CDMA2000_RAKE接收机的Matlab仿真
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简介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。
在仿真过程中，我们可以通过向系统中注入固定数量的错误比特，并计算接收端出现错误的比特数量来计算BER。
通过多次仿真，可以评估不同编码序列、码元速率、信噪比等因素对系统性能的影响。
在本篇文档中，我们介绍了基于 Matlab 的 Simulink 的 CDMA 系统多用户仿真的要点。
-基于MATLAB的多用户CDMA通信系统设计与仿真
设计题目:基于MATLAB的多用户CDMA通信系统设计与仿真摘要随着科技的不断发展以及人们生活水平的不断提高,人们对于移动通信的需求不断增长,本文设计了目前流行的CDMA系统,可实现数字信号的扩频解扩与调制解制。
本文设计的系统分为单用户通信和多用户通信,二者所用的调制方式不完全相同。
以单用户为例,在系统的信源处产生一个数字信号序列,然后对其进行WALSH 码扩频,再对扩频码进行调制,然后在信道中加入噪声,最后实现解扩和解调。
在本文的最后还对整个CDMA系统进行了优化,设计了其外观界面,将调制方式和原理框图联系到一起,很好的实现了整个CDMA系统的仿真。
关键词:CDMA;扩频;PSK;QPSK;仿真;ABSTRACTWith the continuous development of science and technology and people's standard of living continues to improve, the demamd of mobile communication for people grows continuously, This paper describes the design of the current epidemic of CDMA systems, digital signal spread spectrum modulation and dispreading system solutions. This paper describes the design of the system which is divided into single-user and multi-user communication communication. Two kinds of modulation used in the different ways. A single-user example, the source of the system creats a Department of digital signal sequence, and the system achieve its spread spectrum with WALSH code,then modulates the code of spread spectrum, then joined the channel noise,in the end, peforms the solution to expand and demodulation. At last,in this paper the entire CDMA system optimized design of the interface appearance,makes Modulation and block diagram linked together, achieves good of the whole CDMA System Simulation.Keywords:CDMA; Spread spectrum; PSK;QPSK ; Simulation目录1 绪论 (11.1CDMA发展史 (11.2CDMA的优点及应用前景 (21.3论文结构及课题研究内容 (52 CDMA系统的总体设计思路 (7 2.1系统总体设计结构 (72.2系统的实现原理 (73 系统的相关原理及设计过程 (10 3.1MATLAB简介及仿真方法 (10 3.1.1 MATLAB介绍 (103.1.2 仿真方法论 (133.2扩频技术及其仿真实现 (15 3.2.1扩频技术简介 (163.2.2 扩频的仿真实现 (183.3PSK调制解调与仿真实现 (21 3.3.1 PSK调制解调原理 (213.3.2 PSK的仿真实现 (223.4QPSK调制解调及仿真实现 (24 3.4.1 QPSK调制解调原理 (253.4.2 QPSK的仿真实现 (263.5多用户CDMA通信 (303.5.1 DPSK调制解调原理 (303.5.1 多用户DPSK仿真实现 (314 外观界面设计 (344.1GUI (344.1.1 GUI和GUIDE (344.1.2 使用GUIDE创建GUI界面 (364.2主题界面设计流程 (384.2.1 仿真原理图的设计 (384.2.2 系统界面设计流程 (394.3回调函数 (404.3.1 回调函数原型 (404.3.2 回调函数编程实现各界面互联 (415 总结与展望 (435.1系统不足与改进 (435.2系统升级及展望 (43致谢.............................................. 错误!未定义书签。
CDMA2000_RAKE接收机的Matlab仿真
摘要近年来，CDMA已成为移动通信领域的研究热点。
CDMA2000是北美基于IS-95系统发展而来的第三代移动通信系统，在前向信道结构上采用直接序列扩频和多载波两种方式来达到提供宽带数据业务的目的。
CDMA2000标准中，详细规定了发射技术的具体建议，但接收部分涉及的不多。
本文建立了多信道软件无线电接收机数学模型，在此基础上提出一种数字中频在CDMA2000多载波接收系统的设计及应用方案,并给出了系统各个单元的设计和性能参数，最后仿真验证了方案的可行性。
