直扩系统仿真
直接扩频系统的MATLAB仿真
扩频通信系统
• 扩频通信的基本特点，是传输信号所占用的频带 宽度(W)远大于原始信息本身实际所需的最小(有 效)带宽(F)，其比值称为处理增益Gp。 • 扩频通信的可行性，是从信息论和抗干扰理论的 基本公式中引伸而来的。信息论中关于信息容量 的香农(Shannon)公式为:
C WLong
2
(1 P / N )
请老师批评指正！
答辩结束
直接扩频系统的MATLAB仿真
• 解扩后的数据
致谢
• 毕设期间我遇到很多问题，在此，很感谢老师同 学们给予我各方面的帮助，特别要感谢我的指导 老师，王鲁杰老师，王老师的细心和认真的工作 态度是值得我们每个人学习的，从开题到现在， 在王老师的指导下，我懂得了太多东西，相信这 些在我今后的学习生活中都有着非常重要的意义。 • 另外虽然本次设计基本顺利完成，但是其中任然 存在很多问题，还望老师体谅。
• 式中： C --- 信道容量(用传输速率度量) W --- 信号频带宽度 P --- 信号功率 N --- 白噪声功率
扩频通信系统
• 扩频通信的主要特点: 1. 抗干扰性强，误码率低 2. 易于同频使用，提高了无线频谱利用率 3. 抗多径干扰;可以实现码分多址 4. 隐蔽性好，对各种窄带通信系统的干扰很小 5. 扩频通信自身具有加密功能，保密性强，便于开 展各种通信业务 6. 扩频通信安装简便，易于维护，也十分小巧可靠， 便于安装，便于扩展 7. 扩频设备一般采用积木式结构，组网方式灵活， 方便统一规划，分期实施，利于扩容。
论文主要内容
• 论文主要内容可分为以下几点：
1. MATLAB仿真工具
2. 扩频通信系统
3. 直接序列扩频通信系统
4. 直接扩频系统的MATLAB仿真
直接序列扩频通信系统仿真
直接序列扩频通系统仿真一、课程设计目的学习扩频通信系统的原理，理解扩频通信系统性能能指标的意义，学会分析扩频通信系统性能能指标的方法。
学会根据给定的系统参数和性能，设计扩频通信系统的方法。
二、课程设计基本要求1、学会MATLAB 的使用和MATLAB 的程序设计方法；2、掌握扩频通信系统的原理；3、理解扩频通信系统性能指标的意义；4、能够用Monte Carlo仿真估计直接序列扩频通信系统的性能。
三、课程设计内容1、讨扩频通信系统的原理，分析直接序列扩频通信系统的性能；2、讨论根据给定的系统参数和性能，设计扩频通信系统的方法；3、通过Monte Carlo仿真，说明直接序列扩频通信系统在抑制正弦干扰方面的有效性。
仿真系统的方框图如图：四、理论基础4.1 扩频通信的背景扩展频谱通信是建立在Claude E．Shannon的信息论基础之上的一种新型的通信体制。
由于扩频通信体制具有抗干扰能力强、截获率低、码分多址、信号隐蔽、测距和易于组网等一系列优点，自从问世之后便引起了世界各国的极大关注，并率先应用在军事通信中。
随着近年来大规模、超大规模集成电路和微处理器技的广泛应用，以及一些新型器件的应用，扩频技术的应用形成了新的高潮。
事实上，扩频通信已成为电子对抗环境下提高通信设备抗干扰能力的最有效的手段，并在近十几年来爆发的几场现代化战争中发挥了巨大的威力。
随着CDMA扩频通信技术在民用通信中的深入应用和不断渗透，以及在卫星通信、深空通信、武器制导、GPS全球定位系统和跳频通信等民用和国防民事通信的强烈需求下，扩谱通信的地位越来越重要了。
4.2 直接序列扩频通信原理理论基础直接序列扩频（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。
直接序列扩频通信系统的仿真
成绩评定表课程设计任务书摘要直接序列扩频(DSSS—Direct Sequence Spread Spectrum)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处理，恢复出发送的信息。
当时该技术并没有引起美国军方的重视，直到十九世纪八十年代才引起关注，将它用于敌对环境中的无线通信系统。
