扩频跳频报告
1、跳频扩频通信系统设计及simulink仿真
通信仿真技术实验报告一、实验工程名称:跳频扩频通信系统的设计及simulink 仿真二、有关扩频系统的背景介绍扩展频谱<Spread Spectrum,SS)通信系统广泛应用于军事通信、移动通信、雷达、导航、测距、定位等领域。
它利用频谱扩展技术将需要发送的信息信号扩展到一个很宽的频带上,使射频带宽比信息带宽宽得多,然后再发送出去。
在接收端则通常通过相干解扩将信号重构出来。
这种通信系统以占用比原始信号带宽宽得多的射频带宽为代价,来获得更强的抗干扰能力和更高的频谱利用率。
在通信系统中采用扩频技术有许多优点:比如具有较强的抗干扰能力;具有较强的隐蔽性和抗测向、抗侦察能力;具有优良的多址接入能力,是码分多址的关键技术;具有很强的抗频率选择性衰落的能力;抗多径干扰;可进行高分辨率的测向、定位等等。
按照扩频方式的不同,扩频通信系统主要可分为:直接序列扩展频谱系统<Direct Sequence Spread Spectrum,DSSS)跳频系统<Frequency Hopping,FH)跳时系统<Time Hopping,TH )。
跳频是扩频的另外一种方式。
在跳频系统中,调制载波频率受伪随机码的控制,不断地以伪随机规律跳变,以躲避点干扰和窄频干扰。
跳频系统可以看成是载波频率按照指定的伪随机规则跳变的多元频移键控<M-FSK )系统。
根据跳频速率< 跳/s)与传输信息速率< bps)之间的关系,可以将跳频系统分为慢跳频系统和快跳频系统:若< ),则为快跳频,反之为慢跳频。
三、实验目的:本实验的目的是通过搭建跳频扩频系统的模型,了解跳频扩频通信系统的原理,并掌握simulink 的操作使用方法。
四、实验内容跳频系统是一种瞬时窄带系统。
在接收机端,本地恢复载波也受伪随机码的控制,并保持与发送的跳频变化规律一致,这样,以频率跳变的本地恢复载波对接收信号进行变频<相乘)后,就能得到解扩<解跳频)信号,然后对解扩后的信号再进行相应的解调即可恢复数据。
移动通信扩频实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解移动通信扩频技术的原理和基本概念。
2. 掌握扩频通信系统的组成和信号处理过程。
3. 通过实验验证扩频通信的抗干扰性能和频谱利用率。
4. 分析扩频通信在移动通信中的应用优势。
二、实验原理扩频通信是一种通过将信号扩展到较宽的频带上的通信技术,其基本原理是将信息数据通过一个与数据无关的扩频码进行调制,使得原始信号在频谱上扩展,从而提高信号的隐蔽性和抗干扰能力。
扩频通信的主要特点如下:1. 扩频:通过扩频码将信号扩展到较宽的频带上,提高信号的隐蔽性。
2. 抗干扰:由于信号频谱较宽,抗干扰能力强,可抵抗多径干扰、噪声等影响。
3. 频谱利用率:扩频通信采用码分复用(CDMA)技术,可充分利用频谱资源。
4. 分集:通过扩频码的不同,可实现信号的分集接收,提高通信质量。
三、实验设备1. 移动通信实验平台2. 信号发生器3. 信号分析仪4. 通信控制器5. 通信终端四、实验内容1. 扩频信号的产生(1)设置信号发生器,产生原始信号。
(2)选择合适的扩频码,进行扩频调制。
(3)观察扩频后的信号频谱,验证扩频效果。
2. 扩频信号的接收(1)设置通信控制器,模拟移动通信环境。
(2)将扩频信号发送到接收端。
(3)接收端对接收到的信号进行解扩频,恢复原始信号。
(4)观察解扩频后的信号,验证解扩频效果。
3. 抗干扰性能测试(1)在接收端加入噪声,观察信号变化。
(2)调整噪声强度,测试扩频信号的抗干扰性能。
4. 频谱利用率测试(1)设置多个扩频信号,进行码分复用。
(2)观察频谱,验证频谱利用率。
五、实验结果与分析1. 扩频信号的产生实验结果表明,通过扩频码调制,原始信号在频谱上得到了有效扩展,验证了扩频通信的基本原理。
2. 扩频信号的接收实验结果表明,接收端能够成功解扩频,恢复原始信号,验证了扩频通信的解扩频效果。
3. 抗干扰性能测试实验结果表明,扩频信号在加入噪声后,信号质量仍然较好,证明了扩频通信的抗干扰性能。
CDMA扩频通信系统实验报告
实验七、CDMA 扩频通信系统实验一、实验目的通过本实验将扩频解扩的单元实验串起来,让学生建立起CDMA 通信系统的概念,了解CDMA 通信系统的组成及特性。
二、实验内容1、搭建CDMA 扩频通信系统。
2、观察CDMA 扩频通信系统各部分信号。
3、观察两路信号码分多址及其选址。
三、基本原理扩频通信的理论基础是香农于1948年发表的《A Mathematical Theory of Communication 》一文,即著名的信息论。
香农信息论中有关信道的理论容量公式为: 2log 1S C W N ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭ (20-1) 式(20-1)也被 称为香农定理,其中C 为信道容量,单位为bps ;W 为信道带宽(也被称为系统带宽);/S N 为信噪比(dB )。
式(20-1)给出了在给定信噪比/S N 和没有误码的情况下信道的理论容量C 与该信道带宽W 的关系。
从这个公式还可以得出也重要的结论:对于给定的信息传输速率,可以用不同的带宽和信噪比的组合来传输。
换言之,信噪比和信道带宽可以互换。
扩频通信系统正是利用这一理论,将信道带宽扩展许多倍以换取信噪比上的好处,增强了系统的抗干扰能力。