关键词：CDMA2000；接收机；扩频通信；Simulink RAKEAbstractThis paper mainly based upon the Windows flatform, simulates the R-TCH of the CDMA2000 mobile communicationsystems using “Simulink” in “Matlab”.Mainly simulates “the CDMA2000 mobile station transmitter” in a timed-stream mode,andanalyses the main treatment processing flow of signals in the “CDMA2000 mobile station transmitter”, including source encoder,channel encoder, data modulation and base-band filtering process.KeyW ords:CDMA2000; R-TCH; Spectrum-Spreading Communication; Simulin k1.引言ＣＤＭＡ目前已成为第三代蜂窝移动通信系统的首选技术（以ＷＣＤＭＡ和ＣＤＭＡ２０００为代表），国内外都在研究如何高质量地实现第三代移动通信系统。
Rake接收机仿真
3G移动通信实验报告实验名称：Rake接收机仿真学生姓名：学生学号：学生班级:所学专业：实验日期:1.实验目的1. 了解Rake接收机的原理。
2. 分析比较三种不同合并算法的性能。
2.实验原理移动通信系统工作在VHF和UHF两个频段（30——3000MHz）,电波以直射方式（即“视距”方式）在靠近地球表面的大气中传播。
由于低层大气并非均匀介质，会产生折射和吸收现象；而且传输路径上遇到的各种障碍物（如山，高楼，树等）还可能发生反射、绕射和散射等，到达接收方的信号可能来自不同的传播路径。
即移动通信的信道是典型的多径衰落信道，如下图所示：图9-1 多径传播示意图多径传播将引起接受信号中脉冲宽度扩展，称为时延扩展。
时延扩展的时间可以用第一个码元信号至最后一个多径信号之间的时间来测量。
时延扩展会引起码间串扰，严重影响数字信号的传输质量。
分集技术是克服多径衰落的一个有效方法。
包括频率分集，时间分集、空间分集和极化分集。
其基本原理是接收端对多个携带有相同信息但衰落特性相互独立的多径信号合并处理之后进行判决，从而将“干扰”变为有用信息，提高系统的抗干扰能力。
本仿真采用在CDMA系统中广泛使用的Rake接收技术，且为时间分集。
因为当传播时延超过一个码片周期时，多径信号实际上可看成是互不相关的。
Rake接收机采用一组相关接收机，分布于每条路径上，各个接收机与同一期望信号的多径分量之一相关，根据各个相关输出的相对强度加权后合成一个输出。
根据加权系数的选择原则，有三种合并算法：选择式合并，等增益合并和最大比合并。
Rake接收机的相关器的原理如图：图9-2 Rake接收机的相关器的原理假设采用M个相关器去接收M个多径信号分支，其中12,,,Mααα是每一条分支的乘性系数，它们的取值是根据所采用组合方式（例如最大比合并、等增益合并等）而可调的。
不妨令相关器1与最强的多径支路1m同步，并且多径支路2m比多径支路1m延迟时间1τ到达接收端。
基于MATLAB的CDMA系统RAKE接收机仿真分析
基于MATLAB的CDMA系统RAKE接收机仿真分析CDMA（Code Division Multiple Access）是一种广泛应用于移动通信系统中的多址技术，其中RAKE接收机是一种常用于CDMA系统中的接收机。
在这篇文章中，我们将讨论基于MATLAB的CDMA系统中RAKE接收机的仿真分析。
首先，我们要理解什么是CDMA系统和RAKE接收机。
CDMA系统是一种用于无线通信的多址技术，它允许多个用户同时在相同频带上进行通信，通过使用不同的扩频码将用户之间的通信进行区分。
CDMA系统具有很好的抗干扰性能和较高的频谱利用率，因此被广泛使用于移动通信领域。
RAKE接收机是一种用于CDMA系统中信号接收的技术，它通过采用多个接收分支来接收和合并从不同路径到达的信号，以提高接收信号的质量。
RAKE接收机通常使用一个或多个强旗手路径来提取信号的多径分支，然后将这些分支合并以获得更好的信号质量。
现在，我们将讨论如何使用MATLAB进行CDMA系统中RAKE接收机的仿真分析。
首先，我们需要定义CDMA系统的参数。
这些参数包括扩频码、码片持续时间、符号持续时间、发射功率等。
我们可以使用MATLAB中的变量来定义这些参数。
接下来，我们需要生成CDMA系统中的发送信号。
我们可以使用MATLAB中的随机函数生成多个用户的发送信号，并使用对应的扩频码将其展开。
然后，我们可以将这些发送信号叠加在一起，并将它们传输到信道中。
然后，我们需要建立CDMA系统的信道模型。
在仿真中，我们可以使用MATLAB中的函数来模拟信道的特性，如多径传播和噪声。
我们可以使用瑞利衰落信道模型来模拟多径传播，并将高斯白噪声添加到接收信号中。
接着，我们可以实现RAKE接收机。
在MATLAB中，我们可以使用函数或自定义算法来实现RAKE接收机的功能。
首先，我们需要将接收信号传输到RAKE接收机中的各个分支。
然后，我们可以使用相关器来检测这些分支中的信号，并选择最强的分支作为接收信号的输出。
CDMA2000_RAKE接收机的Matlab仿真
摘要近年来，CDMA已成为移动通信领域的研究热点。
CDMA2000是北美基于IS-95系统发展而来的第三代移动通信系统，在前向信道结构上采用直接序列扩频和多载波两种方式来达到提供宽带数据业务的目的。
CDMA2000标准中，详细规定了发射技术的具体建议，但接收部分涉及的不多。
本文建立了多信道软件无线电接收机数学模型，在此基础上提出一种数字中频在CDMA2000多载波接收系统的设计及应用方案,并给出了系统各个单元的设计和性能参数，最后仿真验证了方案的可行性。
本文基于Windows 平台，使用Matlab中的软件包Simulink 对CDMA2000移动通信系统的接收机进行了仿真，主要是对“CDMA2000 移动台发射机”进行了基于时间流的仿真与实现。
分析了信号在“CDMA2000移动台发射机”的主要处理流程，包括信源编码，信道编码，数据调制，以及基带滤波等过程。