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、直扩通信速率高等众多优点，而被广泛应用于许多领域中。
针对直接序列扩频通信广泛的应用，本文用Matlab仿真程序画出调制信号、载波、已调信号、相干解调之后信号的波形以及功率频谱密度，分析所设计系统性能，理解其原理。
用 Matlab-Simulink仿真建立基于相干解调的直接序列扩频通信系统仿真模型，详细叙述模块参数的设置。
先对直接序列扩频系统原理进行介绍，然后基于Simulink 的仿真，并对仿真结果做了详细的讲解分析，使其更加形象和具体。
关键词:直接序列扩频码分多址 MATLAB仿真 SINMULINK模块仿真I目录1 课程设计目的 (1)2 课程设计要求 (1)3 相关知识 (1)4 课程设计分析 (3)5 仿真 (7)6结果分析 (12)7 参考文献 (15)II直接序列扩频通信系统的仿真1.课程设计目的（1）培养独立开展科研的能力和编程能力。
（2）掌握用MATLAB实现信号的PM调制。
（3）掌握MATLAB软件的使用。
2.课程设计要求（1）掌握MATLAB使用方法，利用软件绘制图像。
（2）程序设计合理、能够正确运行。
3.相关知识3.1扩频通信概念及分类扩频通信是扩展频谱通信的简称。
它是指用来传输信息的射频带宽远大于信息本身带宽的一种通信方式。
主要有以下几类：1直接序列扩频简称直扩（DS）。
直接序列扩频通信系统仿真设计
直接序列扩频通信系统仿真设计直接序列扩频通信系统是一种常用于无线通信中的传输技术，可用于提高通信质量和抗干扰能力。
其基本原理是将原始信号乘以一个扩频码序列，使得信号的带宽变宽，从而提高信号的抗干扰能力。
本文将对直接序列扩频通信系统进行仿真设计，包括系统结构、信号处理和性能评估等方面。
一、系统结构设计1.发送端设计发送端主要包括原始信号处理和扩频处理两个模块。
原始信号处理模块用于将待传输的信息编码成数字信号，可以采用各种调制技术（如二进制调制）；扩频处理模块将原始信号乘以扩频码序列，以实现信号的扩频。
2.接收端设计接收端主要包括解扩和信号恢复两个模块。
解扩模块对接收到的信号进行解扩，即将信号除以扩频码序列；信号恢复模块对解扩后的信号进行滤波和解调，最终得到原始信号。
二、信号处理设计信号处理是直接序列扩频通信系统中的关键环节，对其性能和抗干扰能力起着决定性作用。
下面将详细介绍信号处理的设计。
1.扩频码序列设计扩频码序列的设计非常重要，它直接影响到扩频通信系统的性能。
常用的扩频码序列有伪随机码（PN码）和正交码等，可以通过Matlab等工具进行生成和优化。
2.扩频处理设计扩频处理是将原始信号与扩频码序列进行乘积运算的过程。
可以采用数字乘法器或卷积器等方式实现，具体实现方式需要根据实际情况确定。
3.解扩和信号恢复设计解扩和信号恢复是接收端的重要环节，其中解扩模块用于将接收到的信号除以扩频码序列，信号恢复模块用于对解扩后的信号进行滤波和解调。
滤波器可以采用低通滤波器，解调方式可以根据信号特点选取。
三、性能评估设计对于直接序列扩频通信系统的性能评估，一般需要考虑以下几个方面：1.误码率评估误码率是衡量通信系统性能的重要参数。
可以通过对接收到的信号进行解码和比对的方式来评估误码率，并与理论值进行比较。
2.抗干扰性能评估扩频通信系统的抗干扰能力是其核心优势之一、可以通过仿真添加干扰信号，并比较接收到的信号与原始信号的相关性来评估抗干扰性能。
移动通信课程设计 直接序列扩频系统仿真
