率接近噪声的功率甚至淹没在噪声之下 ,从而具有很好的隐 蔽 I 扩频通信就是用扩展频谱来 换取信噪 比要求的降低 , 生。 这正
1 扩 频通信 的理 论基础
信 息论 中关 于 信 息容 量 的仙 农 ( hn o ) S an n 公式 为
c _『 f o z1 g (+ s ( 式
1 )
利用 MA A B对 扩频通信 中最 常用的直接 序列扩 频系统进行 TL
了仿 真 。
2 直接 序 列扩频 系统
O 引 言
扩频通信( 即扩 展 频 谱 通 信 )一 般 是 指 用 比信 号 带 宽 宽 得 ,
基于matlab的直接序列扩频通信系统仿真1
基于直接扩频序列技术的BPSK系统的仿真设计报告摘要:本文首先介绍了直接序列扩频系统的模型,然后概要阐述了常用的伪随机码以及扩频技术的优点,最后利用MATLAB对BPSK直扩系统进行了仿真。
关键词:直接序列扩频;伪随机码;BPSK;仿真1 引言扩频技术是扩展频谱通信(SSC—Spread Spectrum Communication)的简称,它是随着在军事通信中的应用发展起来的,由于其具有其它一般通信方式不具备的抗于扰强,抗多径衰落好,保密性好等一系列的优点,因此近年来它在民用通信中的应用也开始越来越受到人们的重视。
这次主要研究扩频通信系统中常用直接扩频序列技术的BPSK系统调制方式。
2 直接序列扩频系统直接序列扩频系统又称为直接序列调制系统或伪噪声系统(PN系统),简称为直扩系统,是目前应用较为广泛的一种扩展频谱系统。
人们对直扩系统的研究最早,如美军的国防卫星通信系统(AN-VSC-28)、全球定位系统(GPS)、航天飞机通信用的跟踪和数据中继卫星系统(TDRSS)等都是直扩技术应用的实例。
2.1直扩系统模型直接序列扩频系统是将要发送的信息用伪随机码(PN码)扩展到一个很宽的频带上去,在接收端用与发送端相同的伪随机码对接收到的扩频信号进行相关处理,恢复出发送的信号。
对干扰信号而言,与伪随机码不相关,在接收端被扩展,使落入信号通频带内的干扰信号功率大大降低,从而提高了相关的输出信噪比,达到了抗干扰的目的。
直扩系统一般采用频率调制或相位调制的方式来进行数据调制,在码分多址通信中,其调制多采用BPSK、DPSK、QPSK、MPSK等方式。
直扩系统的组成如图1所示,与信源输出的信号a(t)是码元持续时间为Ta的信息流,伪随机码产生器产生伪随机码c(t),每个伪随机码的码元宽度为Tc (Tc<<Ta)。
将信息码与伪随机码进行相乘或模二加,产生一速率与伪随机码速率相同的扩频序列,这时信息带宽已经被展宽(如图2b),然后用扩频序列去调制载波,则信号频谱被搬移到射频上(如图2c )。
直接序列扩频通信系统的MATLAB仿真毕业论文
直接序列扩频通信系统的MATLAB仿真毕业论文摘要直接扩频序列调制是用速率很高的伪噪声码序列与信息码序列模二相加后(波形相乘)得带复合码序列,用复合码序列去制载波相位,从而获得直接扩频序列信号的。
直接扩频通信具有低截获概率、抗干扰能力强以及易于实现码分多址等优点,在抗干扰通信及民用移动通信中都得到了广泛的应用。
先阐述了扩频通信的基本原理、主要性能指标及其工作特点,然后根据香农定理在抗下扰理论,借助工具箱和仿真算法,建立了直接序列扩频通信系统仿真模型。
通过分析无干扰时的误码率仿真曲线与理论计算值,证明了所建仿真模型的正确性。
在MATLAB程序仿真部分,主要分为6大部分,分别为主函数,发送模块,接收模块,AWNG信道,Walsh函数和差错计数器。
通过主函数对各个子函数的调用,实现4个用户的随机数据的发送和接收,同时生成前4个用户在整个传输过程中的各种波形变化图,并对系统信噪比与误码率关系进行分析。
扩频通信是通信的一个重要分支和信道通信系统的发展方向。
扩频技术具有抗干扰能力强,保密性好,易于实现多址通信等优点,因此该技术越来越受到人们的重视,这也是选择本次课题研究的原因所在。
关键词:直接序列扩频信号,通信,MATLABABSTRACTDirect-sequence spread spectrum transmitters (DS-SS) use a periodical pseudo-random sequence (PN sequence) to modulate the baseband signal,and exploit the modulated signal to control the phase of carrier wave. Because DS signals show many advantages such as anti-jamming capability. low probability of interception. multiple access capability and so on. direct sequence spread spectrum signals have been widely applied for secure communications and mobile communications known as Code Division Multiple Access System.This thesis expounds the basic principles of spread spectrum communication, and then article mainly acts according