关键词：CDMA2000；接收机；扩频通信；Simulink RAKEAbstractThis paper mainly based upon the Windows flatform, simulates the R-TCH of theCDMA2000 mobile communicationsystems using “Simulink” in “Matlab”.Mainly simulates “the CDMA2000 mobile station transmitter” in a timed-stream mode,andanalyses the main treatment processing flow of signals in the “CDMA2000 mobile station transmitt er”, including source encoder,channel encoder, data modulation and base-band filtering process.KeyWords: CDMA2000; R-TCH; Spectrum-Spreading Communication; Simulink目录1．绪论2 研究背景及研究意义2.1 研究背景2.2 研究意义3 CDMA2000 发展与介绍3.1 CDMA 简介3.2 CDMA 2000发展史4 CDMA2000接收机的建模4.1软件无线电接收机数学模型4.2多径分集接收技术4.2.1多径分集接收技术感念4.22分集接收技术在CDMA2000具体实现方法5 CDMA2000接收机整体设计5.1 CDMA2000 模块分化5.1.1接收机信道介绍5.2.2 模块分化图5.2.3 RAKE接收器介绍以及流程图5.2数据帧处理模块设计5.3 HPSK模块设计5.4移动台发射机的实现框图6．仿真分析6.1信道比特流的输入62 CRC编码6.3卷积编码6.4符号重复6.5符号抽取6.6块交织6.7正交扩频6.8 HPSK调制7．结束语1.绪论ＣＤＭＡ目前已成为第三代蜂窝移动通信系统的首选技术（以ＷＣＤＭＡ和ＣＤＭＡ２０００为代表），国内外都在研究如何高质量地实现第三代移动通信系统。
rake接收机仿真matlab
3.3 单用户RAKE接收机性能仿真3.3.1 仿真程序利用MATLAB软件来仿真RAKE接收机分集接收性能的程序如下：Numusers=1; %用户数Nc=16; %扩频因子ISI_Length=1; %每径延时为ISI_Length/2EbN0db = [0:2:10]; %信噪比，单位dbTlen=5000;%数据长度Bit_Error_Number1=0;%误比特率的初始值Bit_Error_Number2=0;Bit_Error_Number3=0;power_unitary_factor1=sqrt(5/9);%每径功率因子power_unitary_factor2=sqrt(3/9);power_unitary_factor3=sqrt(1/9);s_initial=randsrc(1,Tlen);%数据源%产生Walsh 矩阵Wal2=[1 1;1 -1];Wal4=[Wal2 Wal2;Wal2 Wal2*(-1)];Wal8=[Wal4 Wal4;Wal4 Wal4*(-1)];Wal16=[Wal8 Wal8;Wal8 Wal8*(-1)];%扩频s_spread=zeros(Numusers,Tlen*Nc);ray1=zeros(Numusers,2*Tlen*Nc);ray2=zeros(Numusers,2*Tlen*Nc);ray3=zeros(Numusers,2*Tlen*Nc);for i=1:Numusersx0=s_initial(i,:).'*Wal16(8,:);x1=x0.';s_Spread(i,:)=(x1(:)).';end%将每个扩频后输出重复为两次，有利于下面的延迟（延迟了半个码元）ray1(1:2:2*Tlen*Nc-1)=s_Spread(1:Tlen*Nc);ray1(2:2:2*Tlen*Nc)=ray1(1:2:2*Tlen*Nc-1);%产生第二径和第三径信号ray2(ISI_Length+1:2*Tlen*Nc)=ray1(1:2*Tlen*Nc-ISI_Length);ray3(2*ISI_Length+1:2*Tlen*Nc)=ray1(1:2*Tlen*Nc-2*ISI_Length);for nEN = 1:length(EbN0db)en = 10^(EbN0db(nEN)/10); % convert Eb/N0from unit db to normal numberssigma = sqrt((32/(2*en)));%接收到的信号dempdemp=power_unitary_factor1*ray1+power_unitary_factor2*ray2+p (randn(1,2*Tlen*Nc)+randn(1,2*Tlen*Nc)*i)*sigma;dt=reshape(demp,32,Tlen)';%将Walsh码重复为两次Wal16_d(1:2:31)=Wal16(8,1:16);Wal16_d(2:2:32)=Wal16(8,1:16);%解扩后rdata1为第一径输出rdata1=dt*Wal16_d(1,:).';%将Walsh码延迟半个码片Wal16_delay1(1,2:32)=Wal16_d(1,1:31);%解扩后rdata2为第二径输出rdata2=dt*Wal16_delay1(1,:).';%将Walsh码延迟一个码片Wal16_delay2(1,3:32)=Wal16_d(1,1:30);Wal16_delay2(1,1:2)=Wal16_d(1,31:32);%解扩后rdata3为第三径输出rdata3=dt*Wal16_delay2(1,:).';p1=rdata1'*rdata1;p2=rdata2'*rdata2;p3=rdata3'*rdata3;p=p1+p2+p3;u1=p1/p;u2=p2/p;u3=p3/p;%最大值合并rd_m1=real(rdata1*u1+rdata2*u2+rdata3*u3); %等增益合并rd_m2=(real(rdata1+rdata2+rdata3))/3;%选择式合并u=[u1,u2,u3];maxu=max(u);if(maxu==u1)rd_m3=real(rdata1);else if(maxu==u2)rd_m3=real(rdata2);else rd_m3=real(rdata3);endend%三种方法判决输出r_Data1=sign(rd_m1)';r_Data2=sign(rd_m2)';r_Data3=sign(rd_m3)';%计算误比特率Bit_Error_Number1=length(find(r_Data1(1:Tlen)~=s_initial(1:Tlen)));Bit_Error_Rate1(nEN)=Bit_Error_Number1/(Tlen);Bit_Error_Number2=length(find(r_Data2(1:Tlen)~=s_initial(1:Tlen)));Bit_Error_Rate2(nEN)=Bit_Error_Number2/(Tlen);Bit_Error_Number3=length(find(r_Data3(1:Tlen)~=s_initial(1:Tlen)));Bit_Error_Rate3(nEN)=Bit_Error_Number3/(Tlen);endsemilogy(EbN0db,Bit_Error_Rate1,'*-');hold on;semilogy(EbN0db,Bit_Error_Rate2,'o-'); hold on;semilogy(EbN0db,Bit_Error_Rate3,'+-');legend('最大比合并','等增益合并','选择式合并');xlabel('信噪比');ylabel('误比特率');title('3种主要分集合并方式性能比较');3.3.2 仿真结果分析单用户RAKE接收机的误码性能比较如图3-4所示。