信息与通信工程学院移动通信课程设计实验报告题目：直接序列扩频系统仿真班级：姓名：学号：班内序号：日期：目录一、背景 (3)二、要求： (3)三、设计概述 (3)四、直接序列扩频系统仿真 (3)1、基本扩频系统仿真流程图 (3)2、matlab程序及仿真结果图 (5)2.1、生成m序列及m序列性质 (5)2.2、生成50位随机待发送二进制比特序列，并进行扩频编码 (6)2.3、对扩频前后信号进行BPSK调制，观察其时域波形 (8)2.4、计算并观察扩频前后BPSK调制信号的频谱 (9)2.5、接收机与本地恢复载波相乘，比较扩频与否的时域波形 (11)2.6、与恢复载波相乘后，观察其频谱变化 (12)2.7、仿真观察信号经凯萨尔窗低通滤波后的频谱 (14)2.8、观察解扩后的信号波形、频谱 (15)2.9、比较扩频系统解扩前后信号带宽、信号功率谱 (16)2.10、对解扩信号进行采样判决 (18)五、仿真产生不同的伪随机序列 (21)1、m序列（跟四、2.1一样） (21)2、产生随机序列Gold码和正交Gold码 (22)2.1、产生Gold码并仿真其自相关函数 (23)2.2、产生正交Gold码并仿真其互相关函数 (25)六、验证直扩系统对窄带干扰的抑制能力 (27)1、加窄带干扰的直扩系统建模 (28)2、不同扩频序列长度下的误码率比较 (29)3、扩频序列长度N=7时，不同强度窄带干扰下的误码率比较 (30)七、分工 (30)八、心得体会 (30)一、背景直接序列扩频通信系统(DSSS)是目前应用最为广泛的系统。
在发送端，直扩系统将发送序列用伪随机序列扩展到一个很宽的频带上去，在接受端又用相同的扩频序列进行解扩，回复出原有信息。
由于干扰信息与伪随机序列不相关，扩频后能够使窄带干扰得到有效的抑制，提高输出信噪比。
系统框图如下图所示：二、要求：1. 通过matlab建模，对直扩系统进行仿真2. 研究并仿真产生不同的伪随机序列3. 验证直扩系统对窄带干扰的抑制能力，给出误码率等仿真曲线三、设计概述本次课设按要求完成，利用matlab进行直接扩频系统的仿真，利用BPSK调制，仿真了扩频、调制、解调、解扩过程，并对是否使用直接扩频进行了对比。
直接序列扩频通信系统仿真设计
直接序列扩频通信系统仿真设计直接序列扩频（Direct Sequence Spread Spectrum）通信系统是一种广泛应用于无线通信领域的通信技术，它通过将原始信号与伪随机噪声序列进行逐位相乘，从而将信号的带宽扩展到噪声频谱的宽度，从而实现抗干扰和保密性能的显著提高。
本文将通过仿真设计一个直接序列扩频通信系统，详细介绍其工作原理和仿真过程。
直接序列扩频通信系统由发送端和接收端组成。
在发送端，原始信号经过码片发生器生成伪随机噪声序列，并与原始信号进行逐位相乘得到扩频信号。
扩频信号经过调制器进行调制，然后经过发射机发送到接收端。
在接收端，接收到的信号经过解调器进行解调，然后通过相关器与伪随机噪声序列相乘得到原始信号。
首先，需要设计码片发生器。
伪随机噪声序列在直接序列扩频通信系统中起到关键作用，它决定了信号的扩展带宽和抗干扰性能。
常用的伪随机噪声序列有伪随机码生成器（PN码）和高斯白噪声序列（AWGN）。
在仿真中，可以选择PN码作为伪随机噪声序列。
PN码的生成方式有很多，其中最常见的是使用移位寄存器和反馈电路生成的线性反馈移位寄存器（LFSR）。
其次，需要设计调制器和解调器。
在直接序列扩频通信系统中，常用的调制方式有二进制相移键控（BPSK）和四进制相移键控（QPSK）。
在仿真中，可以选择BPSK作为调制方式。
解调器与调制器相反，将接收到的扩频信号与伪随机噪声序列相乘得到原始信号。
最后，需要设计发射机和接收机。
发射机通过电路将调制后的扩频信号发射出去，接收机将接收到的信号通过电路进行放大和解调处理，从而得到原始信号。
在仿真中，可以使用MATLAB等仿真软件来实现直接序列扩频通信系统。
首先，定义参数包括信号的比特率、码片周期、发射功率等。
然后，生成随机的原始信号数据。
接下来，根据参数生成伪随机噪声序列。
将伪随机噪声序列与原始信号进行逐位相乘得到扩频信号。
通过调制器进行调制，得到调制后的信号。
在接收端，通过解调器解调接收到的信号，得到解调后的扩频信号。
直接序列扩频通信系统仿真