图20-1 典型的扩频通信系统模型一个典型的扩频通信系统框图如图20-1所示。
由图20-1可以看出,扩频通信系统主要由原始信息、信源编译码、信道编译码(差错控制)、载波调制与解调、扩频调制与解扩和信道六大部分组成。
信源编码的目的是减小信息的冗余度,提高信道的传输效率。
信道编码(差错控制)的目的是增加信息在信道传输轴格的冗余度,使其具有检错或纠错能力,提高信道传输质量。
调制部分的目的是使经过信道编码后的符号能在适当的频段传输,通常使用的数字信号调制方式为振幅键控、移频键控、移相键控,在码分多址移动通信中使用QPSK 和OQPSK都是PSK的改进型。
扩频通信和解扩是为了提高系统的抗干扰能力而进行的信号频谱展宽和还原。
可见,与传统通信系统相比较,该系统模型中多了扩频和解扩两个部分,经过解扩,在信道中传输的是一个宽带的低谱密度的信号。
跳频扩频通信技术资料整理
3.1.3自适应跳频adaptive frequency hopping在WIA-PA超帧簇内通信阶段的每个时隙,根据实际的信道状况更换通信信道。
3.1.20跳频frequency hopping收发信道切换方法,目的为抗干扰和减少信号衰落。
3.1.40时隙跳频timeslot hopping为了避免干扰和衰减,按照一定规律,在每个时隙改变收发频率。
AFH Adaptive Frequency Hopping 自适应跳频AFS Adaptive Frequency Switch 自适应频率切换FH Frequency Hopping 跳频TH Timeslot Hopping 时隙跳频WIA-PA 数据链路层支持基于时隙的跳频机制、重传机制、时分多路访问(TDMA)和载波侦听多路访问CSMA)混合信道访问机制,保证传输的可靠性和实时性。
---------------------------------------8.4.3 时隙通信8.4.5 信道跳频WIA-PA 支持跳频通信方式,跳频序列由网络管理者指定。
WIA-PA 支持以下3 种跳频机制:——自适应频率切换(AFS):在WIA-PA 超帧中,信标Beacon、CAP 和CFP 段在同一个超帧周期内使用相同的信道,在不同的超帧周期内根据信道状况切换信道。
信道质量差时,即丢包率高于“PLRThreshold”时设备改变通信信道。
参数“PLRThreshold”的内容详见6.9.1.2.1;——自适应跳频(AFH):在WIA-PA 超帧的每个时隙,根据信道状况更换通信信道。
信道状况通过重传次数进行评价。
信道质量差时,如果发送端统计的重传次数达到了“ChannelThreshold”,则从可用信道“IntraChanel[ ]”中按顺序选择下一信道,同时在下一重传时隙利用主信道通知所在簇的接收端(通知过程详见图43)。
如果接收端没有接收到信道切换通知,继续统计接收端的重传次数,达到“ChannelThreshold”时从可用信道“IntraChanel[ ] ”中按顺序选择下一信道在第(ChannelThreshold+2)个重传时隙进行通信。
跳频扩频通信系统设计方案及simulink仿真
个人收集整理仅供参考学习通信仿真技术实验报告一、实验项目名称:跳频扩频通信系统地设计及simulink仿真二、有关扩频系统地背景介绍扩展频谱(Spread Spectrum,SS)通信系统广泛应用于军事通信、移动通信、雷达、导航、测距、定位等领域.它利用频谱扩展技术将需要发送地信息信号扩展到一个很宽地频带上,使射频带宽比信息带宽宽得多,然后再发送出去.在接收端则通常通过相干解扩将信号重构出来.这种通信系统以占用比原始信号带宽宽得多地射频带宽为代价,来获得更强地抗干扰能力和更高地频谱利用率.b5E2RGbCAP 在通信系统中采用扩频技术有许多优点:比如具有较强地抗干扰能力;具有较强地隐蔽性和抗测向、抗侦察能力;具有优良地多址接入能力,是码分多址地关键技术;具有很强地抗频率选择性衰落地能力;抗多径干扰;可进行高分辨率地测向、定位等等.p1EanqFDPw按照扩频方式地不同,扩频通信系统主要可分为:直接序列扩展频谱系统(Direct Sequence Spread Spectrum,DSSS)跳频系统(Frequency Hopping,FH)跳时系统(Time Hopping,TH).DXDiTa9E3d跳频是扩频地另外一种方式.在跳频系统中,调制载波频率受伪随机码地控制,不断地以伪随机规律跳变,以躲避点干扰和窄频干扰.跳频系统可以看成是载波频率按照指定地伪随机规则跳变地多元频移键控(M-FSK)系统.根据跳频RRbps)与传输信息速率(速率()之间地关系,可以将跳频系统分为慢跳/s ah R?R),则为快跳频,反之为慢跳频.跳频系统和快跳频系统:若(RTCrpUDGiTah三、实验目地:本实验地目地是通过搭建跳频扩频系统地模型,了解跳频扩频通信系统地原理,并掌握simulink地操作使用方法.5PCzVD7HxA1 / 8个人收集整理仅供参考学习四、实验内容跳频系统是一种瞬时窄带系统.在接收机端,本地恢复载波也受伪随机码地控制,并保持与发送地跳频变化规律一致,这样,以频率跳变地本地恢复载波对接收信号进行变频(相乘)后,就能得到解扩(解跳频)信号,然后对解扩后地信号再进行相应地解调即可恢复数据.