基于Matlab的CDMA多用户通信系统的仿真分析
CDMA通信系统的仿真分析〔燕山大学信息科学与工程学院〕摘要：码分多址〔CDMA〕以扩频信号为根底，利用不同的码型实现同一载波上的不同用户的信息传输，是第三代数字蜂窝移动通信系统采用的多址技术。
本次工程设计使用Simulink仿真工具对4用户的CDMA无线通信系统进展建模、仿真和分析，观察用户和扩频码波形，利用8psk实现调制，分析了信噪比、m序列抽样时间、多址干扰对系统误码率的影响。
关键词：码分多址、Simulink仿真、扩频、误码率分析1前言CDMA通信，是利用相互正交〔或准正交〕的编码分配给不同的用户调制信号，实现多用户同时使用一个频率接入网络进展通信。
如果从频域和时域来观察，多个CDMA信号是相互重叠的，或者说它们均占有一样的频段和时间，接收机用相关器在多个CDMA信号中选出其中使用预定码型的信号。
由于利用相互正交〔或准正交〕的编码去调制信号，会将原信号的频谱扩展，因此又称为扩频通信。
CDMA具有伪随机编码调制和信号相关处理两大特点，因此CDMA具有许多优点：抗干扰、抗噪声、抗多径衰落、能在低功率下工作、性强，可多址复用和任意选址等。
CDMA技术在第三代移动通信中得到广泛应用。
本次工程设计使用Simulink仿真工具对4用户的CDMA无线通信系统进展建模、仿真和分析，观察用户和扩频码波形，利用8psk实现调制，分析了信噪比、m序列抽样时间、多址干扰对系统误码率的影响。
2仿真系统整体设计2.1扩频调制原理扩频通信的一般原理如图1所示。
在发送端的信息经信息调制形成数字信号，然后由扩频码发生器产生扩频码序列去调制数字信号以展宽信号的频谱。
展宽以后的信号在对载频进展调制，经过射频功率放大器发射到天线上发射出去。
在收端，从承受天线上收到的宽带射频信号，经过输入电路、高频放大器后送入变频器，下变频至中频，然后由本地产生的与发端完全一样的扩频码序列去解扩，最后经信息解调，恢复成原始信息输出。
图1扩频系统原理框图按照扩展频谱的方式的不同，目前的扩频通信可以分为：直接序列〔DS〕扩频，跳频〔FH〕，调时〔TH〕，以及上述几种方式的组合。
RAKE接收机原理及仿真设计
的崛起提供了有利的条件。美国领土面积 939 大帝国的胚胎”，但英国是崛起中的美国的天然 决定从西半球收缩，集中力量对付德国。由此可
万平方公里，它占有北美大陆最富庶的心脏地 伙伴。美国应该等待时机，忍受伦敦有时出现的 见，美国在取代英国成为全球霸主的过程中，从
带，其土地属于最肥沃和最高产的土地之列，其 专横行为，积累国家财富和力量，逐步达到显赫 来没有直接挑战英国霸权，而是成为英国的盟
本土避免了两次世界大战的破坏；南北都是弱 利的外部环境。二是奉行“韬光养晦”与“有所作 史告诉我们，丧失了制海权就等于丧失了战争
国，没有邻国的威胁，美国也成为美洲的当然领 为”相结合的策略。19 世纪末美国的工业总产 的主导权。建立一支高度现代化的海军是维护
袖。
值居世界第一位，成为以重工业为主导的工业 我国领土主权和经济安全的重要保障，是中国
rake接收机包含多个相关器每个相关器接收多路信号中的一路意思好像和原来的有些区别不知是否正确通过多个相关检测器接收多径信号中的各种信号分别检测多径信号中最强的l个支路信号感觉意思表述的不是太明确然后对每个相关器的输出进行加权求和以提供优于单路相关器的信号检测然后在此基础上进行解调和判决
科技论坛
RAKE 接收机原理及仿真设计
将导致信号的空间衰落，严重影响通信质量。克服 对第一条路径相对时延差为△3…第 N 条路径相 形。以此来作为仿真的初始信号。
多径效应是移动通信的一个关键问题。分集接收 对于第一条路径相对时延差为△N，且有
技术是一种对抗多径效应的有效方法。在 CDMA
△N>△N-1>…△3>△（2 △1=0）
移动通信系统中采用 RAKE 接收机来完成分集接
可耕地占总面积的 40%。它蕴藏有丰富的金属 的地位。在 1787 年的制宪会议上，汉密尔顿建 友，是在英国的逐步衰落中取而代之的，而德国
CDMA2000反向业务信道的MATLAB仿真与实现[1]
![CDMA2000反向业务信道的MATLAB仿真与实现[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/f0f49d21b90d6c85ec3ac6f3.png)
本科毕业设计题目：CDMA2000反向业务信道仿真及关键技术的研究性质：科研专业：电子信息工程日期：摘要移动通信是当今通信领域内最为活跃和发展最为迅速的领域之一，也是21世纪对人类的生活和社会发展将有重大影响的科学技术领域之一。
cdma2000无线传输技术（RTT）是采用CDMA技术实现3G无线通信系统的一种宽带、扩频无线接口。
cdma2000技术在IS-95技术基础上采用了一系列新技术，大大提高了系统性能。
cdma2000采用的新技术包括多种射频信道带宽、前向链路的快速功率控制、Turbo编码、反向导频、反向链路相干解调和传输分集发射等。
cdma2000可支持144kbit/s的传输速率，在核心网络引入分组交换技术，以支持未来的移动IP业务。
cdma2000具有通信容量大；容量的软特性；减小多径衰落；链路传输速率快；平滑的软切换和有效的宏分集；低信号功率谱密度等技术特点。
我所做的即是在本次仿真中应用MATLAB软件对其中物理层反向业务电路建模和仿真，根据cdma2000标准，详细的研究和描述了cdma2000的系统理论，性能特点和物理层反向传输电路的基本处理过程，并通过在实验室的软件仿真完成预定的功能，实现数据帧的物理层传输。