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1. 1 理论基础直接序列调制扩展频谱通信系统，是将要发送的信息用伪随机序列扩展到一个很宽的频带上去，在收端再用与发端扩展用的相同的伪随机序列对接收到的扩频信号进行相关处理，从而恢复出扩频调制以前的信息[1-2]。
1. 2 系统设计系统采用m序列作为扩频序列伪随机码，用其对基带信号进行扩频，然后采用QPSK进行信息调制，再由射频调制将信息发出。
在接收端，首先将接收的信号变频至中频信号，再用QPSK进行解调，将解调信号和与发端相同的伪随机码进行解扩恢复出原始信号。
直扩系统发射端和接收端框图如图一和图二所示：1. 3 扩频码的同步当输入信号中的扩频码和本地产生的扩频码在结构、频率和相位上完全一致即同步的情况下，输入信号才能通过解扩单元完成扩频码的解扩功能。
因此同步是扩频通信系统的关键技术，也是系统中的一个难点。
在扩频通信中，PN码同步包含了两个过程：捕获和跟踪。
直扩信号的捕获方法有很多种，包括顺序搜索法、滑动相关法、匹配滤波器法、序贯估值捕获法等。
本文采用匹配滤波器法。
匹配滤波法的捕获原理如图三所示。
采用一个固定不变的本地PN码序列与接收信号进行连续的相关处理，任何时刻的相关值均与一门限比较，大于该门限则确定为捕获，然后触发本地PN码序列发生器，同时转入跟踪状态。
通常，匹配滤波器法最快只需一个伪码周期就可以完成捕获。
2 扩频系统仿真系统在发射端利用随机发生函数在0. 1s 内产生40 个二进制信息码源，对每个码元采样100 次，即信息速率Rb- 40kbps。
直接序列扩频通信系统建模仿真分析
直接序列扩频通信系统建模仿真分析直接序列扩频（Direct-Sequence Spread Spectrum，DSSS）通信系统是一种广泛应用于无线通信、通信安全加密、以及定位任务中的基本通信技术。
它在一定范围内使用频率，把本应几百到几千赫兹范围内的信号不断扩展到数兆赫兹，从而使其能够穿过更多的干扰、降低传送信号的复杂性和重复率、提高传送信号的安全性，也就是广播信号的功率被平分到更宽的频带，其中的信息非常难以被拦截和窃取，该抽波提高了信号的吞吐量。
构成直接序列扩频通信系统的主要硬件组件包括，数据源，编码器，抽波器，线路，解抽波器以及解码器，以及接收数据的终端设备。
数据源可以是任何数据，例如电脑传出的文本，照片，视频甚至声音。
编码器是一个负责将原始数据信号编码为无关信号块的系统。
抽波器用于将无关信号增广，并将其扩展至较宽的频带。
经过线路，即传输介质，将传输数据从发射端送达接收端，通常利用电磁波来传输信号，例如无线频段等。
接收端的解抽波器可以将扩频数据恢复到原始数据，解码器可以将接收到的数据进行解码，以便终端能够解析处理该数据。
直接序列扩频通信系统建模仿真分析，主要是通过建立系统建模，利用仿真软件，来模拟系统的运行流程，然后对模拟的结果进行分析。
首先，先构建系统模型，采用现有的数学工具，如矩阵方程、微积分知识和计算机技术，建立系统的数学模型，即构建系统建模。
接着，根据构建好的模型，可以使用各种仿真软件，比如matlab，来模拟系统的运行，使用仿真技术可以更好地发现系统中存在的问题。
最后，对模拟结果进行分析，比如观察系统的信噪比、传输的错误率曲线等，进而追踪出系统中可能存在的问题，从而提出相应的改进建议，提高系统的性能。
通过模型仿真分析，我们可以看到，直接序列扩频通信系统是一种表现优异的技术，它能够有效抑制扰乱，提高传输介质上的信号安全性，这种技术特别适用于无线通信中传输质量有要求的应用，诸如GSM、CDMA等。
直接序列扩频通信系统仿真程序
直接序列扩频通信系统仿真程序一、引言直接序列扩频通信系统（DSSS）是一种使用扩频技术实现的数字通信系统，其特点是能够通过使用更宽的频带来降低信噪比，从而实现更高的信道容量和更好的通信质量。
DSSS系统中最关键的部分是序列扩频器，它用于将原始信号通过一个码序列进行扩频，从而实现信号的保护和隐私性保密。