由于跳频系统中载频不断改变,在接收机中跟踪载波相位较为困难,所以跳频系统中一般不采用需要相干方式解调地调制方式,如PSK等,而是采用一些可非相干解调地调制方式,最常用地是FSK调制.jLBHrnAILg 设数据流波形为a(t),数据速率为,其取值为双极性地(1),进行FSKR?a调制(频偏设为)后输出信号地等效低通信号为b(t),有f?xHAQX74J0X?a(t2)?fj e?)b(t设伪随机序列控制下地瞬时频率取值为f(t),随着时间改变,f(t)取值在频率点,i=1,.......N上改变.跳频载波信号地等效低通信号为c(t)设为:f LDAYtRyKfEe)?c(ti?f(tj2)跳频就是以跳频载波对数据调制信号地频率搬移过程,跳频输出地等效低通d(t)是:信号?(a(t)?f?f(j2t))e?)t?c(t)d(t)?b(在接收端,以同步PN码控制地频率伪随机变化地载波(其等效低通信号为*)和接收信号混频(相乘)进行解跳频,得到解扩地共轭信号发送载波c(t))t(c^)tb(为输出信号Zzz6ZB2Ltk*)(tt))?c()?nt)?J(?b(t)(d(t**)ct(J)?(t))?(?dt)?c)(t?(n(t???f(2t)?jt))?2jf(t)?tj2(a()?ff(e?et())?)(?n?e(t?J??f(t2?)t(a()?fj)j2e)((? nte???t(J))2 / 8个人收集整理仅供参考学习*,以同步t)分别表示噪声和干扰信号,并且t)和J(其中,n(1)?(tc(t)c跳变地本地恢复载波对接收信号混频后,就得到了解调后地窄带信号b(t)和宽带地噪声以及干扰信号.同样,以窄带滤波器即可滤除大部分噪声和干扰,达到抗干扰地目地.dvzfvkwMI1五、实验记录以及结果分析设数据速率为100bps,数据调制采用2FSK方式,频率间隔为100Hz.跳频频点为32个,调频频率间隔为50Hz,调频速率为50跳/S.设以伪随机整数控制跳频地载频,接收机中解跳所用地本地恢复载波理想地跟踪了发送载波频率变化.新到设为AWGN信道.rqyn14ZNXI该系统属于一个慢跳频扩频系统.跳频输出信号带宽约为Hz,1600?50?32其等效低通信号频率变化范围为-800——800Hz.为了使仿真观测范围达到-2000——2000Hz,信号采样率应设置为4000次/s,所以每一个传输数据码元地仿真采样点数为40点.跳频速率为50跳/s,故每跳持续时间为0.02s,对应地采样点数为80点.伪随机码采用m序列,也可采用Gold序列.将伪随机码中每5bit转换为一个0——31地随机整数,以控制跳频载波地输出频率.由于假设接收机伪随机码是理想同步地,且信道没有时延,因此在模型中可直接用发送方地伪随机码作为接收机恢复地伪随机序列.EmxvxOtOco3 / 8个人收集整理仅供参考学习跳频扩频传输系统地仿真模型图1图2 PN序列发生子系统Bernoulli Binary .二进制信源数据采用根据以上分析建立传输测试模型M-FSK Modulator Baseband0.01s.然后用Generator产生,模块中采样时间设为,每个100Hz2模块完成2FSK调制,其参数设置为:调制元数为,频率间隔为序PN地信号.由次符号地采样点数为40,这样调制输出地将是采样率为4000/s产生,子系统中,0-31列转换得到地随机整数由子系统Subsystem PN Sequence(即5个样值并设置按帧输出,PN序列模块地采样时间间隔设置为1/250s,每帧5将每将帧格式转换为基于取样地信号后,个码片),用Bit to Integer Converter5输出随机整数.码片转换为一个随机整数输出,作为跳频载波频率点地控制信号M-FSK Modulator Baseband1.跳频器采用,等于跳频速率地速率是250/5=50个/s,每50完成,其设置参数是:调制元数32,输入数据类型为整型,频率间隔为地503280符号地采样点数为,这样该模块将输出在个频点上跳频速率为次/s4 / 8个人收集整理仅供参考学习伪随机跳频载波信号.它是复信号,采样率与2FSK信息调制地输出信号相同,为4000次/s.信息调制输出和跳频载波进行相乘以实现跳频扩频.SixE2yXPq5扩频输出经过AWGN信道并加入一个150Hz地单频正弦波作为干扰源.在接收端,本地跳频载波是发送跳频载波信号地共轭信号,以相乘完成解跳后,用M-FSK Demodulator Baseband完成2FSK信息解跳,其设置与信息调制器对应.与发送数据相比,解调输出数据将会延迟一个码元间隔时间(0.01s).系统中可对比观察收发数据波形,测试误码率,并用频谱仪观测跳频,信道传输以及解跳,解调前后地信号频谱,如图3-5.6ewMyirQFL图3跳频前信号频谱5 / 8个人收集整理仅供参考学习图4 跳频后信号频谱图5调制波形和解调波形设置AWGN信道地噪声方差为1,单频正弦波幅度为1,执行仿真后则可得到各关键传输点地信号频谱.可以看到,2FSK信息调制输出地频谱频率间隔为100Hz,跳频扩频后地信号频谱中存在32个调频频点,间隔50Hz扩频带宽为1600Hz.kavU42VRUs六、参考文献[1]王玉德,王金新.基于MATLAB地跳频扩频通信系统地仿真研究[J],通信技术,2012年第06期(43):21-23y6v3ALoS89[2]李德鑫,高宪军.基于simulink地GMSK跳频通信系统设计[J],吉林大学学报,2007年第2期(25):391-397M2ub6vSTnP[3]佘明辉,佘轮.基于扩频技术地跳频扩频分析[J],电子技术,2012.4:16-18[4]吴丹,王得成.