关键词cdma2000；通信仿真；反向传输电路；MATLABAbstractNowadays the mobile communication technology is one of the most active and expanded communication fields and one of the most effective technology fields which influence human beings living and society development for 21 centuries. cdma2000 Radio Transmission Technique (RTT) is a kind of Broad Band and spread radio access which adopt the CDMA technique to implement the 3G radio communication systems. cdma2000 technologies have adopted a series of new technology on IS-95 technologies, have raised the system performance consumedly. cdma2000 adopt new technologies include multiple Radio Frequency channel bandwidths, forward fast power control, Turbo yard, reverse pilot, reverse concerning with demodulation and diversity transmission etc. cdma2000 can obtain 144bit/s transport velocity, has group-changing mode in the core network for future mobile IP operation. cdma2000 has great communication capacity, soft characteristic of system capacity, smaller path decline, faster transmission rate, low density of power spectrum of signal and smooth soft switching and effective macro diversity etc. According to cdma2000 standard, in this emulation what I do is, modeling and simulation of reverse traffic circuit with the application MATLAB software, detailed research and describing of system theories of cdma2000, performance characteristics and basic handling procedure of reverse traffic circuit. Through the software simulation in the laboratory, I can finish the scheduled function and carry out the physical layer transmission of the data frame.Keywords cdma2000;communication system simulation; reversetransmission channel；MATLAB目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2 CDMA2000技术简介 (2)1.3课题内容 (3)1.4本章小结 (4)第2章cdma2000 1x系统概述 (5)2.1码分多址（CDMA）技术 (5)2.2 CDMA20001X系统功能 (6)2.3 CDMA20001X物理信道 (7)2.4 CDMA20001X反向信道结构及总体仿真模型 (10)2.4.1 CDMA20001X反向信道结构 (10)2.4.2MATLAB介绍 (10)2.4.3总体仿真方案 (11)2.5本章小结 (12)第3章cdma2000 1x反向信道编码与译码 (5)3.1CRC编码器与译码器 (5)3.2卷积编码器与译码器 (7)3.3信号交织器与解交织 (10)3.4初始化模块 (11)3.5本章小结 (14)第4章cdma2000 1x反向信道调制与解调 (5)4.1正交扩频信号 (5)3.2信号调制 (15)4.2.1PN信号生成器 (15)4.2.2信号调制模块 (18)4.2.3信号的解调模块 (21)4.2.4信道模型的实现 (23)4.3本章小结 (24)第5章运行仿真及调试分析 (35)5.1设置仿真参数 (35)5.2仿真分析 (35)5.3本章小结 (38)结论 (39)参考文献 (40)中文译文： (41)外文原文： (48)致谢 (55)毕业设计（论文）成绩评定表 (56)第1章绪论1.1 课题背景移动通信是当今通信领域内最为活跃和发展最为迅速的领域之一，也是21世纪对人类的生活和社会发展将有重大影响的科学技术领域之一。
基于MATLAB的CDMA系统RAKE接收机仿真分析
06 仿真结果讨论与结论
仿真结果对比分析
仿真结果与理论 值的对比来自不同参数设置下 的性能对比
与传统接收机的 性能对比
仿真结果的可视 化展示
性能提升方案探讨
算法优化：针对CDMA系统RAKE接收机的算法进行优化，以提高解调性能。 信道估计：采用更准确的信道估计方法，降低误码率，提高通信质量。 多天线技术：利用多天线技术提高信号的抗干扰能力和覆盖范围。 联合检测：采用联合检测算法，降低干扰，提高系统容量和频谱利用率。
的指标
05
CDMA系统RAKE接收 机仿真分析
仿真环境搭建
MATLAB软 件介绍
RAKE接收机 模型建立
CDMA系统 模型建立
仿真参数设 置与运行
仿真参数设置
信号类型： CDMA信号
信噪比范围：030dB
多径分量：3个
仿真时长： 100ms
仿真结果分析
误码率：随着信 噪比的增加，误 码率逐渐降低
M AT L A B 简 介