二、序列扩频器原理序列扩频器是DSSS系统中最核心的部分，其主要工作原理是通过使用一个宽带码序列对原始信号进行扩展。
该码序列通常是一个在长度上比原始信号大若干倍的伪随机序列，可以使用众多算法生成，如Gold序列、Walsh 序列等，其中Gold序列常用于商业应用中的CDMA系统中。
通过将原始信号与码序列进行异或操作，实现了将信号进行扩展的目的。
扩展后信号的带宽变得非常宽，相比于原始信号在频域上呈现均匀的频率分布特性，扩展后的信号则呈现很强的周期性，这种特性使得DSSS的信号在信道传输过程中更加能抵抗干扰，提高了信号的可靠性。
三、DSSS通信系统仿真程序的设计1、通信信道建立与维护仿真程序的第一步是建立DSSS系统的通信信道，并模拟不同信噪比情况下的传输效果。
该部分主要包括以下几个步骤：（1）生成码序列：利用C++编写随机码序列生成算法，生成Gold码或其他可配置的伪随机码序列。
（2）信道建立：模拟先建立一个单向链路，客户端发送消息并收到稳定响应后，再建立起全双工链路模拟通信。
（3）信道参数配置：该部分需考虑到信道的图像频率、多径干扰以及其他常见的传输干扰因素，并可以根据需求对不同的信道参数进行灵活的配置和调整。
2、数据源与数据解调器在DSSS系统中，数据源是指模拟传输数据的源头，主要由数据生成器和调制器组成，在仿真程序中，该部分主要包括以下工作：（1）消息生成：即通过各种方式模拟生成特定格式的传输数据。
（2）消息调制：对消息进行不同方式的调制，可以用多种方法完成，常用的有BPSK（二进制相移键控）调制方式以及QAM（正交幅度调制）等。
实验七 直接序列扩频系统仿真
实验七直接序列扩频系统（扩频部分）仿真（一）实验目的直接序列扩频通信系统(DSSS)是目前应用最为广泛的系统。
在发送端，直扩系统将发送序列用伪随机序列扩展到一个很宽的频带上去，在接受端又用相同的扩频序列进行解扩，回复出原有信息。
由于干扰信息与伪随机序列不相关，扩频后能够使窄带干扰得到有效的抑制，提高输出信噪比。
系统框图如下图所示：本次实验只要求完成扩频编码部分，信号在信道的传输以及在接收端的解扩部分作为课后同学们自己学习。
（二）实验设备计算机，Matlab软件（三）实验要求本实验属于设计实验，请根据（四）实验内容的步骤，附上实验程序和仿真结果图。
请在页眉处填写班级、学号、姓名，并将实验报告命名为“实验七_学号_姓名”，并通过FTP上传至指定文件夹。
（四）实验内容1)设计一个7位双极性的m序列。
（参照前面做的实验四）2)设计一个5位随机的待发送的二进制序列。
3)利用产生的7位双极性m序列对待发送的二进制序列进行扩频，画出扩频前原始信号和扩频后的信号。
图1 基本扩频系统（扩频部分）仿真流程图1、生成m序列（请参照实验四）采用n=3级的移位寄存器产生7位长的m序列，移位寄存器结构如图1：图1 移位寄存器结构各寄存器初值分别为[1 1 1]，参照该移位寄存器的结构图和表1，用Matlab 语言编写程序，生成m序列。
表1D1 D2 D31 0 0 1 0 1 1 11111111扩频序列5位随机二进制比特7位双极性m序列D1 D2 D3+时钟脉冲输出- 2 -7位单极性m序列程序参考程序如下Function m=my_m()clear all;clc;D1=1;D2=1;D3=1;N=7;m=zeros(1,N);for i=1:Nm(i)=D3;D1old=D1;D1=xor(D2,D3);D3=D2;D2=D1old;endstem(m);ylabel('m 序列');title('移位寄存器产生的7位M序列');end请自己编写程序生成初始状态为[0 0 1]的7位双极性的m序列，提示：请在7位单极性的m序列的程序基础上修改。
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
直接序列扩频通信系统的误码率仿真
直接序列扩频通信系统的误码率仿真引言直接序列扩频（Direct Sequence Spread Spectrum，简称DSSS）通信系统是一种在无线通信中广泛应用的调制技术。