跳频扩频数字通信系统地建模与仿真[J],煤炭技术,2012年4期(31):239-2400YujCfmUCw[5]王靖琰.跳频扩频通信系统地Matlab仿真和分析[J],中南大学信息与通信工程系410008[6]樊昌信.通信原理[M].北京:国防工业出版社,20046 / 8仅供参考学习个人收集整理版权申明.本文部分内容,包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理版权为个人所有pictures, some parts, including text, includes This articleand design. Copyright is personal ownership.eUts8ZQVRd以及其用户可将本文地内容或服务用于个人学习、研究或欣赏,但同时应遵守著作权法及其他相关法律他非商业性或非盈利性用途,除此以外,将本地规定,不得侵犯本网站及相关权利人地合法权利.须征得本人及相关权利人地书面文任何内容或服务用于其他用途时,.许可,并支付报酬sQsAEJkW5TUsers may use the contents or services of this articlefor personal study, research or appreciation, and othernon-commercial or non-profit purposes, but at the same time, they shall abide by the provisions of copyright law and other relevant laws, and shall not infringe upon the legitimate addition, obligees. In relevant and this rights of website its when any content or service of this article is used for other purposes, written permission and remuneration shall be obtained from the person concerned and the relevant obligee.GMsIasNXkA转载或引用本文内容必须是以新闻性或资料性公共免费信息为7 / 8个人收集整理仅供参考学习使用目地地合理、善意引用,不得对本文内容原意进行曲解、修改,.并自负版权等法律责任TIrRGchYzgReproduction or quotation of the content of this article news of use for good-faith reasonable must be and citation the or informative public free information. It shall not misinterpret or modify the original intention of the content of this article, and shall bear legal liability such as copyright.7EqZcWLZNX8 / 8。
跳频测试实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解跳频通信系统的基本原理和特点。
2. 掌握跳频通信系统测试方法及步骤。
3. 分析跳频通信系统的性能指标,评估系统性能。
二、实验原理跳频通信系统是一种利用频率跳变技术实现信息传输的通信方式。
其基本原理是在通信过程中,发送端和接收端在预设的跳频序列上按一定规律跳变频率,从而实现信号的传输。
跳频通信系统具有抗干扰能力强、保密性好、频谱利用率高等优点。
三、实验装置1. 跳频通信实验平台:包括跳频发射机、跳频接收机、频率合成器、示波器、计算机等。
2. 实验软件:跳频通信实验软件。
四、实验内容1. 跳频通信系统基本参数设置:设置跳频频率、跳频速率、跳频序列等参数。
2. 跳频发射机与跳频接收机连接:将跳频发射机与跳频接收机通过射频同轴电缆连接。
3. 跳频通信系统测试:在跳频通信实验平台上进行跳频通信测试,包括以下内容:(1)测试跳频通信系统的频率跳变特性:观察跳频发射机与跳频接收机输出信号的频率变化情况,确保频率跳变符合预设要求。
(2)测试跳频通信系统的误码率:通过增加干扰信号,观察跳频通信系统的误码率变化,评估系统抗干扰能力。
(3)测试跳频通信系统的传输速率:观察跳频通信系统的传输速率,确保传输速率满足实际需求。
4. 数据分析:对测试数据进行整理和分析,评估跳频通信系统的性能指标。
五、实验步骤1. 连接跳频通信实验平台,设置跳频通信系统基本参数。
2. 将跳频发射机与跳频接收机通过射频同轴电缆连接。
3. 打开跳频通信实验软件,进行跳频通信测试。
4. 观察跳频通信系统的频率跳变特性,确保频率跳变符合预设要求。
5. 通过增加干扰信号,观察跳频通信系统的误码率变化,评估系统抗干扰能力。
6. 观察跳频通信系统的传输速率,确保传输速率满足实际需求。
7. 对测试数据进行整理和分析,评估跳频通信系统的性能指标。
六、实验结果与分析1. 频率跳变特性:实验结果显示,跳频通信系统的频率跳变符合预设要求,跳频频率在预设范围内变化,跳频速率稳定。
