基于Matlab的CDMA通信系统仿真
基于MATLAB的移动通信信道建模与仿真精简版范文
基于MATLAB的移动通信信道建模与仿真基于MATLAB的移动通信信道建模与仿真
引言
移动通信是现代社会中必不可少的一部分，而移动通信信道的建模与仿真对于无线通信系统的设计与性能分析具有重要的意义。MATLAB作为一种强大的数学建模与仿真工具，能够方便地实现移动通信信道的建模与仿真。
信道建模
移动通信信道可以被看作是一个多径传播的环境，其中包含了直达信号、反射信号和散射信号等多个路径。为了更好地描述信道的传输特性，常用的信道模型有以下几种：
AWGN信道模型：假设信道中只有加性高斯噪声，是最简单的信道模型。
Rayleigh信道模型：假设信道中存在多个随机相位、高斯分布的反射路径信号，适用于城市等复杂环境。
Rician信道模型：假设信道中除了多个反射路径信号外，还存在一个主导的直达路径信号，适用于开阔区域。
信道仿真
利用MATLAB进行信道仿真可以通过以下步骤实现：
1. 发送信号：根据通信系统的要求，所需的发送信号。
2. 信道建模：选择合适的信道模型，并根据信道参数进行信道建模。
3. 信道传输：将发送信号通过信道进行传输，得到接收信号。
4. 接收信号处理：根据发送信号和接收信号的差异计算误码率、信号功率等性能指标。
示例代码
以下是一个基于MATLAB的AWGN信道模型的移动通信信道仿真
示例代码：
matlab
% AWGN信道模型的移动通信信道仿真示例代码
SNR_dB = 10; % 信噪比（单位：dB）
EbNo_dB = SNR_dB + 10 log10(1/2); % 能量比率（单位：dB）
基于matlab的cdma通信系统的仿真设计课程论文
东华大学研究生课程论文封面
教师填写：
本人重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的课程论文，是本人独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用的容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的容。论文为本人亲自撰写，我对所写的容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
论文作者签名：
基于matlab的cdma通信系统的仿真设计
摘要：
CDMA(Code Division Multiple Access)又称码分多址，是在无线通信上的使用技术，更是第三代移动通信的核心技术。
CDMA技术早在第二次世界大战期间因战争的需要而研究开发，但长期以来一直被用于军事领域，直到近些年才开始用于民用领域，在中国，也就是近几年刚开始盛行。
目前，实现第三代蜂窝网（通称3G）目标的方案主要有3种，即欧洲提出的W-CDMA，美国提出的CDMA2000，和我国提出的TD-SCDMA。它们的共同特点是都采用了码分多址（CDMA）技术。
码分多址包含两种基本技术：一是码分技术，其基础是扩频技术；二是多址技术。扩频技术优点很多，比如能够提高抗窄带干扰的能力、将信号藏在噪声中，防窃听、能使多个用户共用同一频带等等。
在我国，CDMA正处于刚刚盛行阶段,市场前景非常广阔，因此，CDMA是一个非常有研究价值的课题。通过使用Matlab仿真CDMA了解其原理，为以后继续学习CDMA或从事相关职业打下坚实的基础。
本课题主要研究容包括：将两路信号扩频后混合在一起，调制解调，加入噪声，最后通过一定方法将两路信号分离出来，使误码率尽量小，通过波形、频谱图等，对系统进行了性能分析，并作了进一步改进与调试。仿真结果证明了整个
CDMA通信系统仿真（附带完整程序）
扩频通信仿真
1.设计思想
为了研究CDMA 通信系统的多址干扰,实验利用Matlab 提供的m语言编写了m文件来建立CDMA 通信系统仿真模型,详细讲述各模块的设计及参数设置,并对仿真结果进行分析。结果表明,多址干扰是CDMA 系统的固有干扰,当同时通信的用户数增多时,多址干扰电平增大,导致系统的误码率也增大。因此,多址干扰是CDMA 通信系统本身存在的自我干扰,它限制了蜂窝系统的通信容量。
实验讨论的CDMA通信系统的仿真，采用的是直扩方式，信息没有经过调制，伪随机码采用的是63位GOLD序列，仿真框图如图1所示。