MATL AB是一种 用于算法开发、 数据可视化、数 据分析和数值计 算的编程语言和 开发环境
它提供了大量的 内置函数和工具 箱，可用于各种 领域，如信号处 理、通信、控制 系统等
MATL AB具有简 单易学的语法和 强大的计算能力， 使得非专业程序 员也能轻松地编 写高效的代码
单击添加标题
适用场景：适用于多径环境和移动通信系统，如CDMA、WCDMA等。
RAKE接收机性能指标
信号-噪声比： 衡量RAKE接 收机性能的重
要指标
误码率：衡量 数据传输可靠 性的关键指标
频谱效率：衡 量频谱利用率 的指标，直接 影响系统容量
和传输速率
抗干扰能力： 衡量RAKE接 收机在复杂环 境下工作能力
Rake接收机性能仿真(与非Rake接收机对比)
RAKE接收机的性能仿真（与非RAKE接收机对比）姓名：***班级：电子与通信工程学院：信息科学与工程学院摘要RAKE接收技术是第三代CDMA移动通信系统中的一项重要技术。
在CDMA 移动通信系统中，由于信号带宽较宽，存在着复杂的多径无线电信号，通信受到多径衰落的影响。
RAKE接收技术实际上是一种多径分集接收技术，可以在时间上分辨出细微的多径信号，对这些分辨出来的多径信号分别进行加权调整、使之复合成加强的信号。
本文对RAKE接收机的原理、工作流程进行了简单的介绍，利用MATLAB软件编程实现多径信道下RAKE接收机的性能仿真，随后进行了相应的说明。
并与非RAKE接收机进行了简单对比。
关键词：RAKE接收机；多径；MATLAB；分集接收1 Rake接收机基本介绍1 .1 该通信技术的提出及研究意义，包括该技术的研究、发展及应用现状移动通信系统中，由于存在多径传播，接收机需要均衡器来消除相邻符号间的干扰。
扩频系统由于采用了自相关特性良好的扩频序列，只要多径分量的相关时延大于码片间隔，则多径传播造成的干扰就仅仅是多径干扰，不影响信号的解调。
因此扩频通信系统不需要均衡器。
同时由于每个深度衰落时接收机容易出现错误判决，导致系统性能下降，因此扩频通信系统应采用多径分集的RAKE接收技术来提高系统的性能。
RAKE接收技术实际上是一种多径分集接收技术，可以在时间上分辨出细微的多径信号，对这些分辨出来的多径信号分别进行加权调整、使之复合成加强的信号。
利用该特性，RAKE接收机可实现分集接收，达到抗多径干扰和抗衰落的目的。
1.2 技术的研究、发展及应用现状1956年，Prcie和Green提出了具有抗多径衰落的RAKE 接收机概念：1937年，Forney提出的基于已知信道特性的最大似然序列检测器(MLSD)，这是一种最优的单用户接收机。
Rake的概念是1958年由R.Price和P.E.Green在《多径信道中的一种通信技术》中提出来的。
cdma2000系统的仿真
摘要数字化、宽带化是当今通信的重要主流方向，通信技术发展极为迅猛，新技术层出不穷，日新月异。
CDMA是码分多址的英文缩写(Code Division Multiple Access)，它是在数字技术的分支--扩频通信技术上发展起来的一种崭新而成熟的无线通信技术。
CDMA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。
本文概述了CDMA数字基带发送接收系统的基本原理和发展状况。
然后介绍了使用MATLAB和SIMULINK实现CDMA数字基带发送接收系统的思想和方法。
对于各个模块，均给出了详细的设计思路和仿真结果，然后对整个系统进行了整体的优化并得到了比较理想的结果，得到了较满意接收结果。
关键词： CDMA；MATLAB; SIMULINK;第一章课题研究的目的、意义以及国内外的研究现状CDMA是码分多址的英文缩写(Code Division Multiple Access)，它是在数字技术的分支——扩频通信技术上发展起来的一种崭新的无线通信技术。
CDMA技术的原理是扩频技术，即将需传送的具有一定信号带宽信息数据，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。
CDMA技术的标准经历了几个阶段。
IS-95是cdmaONE系列标准中最先发布的标准，真正在全球得到广泛应用的第一个CDMA标准是IS-95A。
其后又分别发布了13K 话音编码器的TSB74标准，以及支持1.9GHz的CDMA PCS系统的STD-008标准。
基于MATLAB的CDMA系统RAKE接收机仿真分析
中图分类号 ： Ｔ Ｎ ９ １
文献标识码 ： Ａ
多 径 效 应 是 指 电磁 波 经 过 不 同 的 传 播 路 径 后 由于各 分 量 到 达 接 收 端 的 时 间 不 同而 使 得 信 号 出 现 失 真 的干扰 现 象 。多径 效 应对 于 移 动通 信 、 雷 达
２ Ｒ Ａ Ｋ Ｅ 接 收机理论
信号 的分集 接收技术是解决 多径衰落 问题 的 最有效途径之一 。按信号的传输 目的 ， 分集接收技
术相 比 ， Ｃ Ｄ Ｍ Ａ 有着非常多 的优势 ， 例如信道容量
更大 、 可以实现软切换 、 抗干扰性能好 、 抗 多径衰
术可分 为宏观分集 和微观分集 ； 按信 号 的传输方 式， 分集接收技术可分为显分集 和隐分集 ； 按获得
一
落 。所谓瑞利 衰落是 指 由于多径效 应信号到达接 收点的场强来 自于不 同的传播路径 ， 各条路径的延
时时间并不相同 ， 而各个方 向分量波的叠加会产生 驻波场强 ， 从而最终形成的信号快衰落现象 ， 它是
一
，
它是一种 多径分集接收技术 ， 能在时 间上分辨
种常叠加 于大尺度衰落效应上 的小 尺度 衰落效
最佳检测等都有着非 常严 重的影 响。在移动通信 系统 中 ，当移 动 台所 处 的环 境 比较 复 杂 时 ， 在 信 号 传播过程 中可能会受 到诸如 大气折射 等多种因素 的影 响 而 导 致 产 生 多 个 经 过 不 同路 径 到 达接 收机
的信号 ， 这些信号经过矢量叠加合成时变信号 ， 这 是移动通信中的多径衰落现象ｎ １ 。多径衰落对移动
摘 要： 为 了解 决 Ｃ Ｄ Ｍ Ａ移动通信 系统 中的 多径 衰落带 来的不利影 响 ， Ｃ Ｄ Ｍ Ａ系统采 用 Ｒ Ａ Ｋ Ｅ 接收机技 术对
CDMA2000反向业务信道的MATLAB仿真与实现
女 ， （ ０ １ ７ ９
副 教 授 ，研 究 方 向为 下 一 代网 络 和 信息 安 全 。
二 整体 设 计
２
．
１ 反 向业 务信道
ＣＤＭ Ａ 系 统 是 一 个 相 当 复 杂 的 系 统 ，就 发 送 方 和 接
收 方 来 对 ＣＤＭ Ａ进 行 划 分 ， 它 至 少 含 有 上 行 链 路 和 下 行