跳频扩频仿真报告
二、课程设计实验原理
2.1 跳频系统的工作原理
跳频通信的工作原理是收发双方传输信号的载波频率按照预定规律进行离 散变化的通信方式, 也就是说通信中使用的载波频率受伪随机变化码的控制而随 机跳变。从时域上来看,跳频信号是一个多频频移键控信号;从频域上来看,跳 频信号的频谱在宽频带上随机跳变。与定频通信相比,跳频通信比较隐蔽,只要 对方不清楚载频跳变的规律,就很难截获通信内容。同时,跳频通信具有良好的 抗干扰能力,即使有部分频点被干扰,仍能在其他的频点上进行通信。跳频通信 系统的工作原理图如下:
课程设计——跳频扩频系统仿真
一、课程设计目的
跳频通信系统是一种典型扩展频谱的通信系统,它在军事通信、移动通信、 计算机无线数据传输和无限局域网等领域都有着十分广泛的应用, 已成为当前短 波保密通信的一个重要发展方向。本次课程设计介绍了跳频扩频的基本原理,并 对跳频通信的抗干扰技术及其性能进行了探讨研究。 从理论上分析了跳频通信系 统的抗干扰性能,共涉及信号生成部分、发送部分、接受部分、判决部分、跳频 子系统五个模块。最后,利用 matlab 编程,完成了一个完整的跳频扩频系统的 设计方案,达到了预期效果。 通过本次课程设计,主要实现以下几个目的: 熟练掌握 MATLAB 在分析通信系统方面的应用,学会应用 MATLAB 设计与 分析一个跳频扩频通信系统; 熟悉一个跳频扩频通信系统的基本构成以及各个部分的作用, 了解跳频 扩频通信系统的特点; 了解跳频技术指标与跳频系统性能的关系,掌握产生跳频信号的方法; 锻炼动手能力,自学能力。
G P B RF / B IF
其中, B RF 为射频带宽, B IF 为解调后的中频带宽。
三、建立模型描述
为完成此次跳频扩频系统仿真,我们的模型建立如下: 在发送端,通过 rand 函数,首先生成一个固定频率载波信号 carrier 和数 据信号 signal,然后将两者进行调制,此过程为 2FSK 调制,调制输出为 2FSK modulated signal。然后,通过 M 序列发生器,产生一个频率随机变化的调频载
直接序列扩频实验报告
直接序列扩频实验报告1. 背景直接序列扩频(Direct Sequence Spread Spectrum,DSSS)是一种广泛应用于无线通信领域的调制技术。
它通过将原始信号与一个高速伪随机序列进行乘积运算,将信号的带宽扩展到原来的几十倍甚至上百倍,从而提高了抗干扰性能和传输安全性。
本实验旨在通过搭建直接序列扩频系统,深入了解DSSS技术的原理和性能,并通过实际测量和分析结果,对系统进行评估和改进。
2. 实验目的•掌握直接序列扩频技术的原理和基本概念;•搭建直接序列扩频系统,并对其各个组成部分进行调试和优化;•测量并分析不同条件下系统的性能指标,如误码率、传输速率等;•提出改进方案并进行验证。
3. 实验设备与材料•发射端:信号发生器、伪随机码发生器、带通滤波器、功放器等;•接收端:天线、低噪声放大器、相关器、解调器等;•其他辅助设备:示波器、频谱分析仪等。
4. 实验步骤4.1 系统搭建1.将信号发生器与伪随机码发生器连接,生成基带信号和伪随机码;2.将基带信号和伪随机码输入到乘法器中,进行乘积运算;3.将乘积结果通过带通滤波器进行滤波;4.将滤波后的信号经过功放器放大,并通过天线发送出去。
4.2 系统调试与优化1.调整信号发生器的频率和幅度,使其与要传输的数据相匹配;2.调整伪随机码发生器的参数,如码长、初始状态等,以获得较好的扩频效果;3.根据实际情况调整带通滤波器的中心频率和带宽,以确保接收端能够正确解调。
4.3 性能测量与分析1.在理想传输环境下,测量系统的误码率(Bit Error Rate,BER),并记录相关参数;2.在不同干扰条件下,如加性高斯白噪声(Additive White Gaussian Noise,AWGN)、多径衰落等情况下,测量系统的BER,并进行对比分析;3.测量系统的传输速率,并与理论值进行对比。
5. 实验结果与分析5.1 系统性能评估通过测量不同条件下的误码率和传输速率,得到如下结果:条件误码率传输速率理想环境0 理论值AWGN 较小较低多径衰落较大较低从表中可以看出,在理想环境下,系统能够实现较高的传输速率且误码率为零。
直接扩频序列实验报告
一、实验目的1. 理解直接扩频序列的基本原理;2. 掌握直接序列扩频系统的实现方法;3. 熟悉扩频信号的调制与解调过程;4. 分析直接序列扩频系统的性能。
二、实验原理直接序列扩频(Direct Sequence Spread Spectrum,DSSS)是一种扩频通信技术,其基本原理是将信息信号与扩频码进行异或运算,将信号频谱扩展到较宽的频带内,以提高信号的隐蔽性和抗干扰能力。
在发送端,信息信号与扩频码进行模2加(异或运算),得到扩频信号。
在接收端,利用相同的扩频码对接收信号进行解扩,恢复出原始信息信号。
三、实验设备1. 直流电源2. 信号发生器3. 数字信号处理器(DSP)4. 数字示波器5. 实验软件(如MATLAB)四、实验步骤1. 设计扩频码序列:生成一个长度为N的伪随机序列(PN码),作为扩频码。
2. 信号调制:将信息信号与扩频码进行模2加运算,得到扩频信号。
3. 信号解调:对接收到的扩频信号进行解扩,恢复出原始信息信号。
4. 性能分析:分析直接序列扩频系统的误码率(BER)、信噪比(SNR)等性能指标。