本课程的目的是熟悉CDMA通信系统的构架,了解m序列和gold码的软件实现, 以及用gold序列实现扩频和解扩,最后了解整个系统的误比特率与哪些因素有关。
2.程序设计流程图
Gold码程序流程图M码程序流程图
主程序流程图
3.仿真环境
本文讨论的CDMA通信系统的仿真是用MATLAB7.0模拟实现的，即数据流仿真模式，用MATLAB编程来实现对CDMA系统的模拟。仿真实验中选择了一组长度为63的gold码序列作为扩频序列，并假设在理想功率控制下，即接收到的所有用户的信号能量相等。整个仿真系统实现过程如下：
1) 信源采用randint函数产生的＋1、－1来代替实际的数字信号。实际的数字信号应该是模拟信号(如语音信号) 经量化和压缩编码得到的二进制信号,其特点是二值性和随机性。信源速率设置为10b/s。
2) 扩频与解扩利用自编的m函数和gold函数,产生gold码伪随机序列来达到扩频和多址接入效果。扩频的运算是信息流与gold码相乘或模二加的过程。解扩的过程与扩频过程完全相同,即将接收的信号用gold 码进行第二次扩频处理。要求使用的gold 码与发送端扩频用gold 码不仅码字相同,而且相位相同。否则会使有用信号自身相互抵消。解扩处理将信号压缩到信号频带内,由宽带信号恢复为窄带信号。同时将干扰信号扩展,降低干扰信号的谱密度,使之进入到信息频带内的功率下降,从而使系统获得处理增益,提高系统的抗干扰能力。
基于Matlab的CDMA通信系统仿真
基于Matlab的CDMA通信系统仿真- 1 -
通信系统综合设计与实践
1 绪论
1.1课题背景及目的
20世纪60年代以来，随着民用通信事业的发展，频带拥挤问题日益突出。CDMA(Code Diveision Multiple Access，码分多址)通信，在使用相同频率资源的情况下，理论上CDMA移动网比模拟网容量大20倍，实际使用中比模拟网大10倍，比GSM要大4~5倍，所以在通信领域中起着非常重要的作用。CDMA的基本原理是利用互相正交(或尽可能正交)的不同编码，分配给不同用户调制信号，实现多用户同时使用同一频率接入系统和网络的通信。由于利用互相正交(或尽可能正交)的编码去调制信号，会将原信号的频谱带宽扩展，因此，这种通信方式，又称为扩频通信。本论文所完成的CDMA通信仿真系统，是结合CDMA的实际通信情况，利用MATLAB的通信工具箱— SIMULINK组建出完整的CDMA通信系统，完成整体设计方案，实现完整的发送到接收的端到端的CDMA无线通信系统的建模、仿真和分析。教学实践表明，该系统的完成使得比较抽象的概念得以直接表示，烦琐的计算得以大大简化，提高上机效率，在通信原理课程教学中起到良好的辅助作用。
1.2课题研究方法
为了研究CDMA通信系统的通信方式，我们对两种扩频码(m序列和正交gold序列)经过衰落信道后再解扩，通过比较两种扩频码的误比特率与信噪比的关系得出用来扩频的PN码哪种更好。使其更符合CDMA通信的抗干扰能力强的要求和实现多用户同时在同一频率互不干扰进行通信而误比特率性能不随着用户数的增加而恶化这样的目的进行仿真实验。
使用MATLAB进行通信系统设计和仿真
使用MATLAB进行通信系统设计和仿真引言：
通信系统在现代社会中扮演着至关重要的角色，使人们能够传递信息和数据。
为了确保通信系统的可靠性和效率，使用计算工具进行系统设计和仿真是至关重要的。在本篇文章中，我们将讨论使用MATLAB这一强大的工具来进行通信系统的
设计和仿真。
一、通信系统的基本原理
通信系统由多个组件组成，包括发射机、传输媒介和接收机。发射机负责将输
入信号转换为适合传输的信号，并将其发送到传输媒介上。传输媒介将信号传输到接收机，接收机负责还原信号以供使用。
二、MATLAB在设计通信系统中的应用
1. 信号生成与调制
使用MATLAB，可以轻松生成各种信号，包括正弦波、方波、脉冲信号等。
此外，还可以进行调制，例如将低频信号调制到高频载波上，以实现更高的传输效率。
2. 信号传输与路径损耗建模
MATLAB提供了各种工具和函数，可以模拟信号在传输媒介上的传播过程。
通过加入路径损耗模型和噪声模型，可以更准确地模拟实际通信环境中的传输过程。这些模拟结果可以帮助我们评估和优化通信系统的性能。
3. 调制解调与信道编码
MATLAB提供了用于调制解调和信道编码的函数和工具箱。通过选择适当的