由于其抗干扰性能强，传输安全性好，被广泛应用于军事、无线局域网以及个人通信设备等领域。
误码率（Bit Error Rate，简称BER）是衡量通信系统性能的重要指标，通过对直接序列扩频通信系统进行误码率仿真，可以评估和改进其性能。
直接序列扩频通信系统概述直接序列扩频通信系统采用了扩频技术，即将原始信号进行扩频后再传输，以增加信号的带宽。
其基本结构包括信号发射端和信号接收端。
信号发射端将待传输的原始信号与伪随机序列进行异或操作，以实现信号的扩频。
信号接收端将接收到的扩频信号与接收端的伪随机序列进行异或操作，并经过解扩频处理后，恢复出原始信号。
误码率仿真方法误码率仿真可以通过建立数学模型和编写仿真程序来实现。
在直接序列扩频通信系统中，常用的误码率仿真方法有理论计算和蒙特卡洛仿真。
理论计算方法理论计算方法是通过数学模型计算得到的误码率。
在直接序列扩频通信系统中，误码率与多个因素相关，如信噪比、码长、码率等。
常用的理论计算方法有理论公式法和概率论方法。
其中，理论公式法可以通过系统的参数计算出误码率的具体值，而概率论方法则是通过概率分布函数来估计误码率。
蒙特卡洛仿真方法蒙特卡洛仿真方法是一种基于随机试验的仿真方法。
在直接序列扩频通信系统的误码率仿真中，可以通过生成一组随机比特序列并进行传输、接收和解码过程，统计出错误比特的个数，并计算误码率。
由于蒙特卡洛仿真方法可以模拟实际通信环境的复杂性，因此被广泛应用于误码率仿真中。
误码率仿真实例以下是一个简化的直接序列扩频通信系统的误码率仿真实例：## 误码率仿真实例### 1. 系统参数设置- 信噪比（SNR）: 10dB- 码长（Code Length）: 1024- 码速率（Code Rate）: 1Mbps### 2. 生成伪随机序列- 生成长度为1024的伪随机序列，作为信号发射端和信号接收端的扩频码。
直扩系统发送端的仿真
直接序列扩频发射端MATLAB仿真一、直接序列扩频基本原理直接序列扩频，就是直接用具有高码率的扩频码序列在发端去扩展信号的频谱。
而在接收端，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。
扩展频谱的特性取决于所采用的扩频码序列的码型和码片速率。
为了获得具有近似噪声的频谱，在信号合成时加入了高斯白噪声。
这里选择采用易产生和复制的m序列作为PN码调制信息码进行扩频调制。
如图1所示：图1 直扩系统发射端组成信源发出数字信号a(t)与高速扩频码c(t)相乘得到频谱展宽信号d(t)，再经f的高频载波调制就得到高频的宽频带信号s(t)，s(t)通过无线传输到过频率为C达接收端。
如图2所示是BPSK调制的直扩信号各阶段波形图。
图2 直接序列扩频过程各部分波形图这一过程说明了直扩系统的基本原理，以及它是怎样通过对信号进行扩频与BPSK调制处理，从而达到提高输出信噪比的目的。
二、直扩系统的仿真1.仿真条件基带信号a(t)采用d=randint(1,4,2)函数随机产生一行四列的二进制码元，码元宽度Ta=16ms；采用n=6阶m序列作为扩频系统的伪随机码（PN码），码元宽度Tc=1ms （fs=1000Hz ），得到m 序列的周期或称长度为P=2n -1=63；BPSK 调制采用的载波频率也为1000Hz ；加入信噪比为30dB 的高斯白噪声2.仿真结果及分析102030405060-101t/msu /v图3 扩频前信息码波形102030405060-101t/msu /v图4 伪随机序列波形102030405060-101t/msu /v图5 扩频后序列波形图3、图4和图5反映的是用伪随机序列与信息码进行模2加后，产生的扩频信息码元宽度减小为原来的16倍。
102030405060-101t/msu /v图6 BPSK 调制后信号波形0102030405060-11t/msu /v图7 加噪声后的BPSK 调制信号波形从图6和图7的对比可以看出，加了信噪比为30dB 的高斯白噪声后BPSK 调制信号出现了些许失真。