五、实验结果与分析1. 扩频码序列设计:本实验中,我们设计了一个长度为N=127的伪随机序列作为扩频码。
2. 信号调制与解调:通过实验,我们得到了扩频信号和解调后的信息信号。
3. 性能分析:(1)误码率(BER):在一定的信噪比条件下,本实验中直接序列扩频系统的误码率约为10^-3。
(2)信噪比(SNR):本实验中,当信噪比为10dB时,直接序列扩频系统的误码率满足要求。
4. 分析:(1)扩频码序列的长度对系统性能有较大影响。
本实验中,我们选择了长度为N=127的伪随机序列作为扩频码,能够满足实验要求。
(2)直接序列扩频系统的误码率随着信噪比的提高而降低,说明该系统具有良好的抗干扰能力。
六、实验结论通过本次实验,我们掌握了直接序列扩频序列的基本原理和实现方法,熟悉了扩频信号的调制与解调过程。
实验报告格式
数字移动通信实验报告——跳频扩频一、实验目的1、进一步了解扩频通信理论基础、工作方式。
2、学习跳频扩频系统以及其实现。
3、掌握跳频信号的差错概率计算方法。
4、加强对MATLAB的进一步掌握。
二、实验原理说明在跳频(FH)扩频中,将可利用的信道带宽W划分成大量非重叠的频率间歇,在任何信号区间内,传输信号占据一个或多个可用的频率间隙。
在每个信号区间内,频率间隙(一个或多个)的选取时按照来自某一PN发生器的输出伪随机码确定的。
图1给出了一个FH扩频系统发射端和接受端的方框图。
图2说明了一个FH信号的示意图。
图1 FH扩频系统的方框图Tc6Tc t2Tc4Tc3Tc05Tc图2 一个FH信号的例子在接收端有一个完全相同的PN 序列发生器,它是与接收信号同步的,用来控制频率合成器的输出。
通过频率合成器的输出与接收信号混频,然后由发射端引入的伪随机频率伴以在解调中被移去。
这样既可以利用FSK 解调出最后所得信号。
现考虑一个FH 系统,其中用二进制FSK 传输数字信息。
频率跳变是没比特跳一次。
解调和检测是非相干的。
在AWGN 信道上,这样的系统的差错概率是:()02_b 21N Eb e P = (1.1)每比特能量E b 可以表示为E b = P s T b = P s /R ,其中P s 是平均信号功率,R 是比特率。
有J 0=P J /W ,其中P J 是宽带干扰的平均功率,W 为可用的信道带宽。
因此,假设J 0》N 0,就能将SNR 表示为:SJP P R W J E =0b (1.2) 其中,W/R 是处理增益,P J /P S 是FH 扩频信号的干扰余欲度。
假设部分频带干扰来自某一干扰台,干扰台挑选ɑ,以使其对通信系统的效果是最佳的。
在采用二进制FSK 调制和非相干检测的未编码慢跳频系统中,传输频率在频带W 内选成了均匀概率的。
这样,接受信号将以概率ɑ,而以1-ɑ不被干扰。
当被干扰时,差错概率是()()2/ex p 21b αρ-,而当不被干扰时,信号检测假定是无差错的,其中0J E b b ≡ρ。
SystemVue仿真法估算二进制基带传输系统误码率 实验报告 跳频(FH)扩频通信系统仿真实验报告
实验名称仿真法估算二进制基带传输系统误码率实验环境SystemVue仿真平台实验目的1、完成典型通信系统的仿真,并对结果进行分析。
2、锻炼运用知识,独立分析问题、解决问题的综合能力。
3、充分理解无马间干扰传输条件等基本概念。
设计要求1、首先,设计的系统必须是基带传输系统。
2、基带传输系统的码元要有单极性码和双极性码。
3、循环的次数要控制在5次左右。
设计方案一、实验设计方案及设计中注意的问题:1、基带传输系统码型的选择:PN码,1是单极性码,0是双极性码。
、2、误码率和抽样判决器的电平:单极性码是峰值的一半,双极性码的判决门限是0。
3、噪声源是加性高斯噪声。
4、仿真的过程一般分如下几步:(1)信源(单极性和双极性)——加性高斯噪——低通虑波器(滤出带外噪声)——采样——判决—比较得出(2)信源——采样——延时—误码率二、仿真图结构如下:说明:1、PN码,OFFSET设制为1的时候是单极性的,0时候是双极性的。
2、两个采样的频率都要是一样的值。
3、循环次数要尽可能的多(最好在5次左右)。
4、信号源的频率是(50HZ,幅度1V)、采样器频率是(50HZ)、数字延迟器(延迟=1)、高斯白噪声(功率密度=0.007W/HZ)、采样频率20000HZ、循环次数是5个、低通滤波器的截止频率是225HZ、运行时间是3秒、误码率和抽样判决器的电平:单极性码是峰值的一半(0.5V)双极性码的判决门限是(0V)。
实验步骤三、实验步骤如下:1、按要求建立基带传输系统的原图如上图所示:2、设置相应的参数:信号源的频率是(50HZ,幅度1V)、采样器频率是(50HZ)、数字延迟器(延迟=1)、高斯白噪声(功率密度=0.007W/HZ)、采样频率20000HZ、循环次数是5个、低通滤波器的截止频率是225HZ、运行时间是3秒、误码率和抽样判决器的电平:单极性码是峰值的一半(0.5V)双极性码的判决门限是(0V)。
其中要注意offset的设置:(1)当设置为1的时候是单极性码。
跳频扩频序列理论界与设计的开题报告
跳频扩频序列理论界与设计的开题报告1. 选题背景跳频扩频技术作为一种有效的抗干扰技术,在军事通信、民用通信、卫星通信和雷达等领域得到了广泛的应用。
跳频扩频技术的核心是跳频扩频序列,它决定了跳频扩频系统的传输性能。
因此,研究跳频扩频序列的理论界与设计具有重要的意义。