调制方式和编码方案，可以提高信号传输的可靠性和容错能力。通过使用
MATLAB进行仿真，我们可以评估不同方案的性能，从而选择出最优的设计。
4. 多天线技术与信道建模
多天线技术可显著提高通信系统的容量和性能。MATLAB提供了用于多天线
系统仿真的工具箱，其中包括多天线信道建模、空分复用和波束成形等功能。这些工具可以帮助我们评估多天线系统在不同场景下的性能，并优化系统设计。
基于matlab的simulink的cdma系统多用户仿真要点
基于 Matlab 的 Simulink 的 CDMA 系统多用户仿真要点
CDMA（Code Division Multiple Access）是一种数字无线通信技术，其中多个
用户在同一频带上传输数据，每个用户使用唯一的编码序列来区分其他用户的信息。在CDMA系统中，使用扩频技术将数据编码成宽带信号，然后使用独立的编码序
列将它们混合在一起，并在接收端进行解码以恢复原始数据，因此CDMA技术可
以提供更高的信道容量。通过使用基于 Matlab 的 Simulink，可以方便地进行CDMA系统的仿真，并对多个用户进行仿真，以评估系统性能。
要点
1. CDMA系统的建模
在CDMA系统的仿真过程中，需要首先建立系统模型。我们可以使用 Simulink 中的 Signal Processing Blockset 来实现CDMA系统模型的建模。Signal Processing Blockset 中包含了各种信号处理模块，包括滤波器、混合器和解扰器等等，这些模块可以用来构建CDMA系统的传输通道。
2. 多用户仿真
在CDMA系统中，多个用户可以同时传输数据，因此我们需要对多个用户进行仿真，并分别评估其性能。为了实现这个目标，我们可以使用 Signal Processing Blockset 中的 Multiport Switch 模块，将多个用户的数据流合并成一个流，然后通
过解码器对其进行解码。在这个过程中，我们可以使用不同的编码序列对每个用户进行编码，以确保数据的安全性。
3. 性能评估
在CDMA系统中，我们可以通过 BER（Bit Error Rate）来评估系统的性能。在
基于MATLAB的CDMA通信系统的仿真
基于MATLAB勺CDM軀信系统的仿真
摘要：利用MATLA呼台的Simulink可视化仿真功能，结合CDMA勺实际通信情况，对CDMA!信系统的实现完整以及发送到接收的端到端的CDMA无通信系统的建模、仿真和分析。本次介绍了CDMA勺主要环节,包括扩频技术、信道等参数设置。
关键字：码分多址；扩频；MATLA；B Simulink
1 CDMA 技术基础
1.1 扩频
定义：扩频技术就是将信息的频谱展宽后进行传输的技术。 理论基础：
在白噪声干扰的条件下，信道容量
—信道带宽S —信号平均功率 N —噪声平均功率
论：在信道容量C 不变的情况下，信道带宽B 与信噪比S/N 完全可以互
即可以通过增大传输系统的带宽可以在较低信噪比的条件下获得比 较满意的传输质
量。
-fSB ----------
k
佶号
J
fO
扩频后i 的佶号麵
图1扩频过程
扩频通信系统的主要特点:
(1)隐蔽性和保密性；(2 )抗干扰和抗多径衰落能力强；(
3)实现多
址技术、增加容量、提高频率复用率；( 4)占用频带较宽，系统复杂性增
加。
1.2 CDMA 仿真系统模型建立
信源
高昕
a
嗓声
图2本次仿真CDM 系统组成框图
C = B Iog2 (1 + S / N ) 香农公式
相交换,
2 Matlab 的CDMA 通信系统的仿真
2.1直接扩频的码分多址通信系统的仿真模型
CHKBFtt 蛇
I?曲寮 FtUrm
EeriJIi
& n 町
直接扩频的码分多址通信系统的仿真模型
2.2 仿真系统的各部分分析
宽度为6X 10 - 6 s 。
（1）第一路伯努利二进制随机信号发生器
基于MATLAB的CDMA系统仿真
基于MATLAB的CDMA系统仿真
姓名：
班级：
学号：
指导老师：
日期：
作业要求
1.分析附录的源程序，逐行给出中文注释，并分析仿真结果。
2.按照下列框图设计一个CDMA系统，并进行仿真。
1.分析附录的源程序，逐行给出中文注释，并分析仿真结果。
%main_IS95_forward.m
%此函数用于IS-95前向链路系统的仿真，包括扩
%频调制，匹配滤波，RAKE接收等相关通信模块。
%仿真环境: 加性高斯白噪声信道.