基于Matlab的CDMA RAKE接收机性能仿真
基于Matlab的CDMA RAKE接收机性能仿真李伟;张真;吕路静【摘要】Since the CDMA mobile communication system is affected by the building and landform,its communication envi⁃ronment is very complex,and its communication quality are badly affected. CDMA system using RAKE receiving technology can distinguish the subtle multipath signal in time,and can take advantage of the multipath signal to overcome the effects of multipath fading and enhance the reception capacity. Based on the basic theory analysis of RAKE receiver,Matlab simulation software is adopted to perform performance simulation of RAKE receiver under different user states. Three combining modes of maximum ratio,gain,selection are compared. The simulation results and bit error rate performance parameters are given. The performance of the RAKE receiver in the CDMA system is modeled and simulated. The simulation results show that RAKE receiver used in CDMA system can play a role ofanti⁃multipath interference,and can improve system performance.%CDMA 移动通信系统中，受到建筑物和地形地貌的影响，通信环境十分复杂，通信系统的通信质量受到严重影响。
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摘要近年来，CDMA已成为移动通信领域的研究热点。
CDMA2000是北美基于IS-95系统发展而来的第三代移动通信系统，在前向信道结构上采用直接序列扩频和多载波两种方式来达到提供宽带数据业务的目的。
CDMA2000标准中，详细规定了发射技术的具体建议，但接收部分涉及的不多。
本文建立了多信道软件无线电接收机数学模型，在此基础上提出一种数字中频在CDMA2000多载波接收系统的设计及应用方案,并给出了系统各个单元的设计和性能参数，最后仿真验证了方案的可行性。
本文基于Windows 平台，使用Matlab中的软件包Simulink 对CDMA2000移动通信系统的接收机进行了仿真，主要是对“CDMA2000 移动台发射机”进行了基于时间流的仿真与实现。
分析了信号在“CDMA2000移动台发射机”的主要处理流程，包括信源编码，信道编码，数据调制，以及基带滤波等过程。
关键词：CDMA2000；接收机；扩频通信；Simulink RAKEAbstractThis paper mainly based upon the Windows flatform, simulates the R-TCH of theCDMA2000 mobile communicationsystems using “Simulink” in “Matlab”.Mainly simulates “the CDMA2000 mobile station transmitter” in a timed-stream mode,andanalyses the main treatment processing flow of signals in the “CDMA2000 mobile station transmitt er”, including source encoder,channel encoder, data modulation and base-band filtering process.KeyWords: CDMA2000; R-TCH; Spectrum-Spreading Communication; Simulink目录1．绪论2 研究背景及研究意义2.1 研究背景2.2 研究意义3 CDMA2000 发展与介绍3.1 CDMA 简介3.2 CDMA 2000发展史4 CDMA2000接收机的建模4.1软件无线电接收机数学模型4.2多径分集接收技术4.2.1多径分集接收技术感念4.22分集接收技术在CDMA2000具体实现方法5 CDMA2000接收机整体设计5.1 CDMA2000 模块分化5.1.1接收机信道介绍5.2.2 模块分化图5.2.3 RAKE接收器介绍以及流程图5.2数据帧处理模块设计5.3 HPSK模块设计5.4移动台发射机的实现框图6．仿真分析6.1信道比特流的输入62 CRC编码6.3卷积编码6.4符号重复6.5符号抽取6.6块交织6.7正交扩频6.8 HPSK调制7．结束语1.绪论ＣＤＭＡ目前已成为第三代蜂窝移动通信系统的首选技术（以ＷＣＤＭＡ和ＣＤＭＡ２０００为代表），国内外都在研究如何高质量地实现第三代移动通信系统。
在研发过程中，前期的计算机仿真结果，可以给系统的具体实现提供理论依据和可行性指导。
ＭＡＴＬＡＢ平台上的ＳＩＭＵＬＩＮＫ携带有极为丰富的工具包，易于在极短的时间内非常高效地实现新算法。
本文基于ＭＡＴＬＡＢ中的ＳＩＭＵＬＩＮＫ软件包，对ＣＤＭＡ２０００进行了建模和仿真，并针对接收机中的反向基本信道及反向补充信道（ＲＣ３和ＲＣ４）的信号处理过程进行分析。
前向信道与反向信道的仿真思想基本一致移动通信技术迅速发展的同时,也出现了多种通信体制并存、各种标准层出不穷和频率资源缺乏等问题。
这些新标准由于射频载波频率和调制方式不同而限制了各种设备的互通和兼容,造成了资金浪费和重复投入。
软件无线电SDR(Software Defined Radio)技术的出现，使人们看到解决问题的希望。