to the Shannon theorem.with the aid of matlab toolbox. it has established the direct sequence spread spectrum communications system simulation model which does not have when the disturbance through the analysis corror rate simulation curve and theory predicted value, had proven constructs the simulation model the accuracy.In the MATLAB simulation part, mainly divides into six parts, respectively is given priority to function, sending module, receiving module, AWNG channel, Walsh function and error counter. Through the main function of each function call, realize four user random data sending and receiving, at the same time generate before four users throughout the various waveform variation in the process of transmission, and the relationship between signal to noise ratio and bit error rate of the system were analyzed.Spread spectrum communication is an important branch of communication and channel development direction of communication system. Spread spectrum technology has the features such as strong anti-jamming capability, the secrecy good, the advantages of easy to realize multiple access communication, therefore the technology more and more get the attention of people, this is also why choose this topic research.第一章绪论人类社会进入到了信息社会,通信现代化是人类社会进入信息时代的重要标志。
MATLAB扩频通信系统仿真研究报告
通信系统综合设计与实践2018年6月5日摘要目录......................... ……1 1、 设计目的 ...............2、 扩展频谱通信技术 2.1、理论基础 ..... 2.2、实现方 法3.立.2 、 系 统 仿 真 3模型 的 建 3.1、 Simulik 简介..33.2 、 模 型 建 立 及 主 要模块 设 33.3 、 几点 八、、 说 (4)、 仿 直 /、 结果 分 (4)4.1、 仿 直 /系 统 运 行 情 况 分..44.2 、 扩频 增 益 与 输 出 端 信噪比的 关 (5)结、.5 (2)2心得体会 (5)致谢 (6)参考文献 (7)基于MATLAB的扩频通信系统仿真研究摘要本文阐述了扩展频谱通信技术的理论基础和实现方法,利用MATLAB提供的可视化工具Simulink建立了扩频通信系统仿真模型,详细讲述了各模块的设计,并指出了仿真建模中要注意的问题。
在给定仿真条件下,运行了仿真程序,得到了预期的仿真结果。
同时,利用建立的仿真系统,研究了扩频增益与输出端信噪比的关系,结果表明,在相同误码率下,增大扩频增益,可以提高系统输出端的信噪比,从而提高通信系统的抗干扰能力。
关键词:扩频通信、信噪比、误码率、扩频增益Simulation of the Spread Spectrum Communication SystemBased on MATLABAbstract: The theory base and realizing methods of the spread spectrum com muni cati on tech no logy was prese nted in this study. The simulati on model of the spread spectrum com muni catio n system was built by using SIMULINK, which is provided by MATLAB. In addition, each module of the simulation model was introduced in detail,and pointed out the problems that must be pay attention to in the system simulation. On