%数据速率= 9600 KBps
%
clear all
close all
clc
disp('--------------start-------------------');
global Zi Zq Zs show R Gi Gq
clear j;
show = 0; %控制程序运行中的显示
SD = 0; % 选择软/硬判决接收
%-------------------主要的仿真参数设置------------------
BitRate = 9600; %比特率
ChipRate = 1228800; %码片速率
N = 184; %源数据数
MFType = 1; % 匹配滤波器类型--升余弦
R = 5;
%+++++++++++++++++++Viterbi生成多项式++++++++++++++++++
G_Vit = [1 1 1 1 0 1 0 1 1; 1 0 1 1 1 0 0 0 1];%Viterbi生成多项式矩阵
K = size(G_Vit, 2); %列数
L = size(G_Vit, 1); %行数
CDMA通信系统的MATLAB仿真
CDMA通信系统的MATLAB仿真
一、概述
CDMA（Code Division Multiple Access）是在扩频通信的基础上发展起来的。所谓扩频，是将原信号频谱扩展到宽带中进行传输的一种技术。它主要利用相互正交（或尽可能正交）的不同随机码区分用户，实现多用户同时使用同一频率接入系统和网络。经过几种网络的实现和发展，CDMA已经逐渐成熟起来。我国的CDMA发展十分迅速，网络构架已具规模，在整个通信业起到举足轻重的作用。
在研究DS-CDMA系统理论的基础上，利用SIMULINK对其进行仿真，根据系统功能和指标要求，对信道、扩频/解扩、QPSK（Quadrature Reference Phase Shift Keying，四相相移键控）调制/解调等模块进行了设计，并设置了相对应的参数。
二、仿真
图 3-1 整个DS-CDMA系统仿真框图
1.DS-CDMA系统各模块设计
1.1信源
设计中，信源采用二进制贝努利序列产生器（Bernoulli Binary Generator）产生二进制序列。模块如图3-2所示，参数设置如表3-1所示。
图3-2 二进制贝努利序列产生器
表3-1 二进制贝努利序列产生器参数设置
1.2扩频
PN序列生成器的模块如图3-3。I、Q两路的参数设置分别如图3-4、3-5所示。
图3-3 PN序列生成器
图3-4 I路PN序列参数
图 3-5 Q路PN序列参数
扩频模块的部分截图如图3-6所示。分别用示波器和频谱示波器观察结果。
图3-6 扩频模块
1.3 QPSK调制
扩频模块产生I、Q两路扩频信号，作为QPSK调制的输入信号。采用库中的QPSK 基带调制模块，如图3-7所示，参数设置如图3-8所示。
基于MATLAB的移动通信信道建模与仿真
基于MATLAB的移动通信信道建模与仿真基于MATLAB的移动通信信道建模与仿真
1. 引言
移动通信技术作为现代社会中不可或缺的一部分，其在日常生活和商业领域中的应用越来越广泛。为了能够更好地理解和改进移动通信系统的性能，对信道进行准确的建模和仿真显得尤为重要。本文将介绍如何利用MATLAB进行移动通信信道建模与仿真的实践方法。
2. 信道建模
移动通信信道可以被理解为信号在无线传输中所经历的各种影响和干扰。由于无线传输环境的复杂性，信道建模是模拟和描述信号在传输过程中的各种损耗、衰减、多径效应等现象的过程。对信道进行准确建模可以帮助我们更好地理解信道特性，从而优化系统设计和性能评估。
2.1 高斯白噪声信道模型
高斯白噪声信道模型是一种简化但广泛使用的模型，它假设信道中的干扰为高斯分布的白噪声。在MATLAB中，可以使用`awgn`函数来模拟高斯白噪声信道。
markdown
% 示例代码
signal = randn(1, N); % 随机信号
snr = 10; % 信噪比为10dB
noisy_signal = awgn(signal, snr); % 添加高斯白噪声
2.2 小尺度衰落信道模型