直扩系统仿真
一．直扩系统直接序列扩频，就是直接用高码率的扩频码序列在发端去扩展信号的频谱，在收端用相同的扩频码去解扩，把展宽的扩频信号还原为原始的基带信号。
典型的直接序列扩频系统框图：图1(a) 发送端图1(b) 接收端二．直扩系统发送端仿真图2 发送端的整体仿真模块扩频码频谱图基带信息数据频谱图扩频调制后频谱图射频调制后频谱图信道中信号频谱图三．直扩系统接收端仿真图3 接收端仿真模块本地伪码调制信号频谱图相关解扩信号后频谱图四．总结1.在刚开始使用simulink准备按照书本上的例子寻找元件连接电路时，发现元件库中还没有某些元件，需要用S函数生成元件。
通过查找资料发现S函数生成的语法规则比较麻烦，就使用普通元件连接合成负逻辑映射模块Shaping，信源模块是用Random Interger Generator和脉冲相乘生成。
2.连接好发送端电路进行仿真时，发现示波器模块显示的图形不正常，频谱分析模块无法显示频谱图。
网上寻找发现是由于示波器采样点数限制使高频正弦波绘制出的图形成了三角波或直线，频谱分析模块也是因为零阶保持器采样点不够和频率区间选择不正确造成的。
3.按照书本的例子实现发送端仿真电路，仿真波形如下：扩频前后波形图调制过程波形图加噪及加干扰前后波形4.对接收端仿真时对例子中的部分内容按照发送端方法修改，对Costas环模块连接电路时，对书本上环路滤波器部分不理解，直接使用simulink的滤波器模块。
连接好电路仿真发现无法解调输出，通过分析接收端混频滤波后的频谱图发现，混频输出的峰值的确切值为254KHz，修改设置VCO的静态频率为254KHz后，解调输出波形更好，但仍无法完成解调。
通过分析Costas环低通滤波器的前后频谱图发现低通滤波器的输入频率没用集中在基频附近，估计应该是VCO输出的频率不够精确或者是环路滤波器部分出问题。
基于simulink的直接序列扩频系统仿真
直接序列扩频系统仿真一、扩频系统结构及仿真原理：直接序列扩频的发射机系统结构如图（1）所示。
设数据序列｛an｝对应的双极性波形为a(t)，其电平取值为±1，码元速率为Rabps，码元宽度为Ta=1/Ra秒。
扩频所使用的伪随机序列c(t)也是电平取值为±1的双极性波形，伪随机序列的码元也称为码片（chip），码片速率设为Rcchip/s，对应的码片宽度就是Tc=1/Rc秒。
码片速率通常是数据速率的整数倍，且。
对于双极性波形而言，扩频过程等价于数据流a(t)与伪随机序列c(t)相乘的过程，扩频输出序列设为d(t)，也是取值为±1的双极性波形，其速率等于码片速率。
扩频序列经过调制后得到调制输出信号s(t)送入信道。
对于BPSK调制，有由于PN码速率远远高于数据传输速率，所以调制输出信号s(t)的频带宽度将远远大于数据波形的带宽。
设数据传输率为Ra=100bps，扩频码片速率为Rc=2000chip/s，Rc/Ra=20，采用m序列作为扩频序列，以BPSK为调制方式。
二、Simulink仿真模型：“Bernoulli Binary Generator”产生数据流，其采样时间设置为0.01秒，这样输出的数据速率为100bps。
“PN Sequence Generator”产生伪随机扩频序列，其采样时间设置为0.0005秒，这样输出的码片速率为2000chip/s。
为了使得扩频模块（乘法器）上的数据采样速率相同，需要对数据流进行升速率处理。
“Unipolar to Bipolar Converter”完成数据和扩频序列的双极性变换。
乘法器输出即为扩频输出，其码速率等于采样速率，即每个采样点代表一个码片。
扩频输出信号以BPSK方式进行调制。
三、仿真结果：由图（1）可见数据信号的带宽约100Hz，其功率峰值约为20dB，而扩频输出信号带宽展宽了20倍，为2KHz，而其功率峰值下降到约7dB处。
直接扩频通信系统SystemView仿真