the basis of the designed simulation conditions, the simulati on program was run and the an ticipa nt results were gain ed. Moreover, the relati on ship betwee n the spread spectrum gain and the fan-out error rate was also studied by use of the simulation system. The results showed that on the base of the same error rate, if the spread spectrum gain was enlarged, the Signal-to-Noise of the system fan-out would be enhanced and the anti-jamming capability of the com municati on system would also be enhan ced.Keywords:spread spectrum commun icatio n, Sig nal-to-Noise, error rate, spread spectrum gain.1、设计目的扩展频谱通信<简称扩频通信)与光纤通信、卫星通信,一同被誉为进入信息时代的三大高技术通信传输方式,它是指发送的信息被展宽到一个很宽的频带上,在接收端通过相关接收,将信号恢复到信息带宽的一种系统。
基于Matlab的直序列和跳频扩频通信系统仿真
基于Matlab 的直序列和跳频扩频通信系统仿真一、实验目的根据通信理论知识熟练的运用MATLAB 进行直序列扩频和跳频扩频的仿真研究。
二、实验内容1.Matlab/simulink 通信系统仿真。
2.用matlab 实现直序列扩频和跳频扩频。
三、实验平台硬件平台:笔记本电脑软件平台:windows XP 操作系统、Matlab R2014a四、扩频通信(一)理论基础通信技术和通信理论的研究,是围绕着通信系统的有效性和可靠性这两个基本问题开展的。
所以,有效性和可靠性是设计和评价一个通信系统的主要性能指标。
有效性,是指通信系统传输信息效率的高低。
这个问题是讨论怎样以最合理、最经济的方法传输最大数量的信息。
在模拟通信系统中,多路复用技术可提高系统的有效性。
显然,信道复用程度越高,系统传输信息的有效性就越好。
在数字通信系统中,由于传输的是数字信号,因此传输的有效性是用传输速率来衡量的。
可靠性,是指通信系统可靠地传输信息。
由于信息在传输过程中受到干扰,收到的与发出的信息并不完全相同。
可靠性就是用来衡量收到信息与发出信息的符合程度。
因此,可靠性决定于系统抵抗干扰的性能,也就是说,决定于通信系统的抗干扰性。
在模拟通信系统中,传输可靠性是用整个系统的输出信噪比来衡量的。
在数字通信系统中,传输可靠性是用差错率来衡量的。
扩展频谱通信由于具有很强的抗干扰能力,首先在军用通信系统中得到了应用。
近年来,扩展频谱通信技术的理论和应用发展非常迅速。
扩频通信是扩展频谱通信的简称。
我们知道,频谱是电信号的频域描述。
承载各种信息(如语音、图象、数据等)的信号一般都是以时域来表示的,即表示为一个时间的函数)(t f 。
信号的时域表示式)(t f 可以用傅立叶变换得到其频域表示式)(ωF 。
频域和时域的关系由式(1-1)确定:⎪⎩⎪⎨⎧==⎰⎰∞∞-∞∞--ωωπωπd e F t f dt e t f F t j ft j f 2π2)(21)()()( (1-1) 函数)(t f 的傅立叶变换存在的充分条件是)(t f 满足狄里赫莱(Dirichlet)条件,或在区间(-∞,+∞)绝对可积,即dt t f ⎰∞∞-)(必须为有限值。
基于MATLAB的直接序列扩频通信系统仿真
摘 要:本文以扩频理论为基础,用 MATLAB 对直接序列扩频通信系统进行了仿真。系统中扩频编码采用 m 序列,整个
系统采用 QPSK 调制方式,接收端同步捕获过程采用数字匹配滤波器的原理。在给定的仿真条件下,对仿真程序进行了运行测
试,得到了预期的仿真结果。
关键词:直接序列扩频;通信;MATLAB
中图分类号:TN965
74
信息码源经过串并转化为 I 、Q两路信号与 m序列进行
扩频得到 I 、Q 两路扩频信号,两路扩频信号再与载频为
f 0=3kHz 的正弦信号进行 QPSK调制后得到已调信号,如图五
基 于
所示。
MATLAB
的
直
图二 接收端
接
序
步包含了两个过程:捕获和跟踪。
列
直扩信号的捕获方法有很多种,包括顺序搜索法、滑动
0 引言 扩频通信与光纤通信、卫星通信一同被誉为进入信息时
代的三大高技术通信传输方式, 它是指发送的信息被展宽到 一个很宽的频带上, 在接收端通过相关接收, 将信号恢复到 信息带宽的一种系统[1]。采用扩频信号进行通信的优越性在 于用扩展频谱的方法可以换取信噪比上的好处, 即接收机输 出的信噪比相对于输入的信噪比有很大改善, 从而提高了系 统的抗干扰能力。 1 直接序列扩频通信
图七 解扩仿真
参考文献 [ 1] 田日才. 扩频通信[ M] . 北京: 清华大学出版社. 2007, 4. [ 2] 光明, 熊贤祚. 扩频通信[ M] . 西安: 西安电子科技大
学出版社, 1999.