小尺度衰落是由于多径传播引起的信号衰减效应。常用的小尺度衰落模型包括瑞利衰落和莱斯衰落。在MATLAB中，可以使用
`rayleighchan`和`randsrc`函数来实现对小尺度衰落信道的建模。
markdown
% 示例代码
t = 0:1/fs:T; % 时间序列
path_delays = [0, 1, 3]1e-6; % 多径延迟
基于MATLAB的CDMA系统RAKE接收机仿真分析
仿真结果讨论 与结论
01 添加章节标题
02 CDMA系统概述
CDMA技术原理
采用码分多址技术实现用户 信号之间的通信
CDMA是一种基于扩频技术 的蜂窝移动通信系统
每个用户拥有特定的扩频码， 对发送信号进行扩频处理
接收端使用相同的扩频码进 行解扩频处理，实现用户信
号的解调
CDMA系统特点
抗干扰能力强：采用扩频技术，能 够有效抑制干扰信号，提高通信质 量。
04 RAKE接收机原理
RAKE接收机基本概念
定义：RAKE接收机是一种专门用于CDMA系统的信号接收技术
工作原理：通过多个并行结构，对多径信号进行分集接收和合并处理，提高信号的抗干扰性 能和接收质量
主要特点：能够有效地抑制多径干扰，提高信号的信噪比，增强CDMA系统的性能
应用场景：广泛应用于移动通信、卫星通信等领域
容量大：采用码分多址技术，允许 多个用户共享同一频段，提高频谱 利用率。
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
保密性好：通过扩频技术对信号进 行加密处理，不易被窃听和干扰。
软切换技术：采用软切换技术，能 够实现平滑过渡，降低掉话率。
CDMA系统应用场景
语音通话 数据传输 多媒体业务 物联网应用
03
M AT L A B 仿 真 平 台 介 绍
M AT L A B 简 介
matlab通信原理仿真教程
matlab通信原理仿真教程
Matlab通信原理仿真教程如下：
1. 导入Simulink和Communications Toolbox。Simulink是MATLAB的一个扩展，用于建模、仿真和分析动态系统。Communications Toolbox
是用于通信系统仿真的附加工具箱。
2. 创建通信系统模型。在Simulink中，可以使用各种模块来创建通信系统
模型，例如信号源、调制器、解调器、信道和噪声源等。
3. 配置模块参数。根据所需的通信系统参数，配置各个模块的参数。例如，在调制器模块中，可以选择所需的调制类型（如QPSK、QAM等），并设
置相应的参数。
4. 运行仿真。在Simulink中，可以使用“开始仿真”按钮来运行仿真。Simulink将自动进行系统建模和仿真，并显示结果。
5. 分析仿真结果。使用MATLAB中的各种工具和分析函数来处理仿真结果，例如频谱分析、误码率计算等。
以上是Matlab通信原理仿真教程的基本步骤，具体实现过程可能会因不同的通信系统和仿真需求而有所不同。建议参考Matlab官方文档和相关教程进行学习。
通信原理实训——CDMA扩频通信系统仿真
摘要
CDMA是由Qualcomm, Inc.公司开发的一种技术，直译为码分多址，应用于无线通信上的技术,是在扩频通信的基础上发展起来的。它主要利用相互正交（或尽可能正交）的不同随机码区分用户，实现多用户同时使用同一频率接入系统和网络,经过几种网络的实现和发展，CDMA已经逐渐成熟起来。我国的CDMA发展十分迅速，网络构架已初具规模。预计在将来，CDMA将与GSM一样，在整个通信业起到举足轻重的作用。本次实训就在研究DS-CDMA系统理论的基础上，利用了Simulink对DS-CDMA系统进行仿真.
本文阐述了CDMA通信系统的组成和扩展频谱通信技术的理论基础，并建立了直序扩频码分多址通信系统的模型。根据系统功能和指标要求，对信道、PN 码产生、扩频/解扩、PSK(DPSK）调制/解调和误码等模块进行了设计，并设置了相对应的参数，最后给出了系统仿真的整个框图。通过波形、频谱图等结果，对系统进行了相应的分析，并作了进一步的改进与调试，对CDMA扩频通信系统也有了更深入的认识和了解.