《基于SystemView直接扩频系统的设计》通信原理课程设计报告学院：信息科学与技术学院专业：电子信息工程班级： 2012级 2 班学号： 2012508161姓名: 周键家指导教师：卢佩2015年7月13日目录第一章前言 (2)第二章开发环境 (3)2.1、仿真软件介绍 (3)第三章直接扩频系统的设计 (4)3.1、扩频通信系统 (4)3.2、扩频通信的理论模型及其实现原理图 (4)3.3、直序扩频通信系统仿真模型 (5)3.4、仿真及结果分析 (6)第四章总结 (8)体会与建议 (9)参考文献 (10)第一章前言直接序列扩频（Direct Sequence Spread Spectrum）工作方式，简称直扩方式（DS方式）。
就是用高速率的扩频序列在发射端扩展信号的频谱，而在接收端用相同的扩频码序列进行解扩，把展开的扩频信号还原成原来的信号。
直接序列扩频方式是直接用伪噪声序列对载波进行调制，要传送的数据信息需要经过信道编码后，与伪噪声序列进行模2和生成复合码去调制载波。
扩频通信系统与常规的通信系统相比，具有很强的抗干扰能力，并具有信息隐蔽、多址保密通信等特点，正从军事应用向民用通信发展。
理论分析了直接序列扩频通信系统的原理，并用功能强大的仿真软件SystemView对直接序列扩频通信系统进行建模，仿真分析了系统的抗干扰和实现保密通信等特点，对扩频通信系统的实现有着重要意义。
扩频解调器实际上是一个相关器，扩频信号通过相关器后能有效地恢复，干扰信号（包括瞄准性窄带干扰和宽带干扰）由于与本地PN码不相关而被相关器抑制掉。
表示扩频通信特性的一个重要参数是扩频增益G(Spreading Gain),其定义为扩频前的信号带宽B1与扩频后的信号带宽B2之比。
G=B2/B1扩频通信中，接收端对接收到的信号做扩频解调，只提取扩频编码相关处理后带宽为B1的信号成份，而排除了扩展到宽带B2中的干扰、噪声和其他用户通信的影响，相当于把接收信噪比提高了G倍。
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一．直扩系统
直接序列扩频，就是直接用高码率的扩频码序列在发端去扩展信号的频谱，在收端用相同的扩频码去解扩，把展宽的扩频信号还原为原始的基带信号。
典型的直接序列扩频系统框图：
图1(a) 发送端
图1(b) 接收端
二．直扩系统发送端仿真
图2 发送端的整体仿真模块
扩频码频谱图
基带信息数据频谱图
扩频调制后频谱图射频调制后频谱图
信道中信号频谱图
三．直扩系统接收端仿真
图3 接收端仿真模块
本地伪码调制信号频谱图相关解扩信号后频谱图
四．总结
1.在刚开始使用simulink准备按照书本上的例子寻找元件连接电路时，发现元件库中
还没有某些元件，需要用S函数生成元件。
通过查找资料发现S函数生成的语法规则比较麻烦，就使用普通元件连接合成负逻辑映射模块Shaping，信源模块是用Random Interger Generator和脉冲相乘生成。
2.连接好发送端电路进行仿真时，发现示波器模块显示的图形不正常，频谱分析模块
无法显示频谱图。
网上寻找发现是由于示波器采样点数限制使高频正弦波绘制出的图形成了三角波或直线，频谱分析模块也是因为零阶保持器采样点不够和频率区间选择不正确造成的。
3.按照书本的例子实现发送端仿真电路，仿真波形如下：
扩频前后波形图调制过程波形图
加噪及加干扰前后波形
4.对接收端仿真时对例子中的部分内容按照发送端方法修改，对Costas环模块连接电
路时，对书本上环路滤波器部分不理解，直接使用simulink的滤波器模块。
连接好电路仿真发现无法解调输出，通过分析接收端混频滤波后的频谱图发现，混频输出的峰值的确切值为254KHz，修改设置VCO的静态频率为254KHz后，解调输出波形更好，但仍无法完成解调。
通过分析Costas环低通滤波器的前后频谱图发现低通滤波器的输入频率没用集中在基频附近，估计应该是VCO输出的频率不够精确或者是环路滤波器部分出问题。