它的基本思想[1]是：构造一个开放、标准、模块化的通用硬件平台，将无线通信系统的各种功能如工作频段、调制解调类型、数据格式、加密模式、通信协议等通过软件编程来实现。
但是现阶段，由于微电子发展水平有限，直接对射频（RF）进行采样还很难，所以需要先将射频信号转换到中频（IF）上，然后在中频对模拟信号进行数字化，即数字中频。
它是软件无线电技术发展的一个重要步骤，它与模拟中频相比能产生严格的幅相平衡正交信号，处理时能保证有严格的线性相位。
数字中频技术的应用范围很广，除了可以应用在基站的收发信机中，在其他很多领域中都可以应用。
如在信号源或者信号频谱分析仪中、信息化家电中、雷达系统中的应用，甚至可以应用在终端系统中。
2 研究背景及研究意义2.1 研究背景CDMA2000已经作为国际三大3G移动通信标准的一种，接收机是CDMA2000的关键技术，对通信质量有要的影响。
所以对CDMA2000的接收机进行研究有很重要的现实意义。
ＣＤＭＡ目前已成为第三代蜂窝移动通信系统的首选技术（以ＷＣＤＭＡ和ＣＤＭＡ２０００为代表），国内外都在研究如何高质量地实现第三代移动通信系统。
在研发过程中，前期的计算机仿真结果，可以给系统的具体实现提供理论依据和可行性指导。
ＭＡＴＬＡＢ平台上的ＳＩＭＵＬＩＮＫ携带有极为丰富的工具包，易于在极短的时间内非常高效地实现新算法。
2.2 研究意义本课题利用Matlab对CDMA2000的接收机进行仿真，在接收端确知已发数据的条件下估计出多径信号的相位，并在此基础上实现相干方式的最大信噪比合并。
3．CDMA2000 发展与介绍3.1 CDMA 简介CDMA是码分多址(Code-Division Multiple Access)技术的缩写，是近年来在数字移动通信进程中出现的一种先进的无线扩频通信技术，它能够满足市场对移动通信容量和品质的高要求，具有频谱利用率高、话音质量好、保密性强、掉话率低、电磁辐射小、容量大、覆覆盖广等特点，可以大量减少投资和降低运营成本。
CDMA最早由美国高通公司推出，与GSM相同，CDMA也有2代、2.5代和3代技术。
CDMA被认为是第3代移动通信技术的首选，目前的标准有WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA。
3.2 CDMA 2000发展史CDMA2000 是 TIA 标准组织用于指代第三代 CDMA 的名称。
适用于 3G CDMA 的 TIA 规范称为 IS-2000，该技术本身被称为 CDMA2000。
CDMA2000 的第一阶段也称为 1x，其使拥有现有 IS-95 系统的通信公司能将其整体系统容量增加一倍，并可将数据速率增加到高达 614kbps。
比 1x 更高的 CDMA2000 技术进展包括 1xEV (高速数据速率)。
即为CDMA2000 1×EV，是一种3G移动通信标准。
分两个阶段：CDMA2000 1×EV-DO（Data Only），采用话音分离的信道传输数据，和CDMA2000 1×EV-DV（Data and Voice），即数据信道与话音信道合一。
CDMA2000也称为CDMA Multi-Carrier，由美国高通北美公司为主导提出，摩托罗拉、Lucent和後来加入的韩国三星都有参与，韩国现在成为该标准的主导者。
这套系统是从窄频CDMA One数字标准衍生出来的，可以从原有的CDMA One结构直接升级到3G，建设4 CDMA2000接收机的建模4.1软件无线电接收机模型所谓多信道软件无线电接收机是指这种接收机在同一时刻可以接收多个信道的信号进行解调分析，在接收多载波信号时，需要对输入的一个包含多个子载波的总的载波（即宽带信号）进行处理，必须将各个子载波从整体信号中隔离出来进行单独处理。
输入的多载波信号S(n)可以表示为：其中，为第k路信号的载波频率，Φk表示第k路信号的相位，ak表示第k路信号的幅度，D为载波的个数。
如果一个原型理想低通滤波器HLP（n）的频率响应为：则复信号本振角频率wk（k=0,1,2,…,D-1）由得到，其作用是将(2)式中的第k个子频带（载波）移到基带（零中频），然后通过后接的低通滤波器滤出对应的子频带。
滤波后的信号带宽为2π/D，可以进行D倍抽取。
基于以上分析建立的多信道软件无线电接收机如图1所示，抽取后的基带信号输入DSP做进一步处理。
显然当D很大时，要求滤波器阶数很高，即便采用抽取器的多相滤波器结构，实现代价仍太大，对于实时系统无法实现。
所以工程中都使用抽取滤波器级联的方式来实现。
假如每载波采用M级抽取，每一级的抽取因子分别为Dm（m＝1,2,3,…,M）4.2多径分集接收技术感念4.2.1多径分集接收技术感念由电波传播信道中的多径传输现象所引起的干涉延时效应。
在实际的无线电波传播信道中(包括所有波段)，常有许多时延不同的传输路径，称为多径现象。
所谓分集接收，是指接收端对它收到的多个衰落特性互相独立（携带同一信息）的信号进行特定的处理，以降低信号电平起伏的办法。
分集有两重含义：1、分散传输：使接收端能获得多个统计独立、携带同一信息的衰落信号。
2、集中处理：即接收机把收到的多个统计独立的衰落信号进行合并（包括选择与组合）以降低衰落的影响4.2.2分集接收技术在CDMA2000具体实现方法在ｃｄｍａ２０００系统中，所传输的信号是宽带信号，其带宽远大于移动信道的相干带宽，因而可以采用具有良好自相关特性的扩频信号，在时间上分辨出较细微的多径分量。
对分辨出的多径信号分别进行加权调整，使合成之后的信号得以增强，从而可在较大程度上降低多径衰落信道所造成的负面影响。
相应地把最佳接收机称为Ｂａｋｅ接收机，它是ｃｄｍａ２０００系统中实现多径分集接收的核心部件。
RAKE接收机所作的就是：通过多个相关检测器接收多径信号中的各路信号，并把它们合并在一起。
基带输入的数字化信号，通过相关器和本地码产生器完成对用户数据符号的解扩和积分。
信道估计器使用导频符号估计信道状态；相位旋转器根据其估计的信道状态将信道造成的相位影响从接收符号中去除；延迟估计的作用是通过匹配滤波器获取不同时间延迟位置上的信号能量分布，识别具有较大能量的多径位置，并将它们的时间量分配到RAKE接收机的不同接收径上。
而延迟均衡器就是为了补偿每一个路径中的符号到达时间差。
最后，RAKE合并器把经过信道补偿后的符号相加，由此提供了抵抗衰落的多径分集。
从实现的角度而言，RAKE接收机的处理包括码片级和符号级。
相关器、本地码产生器和匹配滤波器属于码片级处理，一般用ASIC器件实现；信道估计，相位旋转和合并相加属于符号级的处理，用DSP实现。