关键词：CDMA ;码分多址；扩频通信；Simulink仿真
一、实训题目及分析
（一）、实训题目
CDMA扩频通信系统仿真
（二）、题目分析及要求
目前，CDMA技术正逐渐向新一代的通信标准3G过渡,这是技术发展、用户需求、市场竞争等各方面因素造成的。因为随着社会节奏的加快，产品的更新速度越来越快,并且实际的通信系统功能结构相当复杂，因此,在对原有的通信系统做出改进或建立一个新系统之前，通常需要对这个系统进行建模和仿真,通过仿真结果衡量方案的可行性,从中选择最合理的系统配置和参数设置，然后再应用于实际系统中。
CDMA系统仿真(matlab)
CDMA系统仿真
1.设计要求说明
用matlab进行CDMA系统仿真，CDMA系统框图如图所示。
图 1 CDMA系统框图
2、设计思路
通过对IS-95窄带CDMA反向业务信道原理的了解，采用模块化思想，分为信源编码，信道交织编码，AWGN信道传播，信道解码以及信源解码等部分。
3、核心原理
3.1 Viterbit（卷积）编码
卷积码是分组的，但它的监督元不仅与本组的信息元有关，还与前若干组的信息由关。着种码纠错能力强，不仅可以纠正随机差错，还能纠正突发差错。
本系统采用（2，1，8）卷积编码，编码器如图 2所示：
图 2 卷积编码
3.2 Walsh 码扩频
Walsh 码是一组由0和1元素构成的正交方阵，即其任意两行（或两列）相互正交。IS-95系统利用Walsh 码作为地址码，与信息数据相乘（或模2加）进行地址么调制，增强系统的抗干扰能力。 3.3 数据扰码
利用伪随机序列对数据进行扰码，增强系统的抗干扰能力。伪随机序列具有类似于随机序列的确定序列，序列中不同位置的元素取值相互独立，取0和1的概率相等。
本系统采用生成矩阵为[1000000101010001110011011110000010011101111]的m 序列发生器，对数据进行扰码。 3.4 QPSK 信号 3.4.1 QPSK 调制
MPSK 调制中最常用的就是4PSK ，又称QPSK 。因为它有四种相位状态，所以称为四相键控；又因为他是两个相互相交的BPSK 之和，所以又称作为正交移相键控，记作QPSK 。 对于矩形包络的多进制移相键控（MPSK ），其已调信号的表达式为：
基于matlab的通信系统仿真
创新实践报告
报告题目：基于matlab的通信系统仿真
学院名称: 信息工程学院
姓名：
班级学号：
指导老师：
二O一四年十月十五日
一、引言
现代社会发展要求通信系统功能越来越强,性能越来越高,构成越来越复杂；另一方面,要求通信系统技术研究和产品开发缩短周期，降低成本,提高水平。这样尖锐对立的两个方面的要求,只有通过使用强大的计算机辅助分析设计技术和
工具才能实现。在这种迫切的需求之下，MATLAB应运而生。它使得通信系统仿真的设计和分析过程变得相对直观和便捷，由此也使得通信系统仿真技术得到了更快的发展。通信系统仿真贯穿着通信系统工程设计的全过程,对通信系统的发展起着举足轻重的作用。通信系统仿真具有广泛的适应性和极好的灵活性，有助于我们更好地研究通信系统性能。通信系统仿真的基本步骤如下图所示：
二、仿真分析与测试
（1）随机信号的生成
利用Matlab中自带的函数randsrc来产生0、1等概分布的随机信号.源代码如下所示：
global N
N=300；
global p
p=0。5；
source=randsrc（1，N，[1，0；p，1—p］）；
（2）信道编译码
1、卷积码的原理
卷积码（convolutional code)是由伊利亚斯(p。Elias)发明的一种非分组码。在前向纠错系统中,卷积码在实际应用中的性能优于分组码，并且运算较简单.
卷积码在编码时将k比特的信息段编成n个比特的码组,监督码元不仅和当前的k比特信息段有关，而且还同前面m=（N—1)个信息段有关。
通常将N称为编码约束长度，将nN称为编码约束长度。一般来说，卷积码中k和n的值是比较小的整数.将卷积码记作(n，k，N)。卷积码的编码流程如下所示。
(word完整版)DS-CDMA数字基带传输系统+MATLAB仿真图+程序代码
通信原理课程设计——DS —CDMA 基带传输系统
一、 课程设计要求：
用计算机软件（推荐Matlab)构造一个DS/CDMA 基带传输系统，各用户的二进制数据b 与扩频码c 进行扩频，用户数K 为4个，扩频增益取31，扩频码采用Gold 码,接收端假设理想同步，对各用户通过解扩恢复各自的信息数据.发端基带成型采用滚降因子为0.22的平方根升余弦滚降脉冲（用48阶的FIR 滤波器来实现，每个码片采样16个样点）,接收机用码片第8个或第9个样点作为判决点，信噪比大小（SNR ）自设，如SNR 可取为20dB 或30dB.