作者简介 施小茜(1984—),女,西安工业大学电子信息工程学院
硕士研究生,主要从事无线通信方面的研究; 齐华(1963—),女,西安工业大学教授,主要研究方向:
直接序列扩频系统matlab仿真
仿真结果:展示扩频与解扩 频过程的效果图和性能指标
结论:分析仿真结果,总结 直接序列扩频系统的性能优
势和适用场景
系统性能评估与优化
评估指标:包括频谱效率、抗干扰性能、抗多径干扰能力等。
仿真实验:通过MATL AB进行仿真实验,对系统性能进行评估。 优化方法:针对仿真实验中存在的问题,提出相应的优化方法,提高系统 性能。 性能比较:将优化后的系统性能与其他同类系统进行比较,验证优化效果。
扩频增益分析
扩频增益定义:扩频增益是指扩频通信系统所提供的信噪比改善程度,是衡量扩频系统性能的重 要参数。
扩频增益计算方法:扩频增益可以通过计算扩频前后的信噪比来获得,即扩频前信噪比与扩频后 信噪比之比。
仿真结果分析:通过对直接序列扩频系统的 MATL AB仿真,可以获得扩频前后的信噪比数据,进 而计算出扩频增益。
MATL AB是一款由MathWorks公司开发的商业数学软件
它主要用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算
MATL AB提供了丰富的库函数和工具箱,方便用户进行各种计算和分析
在直接序列扩频系统的仿真中,MATL AB可以用于搭建仿真模型、生成扩频码以及进行信号处理 等操作
Simulink模块库介绍
调制与解调过程仿真
调制过程:将信息信号调制到载 波信号上,实现频谱的扩展
仿真实现:利用MATL AB编程实 现调制与解调过程的模拟
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解调过程:将调制信号解调还原 成原始信息信号的过程
仿真结果分析:对仿真结果进行 性能分析和评估
扩频与解扩频过程仿真
解扩频过程:将接收到的信 号与相同的扩频码进行解调, 恢复出原始信号
基于matlab的直接序列扩频通信系统仿真
基于MATLAB的直接序列扩频通信系统仿真08211107班 12号李帅学号0821019614号瞿欢学号082101981.实验目的:学习扩频通信系统技术理论基础及直接序列DS扩频系统基本原理,并设计出直扩通信系统模型。
此基带通信系统具体包括信源模块、、数据调制模块、扩频码产生模块、扩频模块、信道模块、解扩模块、解调模块,并在AWGN 信道下对系统进行性能仿真研究。
2.实验要求:输出结果:1、调通链路,能够按照要求实现各项基本功能。
2、给出误码率曲线并进行分析。
课设报告:1、目的与意义。
2、直接序列扩频通信系统基本原理。
3、详细介绍仿真平台结构;研究过程中遇到的问题以及解决方法。
4、给出分析结果、有待解决的问题以及自己的心得体会。
5、参考资料。
给出要求的DSSS(Direct Sequence Spread System)配置:%++++++++++++仿真参数++++++++++++++%调制方式:QPSK符号速率:256ksps符号数:100%++++++++++扩频码初值设定+++++++++++%用户数:1扩频序列:m序列/Gold序列/正交Gold序列选其一或做成可配序列阶数:3第一个线性移位寄存器的系数:[1 3];第二个线性移位寄存器的系数:[2 3];第一个线性移位寄存器的初始化:[1 1 1]第二个线性移位寄存器的初始化:[1 1 1]%++++++++++++++++++++++++++++++++++%信道:加性高斯白噪声(AWGN)另外本题是设计型题目,最好能自己设计一个可支持多种配置的基带通信系统:平台的一些关键参数应该能够可供配置(比如配置不同的扩频序列),并对比分析其对系统性能的影响。