2. 研究目的本课题的研究目的是探索跳频扩频序列的理论界与设计方法,特别是针对非线性扩频序列的设计方法进行研究,通过理论模型的建立,定量分析跳频扩频序列的性能以及不同设计方法的优缺点,为跳频扩频技术的进一步发展提供理论基础和实用方法。
3. 研究方法本课题将采用以下研究方法:(1)文献调研法:对跳频扩频序列相关的文献、标准和规范进行调研,了解现有研究成果和实践经验。
(2)理论分析法:基于代数、概率、统计等数学方法,建立跳频扩频序列的理论模型,并通过分析序列的频谱、时域波形、自相关函数、互相关函数等指标来评估序列的性能。
(3)仿真实验法:采用MATLAB等仿真工具,实现跳频扩频序列的生成、传输和接收等过程,并评估不同设计方法的性能表现。
4. 研究内容和计划本课题的研究内容如下:(1)跳频扩频序列的基本理论包括跳频扩频技术的原理、序列的定义和性质等方面的理论研究,为后续的序列设计和性能评估提供理论基础。
(2)线性扩频序列的设计和性能评估针对线性扩频序列的设计方法进行研究,包括基本线性反馈移位寄存器法、高级编辑法、多项式交错法等,同时对序列的频谱、自相关函数、互相关函数等进行评估。
(3)非线性扩频序列的设计和性能评估针对非线性扩频序列的设计方法进行研究,包括Gold序列、Kasami 序列、Welch–Costas序列等,同时对序列的频谱、自相关函数、互相关函数等进行评估。
特别是对Gold序列的构造方法和性能改进方案进行研究。
(4)设计跳频扩频系统并进行实验仿真根据以上研究结果,设计跳频扩频系统,对不同的序列设计方法进行实验仿真,并对不同方法的性能表现进行比较和分析。
直接序列扩频实验报告
直接序列扩频实验报告一、实验目的本次实验的目的是了解直接序列扩频技术的原理和应用,掌握直接序列扩频系统的基本结构和工作原理,以及实现基于直接序列扩频技术的数据传输。
二、实验原理1. 直接序列扩频技术直接序列扩频技术是一种将低速数据信号通过乘以高速伪随机码(PN 码)来实现扩展带宽的技术。
它能够提高信号抗干扰性能,增加信道容量,保证安全性等优点。
在直接序列扩频系统中,发送端将原始数据信号与PN码相乘后进行调制,形成调制后的信号;而接收端则通过将收到的调制后的信号与自身产生的PN码相乘来还原出原始数据。
2. 实验装置本次实验采用了以下装置:- 电脑:用于控制和处理数据。
- 直接序列扩频模块:负责生成PN码并进行调制和解调。
- 示波器:用于观察信号波形。
三、实验步骤1. 连线:按照实验装置说明书上所示连接好各个设备。
2. 配置参数:开启电脑,配置好直接序列扩频模块的参数,包括PN码长度、码型、调制方式等。
3. 发送端设置:将要发送的数据输入电脑,并将数据通过直接序列扩频模块进行调制。
4. 接收端设置:将接收端的直接序列扩频模块设置为与发送端相同的参数,以便正确解调。
5. 观察波形:使用示波器观察发送端和接收端的信号波形。
四、实验结果经过实验,我们成功地实现了基于直接序列扩频技术的数据传输。
在示波器上观察到了发送端和接收端的信号波形,证明了数据能够被正确地传输和解调。
五、实验分析本次实验中,我们掌握了直接序列扩频技术的原理和应用,并成功地实现了基于该技术的数据传输。
在进行实验时,需要注意各个设备之间的连接和参数配置,以确保能够正确地传输和解调数据。
六、总结通过本次实验,我们深入了解了直接序列扩频技术,并掌握了其基本原理和应用。
同时,在实践中我们也发现了一些需要注意的细节问题。
这些经验对于今后更深入地学习和应用直接序列扩频技术都将有着重要的意义。
物联网无线通信模块跳频扩频技术
无线通信秘密之——跳频扩频
什么是跳频扩频技术?
跳频扩频(Frequency Hopping Spread Spectrum , FHSS)是指用伪随机码序列进行频移键控(FSK),使载波频率不断跳变而扩展频谱的一种方法,它利用整个带宽(频谱)并将其分割为更小的子通道。
发送方和接收方在每个通道上工作一段时间,然后转移到另一个通道。
这样就能保证在数据传输的时候,这样即使在通信线路受到阻碍(干扰)或者信道损坏的情况下,无线通信也能使用自动检测跳频技术,通过其他的信道正常的进行数据传输,非常适用于对于通信抗干扰要求高的应用场景。
自动跳频扩频技术的具体应用
目前在市面上采用FHSS技术所开发的产品不在少数,用途也是千变万化,但是基本理论以及应用原理是不变的,亿佰特的E62系列就是应用其跳频技术的一员,今天我们以亿佰特的 E62-433T20D为例,来具体了解一下如何实现跳频。
1.跳频指令设置
(1)出厂默认参数
(2)跳频参数设置指令
随着跳频技术的发展,其应用也越发广泛,战场通讯、GSM手机、Wi-Fi、蓝牙、ZigBee等中都可见到它的身影。
无线通信主要面临两方面的挑战:外部干扰和多径衰退。
使用跳频技术最主要的目的就是提高通信的抗干扰能力。
不过跳频本身也存在一些局限性,比如信号隐蔽性差、抗多频干扰以及跟踪式干扰能力有限等。
现在大多数应用更多是将直接序列扩频和跳频进行组合应用,以提高其综合性能。
扩频实验报告
直扩系统仿真及分析系统仿真图一、扩频调制仿真1.本设计采用伯努利二进制发生器模块生成由0和1 组成的二进制序列作为信号源,并用PN码产生器模块产生m序列作为扩频码。
两者均需通过极性转换器转换为-1和1组成的序列。
然后通过乘法器模块进行两个序列相乘也即完成扩频调制,得到高速率的调制后序列。
发射端原理图直接序列扩频simulink图说明:①二进制发生器中采样时间设为0.001,也即数码率为1kb/s,原始基带信号带宽1kHz。