⊗⊗
⊗
1
2
b
二、 DS-CDMA 简介:
三、 DS-CDMA 系统设计：
根升余弦滤波器设计：
irfn = 48； ％ 滤波器阶数
IPOINT = 4; ％ 码片速率过采样倍数（4倍
alfs = 0.22；％滚降因子
［xh］ = hrollfcoef(irfn,IPOINT,sr，alfs,1）；％发送端根升余弦滤波器系数[xh2］ = hrollfcoef（irfn，IPOINT,sr,alfs,0)；％接收端根升余弦滤波器系数
%根升余弦滤波器
figure('Name’，’根升余弦滤波器’，'NumberTitle','on'）;
％ Tx
subplot（211）；stem(xh);grid;
xlabel(’Bits index’）；
title(’发送端根升余弦滤波器')；
% Rx
subplot（212);stem(xh2）;grid;
xlabel('Bits index’)；
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1 绪论
1.1课题背景及目的
20世纪60年代以来，随着民用通信事业的发展，频带拥挤问题日益突出。CDMA(Code Diveision Multiple Access，码分多址)通信，在使用相同频率资源的情况下，理论上CDMA移动网比模拟网容量大20倍，实际使用中比模拟网大10倍，比GSM要大4~5倍，所以在通信领域中起着非常重要的作用。CDMA的基本原理是利用互相正交（或尽可能正交）的不同编码，分配给不同用户调制信号，实现多用户同时使用同一频率接入系统和网络的通信。由于利用互相正交（或尽可能正交）的编码去调制信号，会将原信号的频谱带宽扩展，因此，这种通信方式，又称为扩频通信。本论文所完成的CDMA通信仿真系统，是结合CDMA的实际通信情况，利用MATLAB的通信工具箱—SIMULINK组建出完整的CDMA通信系统，完成整体设计方案，实现完整的发送到接收的端到端的CDMA 无线通信系统的建模、仿真和分析。教学实践表明，该系统的完成使得比较抽象的概念得以直接表示，烦琐的计算得以大大简化，提高上机效率，在通信原理课程教学中起到良好的辅助作用。
1.2课题研究方法
为了研究CDMA通信系统的通信方式，我们对两种扩频码（m序列和正交gold 序列）经过衰落信道后再解扩，通过比较两种扩频码的误比特率与信噪比的关系得出用来扩频的PN码哪种更好。使其更符合CDMA通信的抗干扰能力强的要求和实现多用户同时在同一频率互不干扰进行通信而误比特率性能不随着用户数的增加而恶化这样的目的进行仿真实验。
2 CDMA基础及原理
CDMA多址技术的原理是基于扩频技术，即将需传送的具有一定信号带宽的信息数据，用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码进行调制，使原数据信号的带宽被扩展，再经载波调制并发送出去。接收端由使用完全相同的伪随机码，与接收的带宽信号作相关处理，把宽带信号换成原信息数据的窄带信号即解扩，以实现信息通信。
2.1扩频通信
扩频通信技术是一种信息传输方式，其信号所占有的频带宽度远大于所传信息所需的最小带宽；频带的扩展是通过一个独立的码序列来完成，用编码及调制的方法来实现的，与所传信息数据无关；在接收端则用同样的码进行相关同步接受、解扩及恢复所传信息数据。
2.1.1 扩频通信理论基础
香农公式：C=Wlog2(1+S/N)
1、在给定的传输速率C不变的条件下，频带宽度W和信噪比S/N是可以互换的。即可通过增加频带宽度的方法，在较低的信噪比情况下，传输信息。
2、扩展频谱换取信噪比要求的降低，正是扩频通信的重要特点，并由此为扩频通信的应用奠定了基础。
2.1.2 扩频通信系统的分类
（1）直接序列扩频（DS）
(2) 跳频扩频（FH）