3.实验原理:直接序列扩频系统又称为直接序列调制系统或伪噪声系统(PN系统),简称为直扩系统,是目前应用较为广泛的一种扩展频谱系统。
人们对直扩系统的研究最早,如美军的国防卫星通信系统(AN-VSC-28)、全球定位系统(GPS)、航天飞机通信用的跟踪和数据中继卫星系统(TDRSS)等都是直扩技术应用的实例。
基于MATLAB的直接序列扩频通信系统性能仿真分析研究
2007年第29卷电气传动自动化VoI.凹。
№.3第3期第39页瑚耀a限IcⅨ田限AI履oMAllI(瞒2007。
29{3):39—42文章缩号:1005—7277(2007)03—0039—04基于MATLAB的直接序列扩频通信系统性能仿真分析研究张蕾1,郑实勤z(1。
兰州大学信息科学与工程学院,甘肃兰州73000。
;2.天水电气传动研究所,甘肃天水74lOl8)摘要:介绍了直接序列扩频通信的理论基础和模型,并通过MAlrIAB提供的simulink仿真平台对直扩通信系统进行了仿真,在不同的条件下运行了仿真系统,研究了扩频增益、调制方式和不同扩频码对系统性能的影响。
关键词:扩频增益;信噪比;误码率;直扩通信中图分类号:TN914.42文献标识码:BRe鼬archOnpe—.on瑚哪ceanalysisofdirect∞ql地ncespreadspectr删脏commllIlicatiOnsystemba∞donT讧ATLABsimulationzHNAGLeil,zHENGshi—qi秸(1.co如伊旷蜘咖以协&拓船e帆dEn∥础e“昭,£删杞bu№如e倦渺,LⅡ眦^Du730000,吼打m;2.死nm^HiE跆c£r缸Dr妇eRese们^风碗u£e,n帆s危以741018,C^ino)AK咖囊ct:ThetIleorybaseandthemodeloftlIedirectsequencespreadspectmmcommunicationtechnologyarepresented.ThesimulationnlodelofthedirectsequencespreadspectmmcommunicationsystemisbuiltbyusingSimulink,whichispmvidedbyMAnAB.In8dd“ion,thesimulationpm卵amisrunonthebasisofdifferentsimulationconditions.Moreover,tlIe陀lations¨pbetweentIlespreadspectmmgain,themodulemethods,the印readspectnlmcodearIdtIlecommunic砒ion鲫暑temperfb彻ancearea180studied.I【eyword戳印弛adspeetnJmga汹;signal_t0_-noisemtio;en勺rrate;difectsequencespreadspectmmcommunication1引言扩频通信即扩展频谱通信(SpreadspectmmCommunication),与光纤通信、卫星通信一同被誉为进入信息时代的三大高技术通信传输方式。
基于matlab的直接序列扩频通信系统仿真
基于MATLAB的直接序列扩频通信系统仿真1.实验原理:直接序列扩频(DSSS)是直接利用具有高码率的扩频码系列采用各种调制方式在发端与扩展信号的频谱,而在收端,用相同的扩频码序去进行解扩,把扩展宽的扩频信号还原成原始的信息。
它是一种数字调制方法,具体说,就是将信源与一定的PN码(伪噪声码)进行摸二加。
例如说在发射端将"1"用11000100110,而将"0"用00110010110去代替,这个过程就实现了扩频,而在接收机处只要把收到的序列是11000100110就恢复成"1"是00110010110就恢复成"0",这就是解扩。
这样信源速率就被提高了11倍,同时也使处理增益达到10DB以上,从而有效地提高了整机倍噪比。
1.1 直扩系统模型直接序列扩频系统是将要发送的信息用伪随机码(PN码)扩展到一个很宽的频带上去,在接收端用与发送端相同的伪随机码对接收到的扩频信号进行相关处理,恢复出发送的信号。
对干扰信号而言,与伪随机码不相关,在接收端被扩展,使落入信号通频带的干扰信号功率大大降低,从而提高了相关的输出信噪比,达到了抗干扰的目的。
直扩系统一般采用频率调制或相位调制的方式来进行数据调制,在码分多址通信中,其调制多采用BPSK、DPSK、QPSK、MPSK等方式,本实验中采取BPSK方式。
直扩系统的组成如图1所示,与信源输出的信号a(t)是码元持续时间为Ta的信息流,伪随机码产生器产生伪随机码c(t),每个伪随机码的码元宽度为Tc (Tc<<Ta)。
将信息码与伪随机码进行相乘或模二加,产生一速率与伪随机码速率相同的扩频序列,这时信息带宽已经被展宽(如图2b),然后用扩频序列去调制载波,则信号频谱被搬移到射频上(如图2c )。
在接收端,接收到的信号经混频后,用与发射同步的伪随机码对中频信号进行相关解扩,将信号的频带恢复为信息的频带,然后再进行解调,恢复出所传送的信息a(t)。
基于MATLAB的直接序列扩频通信系统性能仿真分析
基于MATLAB的直接序列扩频通信系统性能仿真分析史玥【摘要】直接序列扩频通信系统(DS-CDMA)因其抗干扰性强、隐蔽性好、易于实现码分多址(CDMA)、抗多径干扰、直扩通信速率高等诸多的优点[1],而被广泛应用在各行各业中.针对频通信广泛的应用,本论文采用MATLAB工具箱中的SIMULINK通信仿真模块和MATLAB函数对直接序列扩频通信系统进行了分析和仿真,希望本论文的研究及分析工作能够为直接序列扩频通信系统性能的研究提供一定的借鉴意义.【期刊名称】《信息记录材料》【年(卷),期】2016(017)005【总页数】3页(P41-43)【关键词】直接序列扩频;码分多址;MATLAB;SIMULINK;借鉴【作者】史玥【作者单位】渤海大学辽宁锦州 121000【正文语种】中文【中图分类】TP309扩展频谱通信是现代通信系统中的一种新兴的通信方式,由于其具有较强的抗扰性、抗衰落、抗多径性能以及频谱利用率高、多址通信等诸多优点,因此,其正在被越来越多的人们所熟悉,并且被广泛的应用于军事通信和民用通信的各个领域,从而推动了通信事业的快速发展。
扩频通信,即扩展频谱通信,它与卫星通信、光纤通信一起被誉为进行信息时代的三大高技术通信方式[2]。
扩频通信是将待传输的信息数据被伪随机编码调制,实现频谱扩展后再传输;接收端则采用相同的编码进行解调及相关处理,恢复原始数据信息。
这种通信方式与常规的窄道通信方式是有区别的:首先,信息在频谱扩展后形成宽带传输;其次,相关处理后恢复成窄带信息数据。
本论文采用Matlab对扩频通信中最常用的直接序列扩频通信系统的性能进行了仿真实验,研究了部分对系统性能产生影响的因素,希望本论文的研究工作能够为以后扩频通信系统在各个不同领域的应用和研究提供参考的价值。
2.1 直接序列扩频通信系统模型直接序列扩频技术是当今人们所熟知的扩频技术之一。
这种技术是将要发送的信息用伪随机码(PN码)扩展到一个很宽的频带上面去,在接收端,用与发端扩展用的相同的伪随机码对接收到的扩频信号进行相关的处理,恢复出发送的信息[3]。
基于MATLAB的直接序列扩频通信系统性能仿真分析研究
基于MATLAB的直接序列扩频通信系统性能仿真分析研究张蕾;郑实勤
【期刊名称】《电气传动自动化》
【年(卷),期】2007(29)3
【摘要】介绍了直接序列扩频通信的理论基础和模型,并通过MATLAB提供的Simulink仿真平台对直扩通信系统进行了仿真,在不同的条件下运行了仿真系统,研究了扩频增益、调制方式和不同扩频码对系统性能的影响.