(3) 跳时扩频（TH）
（4）混合方式（以上三种基本方式的不同组合）
在实际的CDMA系统中，直接序列扩频得到了广泛的认可和应用，所以，在本次实验中主要研究直接序列扩频技术。
2.2 直接序列扩频
DS-SS是直接用具有高码率的扩频码序列在发送端去扩展信号的频谱。而在收端，用相同的扩频码序列去进行解扩，把展宽的扩频信号还原成原始的信息。
图2-1 直接序列扩频的发射机和接收机框图
2.3 扩频码序列
在扩频系统中，信号频谱的扩展是通过扩频码实现的，扩频系统的性能与扩频码的性能有很大的关系，对扩频通常提出下列要求：易于产生；具有随机性；扩频码应该具有尽可能长的周期，使干扰者难以从扩频码的一小段中重建整个码序列；扩频码应该具有良好的自相关和互相关特性，以利于接收时的捕获和跟踪，以及多用户检测等。扩频码中应用最多的是M序列，又称最大长度序列，还有GOLD 序列、WALSH码序列等，本次试验中我们主要运用了M序列和正交GOLD序列。2.3.1 PN码
CDMA信道的区分是靠PN码来进行的，因而要求PN码自相关性要好，互相关性要弱，实现和编码方案简单等。目前的CDMA系统就是采用一种基本的PN序列m序列作为地址码，利用它的不同相位来区分不同用户。
M序列是最长线性移位寄存器序列的简称，它通常是由反馈移位寄存器产生的具有像随机噪声波形的周期性二元序列。
Gold码序列是一种基于m序列的码序列。Gold码是m序列的组合码，由同步时钟控制的两个m序列逐位模2加得到。这两个码发生器的周期相同，速率也相同，因而两者保持一定的相位关系，这样产生的组合码与这两个子码序列的周期也相同。正交Gold码是在优选对产生的Gold码末尾加0，使序列的长度为偶
数。
3 DS-CDMA通信系统仿真
3.1 DS-CDMA 通信系统原理图
图3-1DS-CDMA通信系统原理图
在实验中，我们采用；两种扩频码进行仿真。M序列和正交Gold序列，扩频后的数据通过脉冲成型滤波器后通过信道同时到达接收端，在接收端分别对不同用户信息数据进行解扩，恢复各个用户的原始信息。
3.2仿真流程设计与介绍
3.2.1仿真设计步骤
1、m序列的DS-CDMA在AWGN下的性能的仿真。
2、正交Gold序列的DS-CDMA在AWGN下的性能的仿真。
3、对比两个扩频码在AWGN信道下的性能曲线，分析哪种扩频码更适合在AWGN 信道中传输，传输衰减最小，对比m序列和正交Gold序列的抗干扰能力。
4、为了证明这一结论，把两种PN码再经过Rayleigh衰落信道下的性能进行
验证。（代码见附录）
3.2.2程序编程设计
最外层循环的时候是信噪比，根据每种信噪比下，首先产生各个用户的发射数据，根据用户数，每一行是每个用户的发射数据，然后进行Gray编码、4-QAM 调制，调制完后，对信号进行扩频，扩频部分是通过spread函数完成的，是完成扩频的功能。扩频时，看输入参数是否满足要求，满足要求后，用扩频码与每一个数据符号相乘，对原始符号进行扩展，完成扩频。扩频完成后，再通过脉冲成形滤波器计算每个用户信号功率。当用户数大于1时，所有用户数据相加。相加完成后，如果需要通过瑞利衰落信道，再让信道系数与发射数据相乘。接收端加入高斯白噪声，首先根据信噪比计算高斯白噪声标准差，根据标准差加入白噪声。如果通过瑞利衰落信道后，我们还需要进行一个信道补偿。最后通过脉冲成形滤波器进行降采样，之后进行数据解扩，解扩部分是通过despread函数完成的，解扩完成后，对信号进行4-QAM解调、Gray编码逆映射，分别对用户原始数据和解扩后数据进行比较，最后统计误比特率。以上就是完成扩频的主程序。
M序列和正交Gold序列脚本程序的介绍：用户数统一定义的是1、4、7，扩频码分别选择的是M序列和正交Gold序列，然后在每种用户数下仿真扩频系统的性能，最后画出仿真得到的误比特率。
4 仿真结果分析
4.1 实验仿真运行结果