【总页数】4页(P39-42)
【作者】张蕾;郑实勤
【作者单位】兰州大学,信息科学与工程学院,甘肃,兰州,730000;天水电气传动研究所,甘肃,天水,741018
【正文语种】中文
【中图分类】TN914.42
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3.直接序列扩频通信系统的MATLAB仿真 [J], 赵庆平;李峥
4.直接序列扩频通信系统与MATLAB仿真 [J], 姚玲
5.MATLAB GUI在直接序列扩频通信系统教学中的应用 [J], 虞湘宾;潘青
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科 技经 济导 刊
期
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的直接 列扩 序 频通信系统性能 仿 真分 析研究
杨传 山
山 东省 临 沂市人 民 政 府办 公 室 山 东 临 沂
随 着 我 国 通 信 事业 的 飞 越 发 展 在 很 多行 业 和 领 域 都在 应 用 通 信 技 术 如 直 接 序 列 扩 频 通 信 系统 ( M A ) 等 但 是 由 于 直接 序 列 扩 频 通 信 系 统 具 有 其 它 通 信 技 术 无 法 比 拟 的 优 势 如 隐 蔽 性 非 常 的 好 直 扩 通 信 方 面 的 速 率也 是 非 常 的 高 抗 干 扰 性 的 能 力 也 很 强 并 且 非 常容 易 实现 码分 多 址 因 此 受 到 人 们 的 推 崇 并在 诸 多领 域 大 量 采 用 该 通信 技 术 ( c D 八 1八 ) 等 诸 多的 优 点 l ] [ 关 键 词 : 直 接 序 列 扩 频 ; 码分 多址 ; M A T L
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式 中 C 一 信 息 的传输 速率 ( 信 道 容量 ) 单 位 b s / ; B H Z; 信 号 平 均 功 率 单 位 W 频 带宽 度 单 位 一 一 N 一 噪声 平 均功率 单位 W 由 式 中可 以看 出 目前 可 以通 过 采 用 两 种 方 式来 提 高信 息 的 相 关传 输 速 率 C 它 们 分别 是 ① 通 过 加大 带宽 B 来 提 高 信息 ; 传 输 速 率 ② 通 过 提 高 信 噪 比 S / N 来 提 高 信息 的传 输 速率 另 外 对于信号带宽 B 及信噪 比 S / N 来讲 只 要满 足某 种 条 件 ( 如 传 输 速率 C 一 定 ) 的 时候 它 们 之 间是 可 以互 换的 通 过 多年 研 究 柯捷 尔 尼 可 夫通 过 大 量 实 验 数据 研 究 及 分 析 然 后在 其 潜 在 抗 干 扰性 理论 中得 到一 个 重 要 的发 现 即 信 息传 输 差错概 率 的 相 关 公 式 它 的具 体 表 达 式如下 式 1 2 所 示 6[]
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文章 编 号 :
2 0 9 6一 2 9 9 5 (2 0 2 6 ) 2 9 一 0 0 2 4一 0 2
直 接序 列 扩 频 通 信 系 统
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对 直 接 序 列 扩频 通 信 系 统 模 型 进 行概 述 目前 由于 直 接 序 列 扩 频 技术 在 很 多 行 业 和 领 域都 在 应 用 故 其在 人 们 心 里 已 经不 再 陌 生 该种 技 术 所 采 用 的 主 要原 理 是 通过 采 用 伪 随 机码 把 等待 发 送 的 相 关 信 息 数 据扩 展 到 一 个 非 常宽 的 频 带 上 面去 这 样 便 能 够 ; 实 现信 息传 输 在 接 收 端 为 了 得 到 发 送 端 的 信息 就 需 要 进 行相 关 数据 的恢 复 工 作 那 么 就 需 要 采 用 与 发 送 ] [ 端相 同 的 伪 随机码 来 进 行解 码 等相关 的处 理 工 作 3 1 2 对 直 接 序 列 扩频 通 信 的理论 基础 进行 概 述 目前 在 很 多 行 业 的 应 用 领 域 都 采 用 宽 频 带 信 号 来 对 窄 带信 息 进行 传 输 这样 做 的主 要 目的 为 了 通 信 的 安 全 可 靠性 为 了 能 够 很 好 的 说 明 和 解释 该 问 题 可 以 用 相 关 的信 息 论 相关 的抗 干 扰 理论 来 进 行说 明 在 很 早 之 前 香 农 ( C E S h a n n o n ) 就在 信 息 论 的 相 关 理 论研 究 中 对 信 道容 量 的公 式 进行 总 结 及 证 明 等 下 ] [ 式 1 一 1 为香 农 公 式 s ) (1 1) = 刀 10 9 ( 1