②本设计中采用8位m序列作为扩频码,我们知道7阶m码发生器一个周期有127bit,所以此处码速率设定为126kb/s,换算成采样时间就是1/1.26e5。
观察频谱示波器结果。
如图1和图2分别为扩频调制前的基带信号的频谱和扩频后的信号频谱,可看出原本信号带宽近似1kHz,经扩频调制后约为127kHz,这与参数设置所应得出结果相符,信号被成功扩展。
图1图2扩频前后波形图2.载波调制结果显示射频调制后频谱图BPSK调制后波形加噪声及干扰前后波形可以看出加噪声和干扰后波形有失真。
二、扩频解调仿真解扩后频谱图可以看出解扩后频谱变窄,但仍在510kHz的频点上通过与载波调制模块的对比,可以看出在BPSK解调子模块中,多了低通滤波器和抽样判决器,其他基本相同。
在信号同正弦载波相乘后得到了解调后的波形,可以看到仍有很多噪声形成的毛刺,同时也能看到明显的信号包络。
经过低通滤波器后,噪声带来的毛刺被滤除获得光滑的信号包络,再经过抽样判决器就可以得到恢复出的原始信息。
这里要注意的是,抽样判决器的采样时间应与信号发生器采样时间相同,即应设为0.001,才能较好的得到解调信号。
三、仿真感想通过对扩频知识的了解和直接序列扩频技术要点的掌握后,进行了系统仿真的设计,就设计需求和作者实际情况的考虑选用Matlab 中的Simulink作为仿真平台。
本设计中,重点在于直接序列扩频调制和BPSK调制,故对系统的两个部分做了理想化处理:一是信道部分,选用了简单的高斯白噪声加窄带干扰的信道;二是同步部分,假设系统已精准同步,未单独设计此模块。
直接序列扩频(实验报告)
直接序列扩频——《信号与系统》实验报告学院:弘深学院班级:电子信息实验班学号: 20136927姓名:文政指导老师:欧静兰2015年6月6日直接序列扩频目录一、课题目的 (2)二、课题要求 (2)三、设计原理 (2)1.PN序列 (2)2.工具软件使用 (2)四、实验过程 (3)1.产生信号signal和PN码 (3)2.扩频与解频 (4)3.时域波形图绘制 (4)4.绘制频域波形图 (5)5.制作移位寄存器 (5)6.只用移位寄存器产生PN码,并绘制波形图 (5)7.产生噪声并叠加,绘制叠加噪声后的信号波形图 (6)8.最大峰值扩频解扩 (6)五、实验结果及分析 (7)附录 (11)(MATLAB 源程序代码) (12)一、课题目的1、熟悉MATLAB语言的基本用法;2、掌握MATLAB语言中数据信号的产生;3、掌握直接序列扩频信号的产生;4、掌握直接序列扩频信号的解扩方法;5、掌握MATLAB语言中信号频谱的绘制方法。
二、课题要求1、随机产生原始数据;2、随机产生PN序列;3、绘制数据信号频谱;4、绘制PN序列频谱图;5、绘制扩频信号频谱;6、绘制解扩信号频谱。
*7、PN码采用移位寄存器产生的m序列,采用整周期扩频;*8、给扩频信号添加噪声;*9、采用最大相关峰值解扩;三、设计原理利用MATLAB随机产生数据比特;利用MATLAB随机生成PN序列;将数据比特与PN序列相乘完成信号扩频;将扩频信号与PN序列再次相乘完成解扩。
1.PN序列一种具有类似随机噪声的统计特性,但和真正的随机信号不同,它可以重复产生和处理。
其中最基本常用的是一种移位寄存器序列,简称m序列。
特具有平衡特性,相关特性。
2.工具软件使用本文使用MATLAB(使用版本MATLAB R2014b)软件对音频信号加高斯白噪声后制作滤波器去噪。
(1)使用MATLAB 内置函数rand(length_signal,1),生成随机长度为length_signal的随机信号。
扩频实验报告
实验一m序列、Gold序列产生及特性分析实验实验室名称:光纤通信与通信电子线路实验室实验日期:2016年4 月7日- 2 -- 3 -虽然m序列有优良的自相关特性,但是使用m序列作CDMA(码分多址)通信的地址码时,其主要问题是由m序列组成的互相关特性好的互为优选的序列集很少,对于多址应用来说,可用的地址数太少了。
而Gold序列具有良好的自、互相关特性,且地址数远远大于m序列的地址数,结构简单,易于实现,在工程上得到了广泛的应用。
Gold序列是m序列的复合码,它是由两个码长相等、码时钟速率相同的m序列优选对模二加构成的。
其中m序列优选对是指在m序列集中,其互相关函数最大值的绝对值最接近或达到互相关值下限(最小值)的一对m序列。
实验步骤:1、m序列⑴设置主控菜单,选择【移动通信】→【m序列产生及特性分析】。
⑵将14号模块的拨码开关S1、S2、S3、S4全拨为“0000”(设置完各个开关后,按一下S7,使模块工作于设置功能)。
将开关S6拨至“127位”,设置PN序列长度为127位。
⑶观测测试点G1或G2,了解m序列波形。
图1 测试点G1和G2的波形⑷观测TH9(相关函数值)测试点,了解m序列自相关特性。
- 4 -图2 TH9(相关函数值)测试点的波形2、Gold序列⑴设置主控菜单,选择【移动通信】→【Gold序列产生及特性分析】。
⑵将14号模块的拨码开关S1、S4全拨为“0000”。
将开关S6拨至“127位”,设置PN序列长度为127位。
⑶设置S2为0001,使G1输出一种Gold序列;设置S3为0001,使G2输出Gold序列与G1相同(设置完各个开关后,按一下S7,使模块工作于设置功能)。
⑷观测测试点G1及G2,了解GOLD序列波形;观测TH9(相关函数值)测试点,了解GOLD序列自相关特性。
- 5 -图3 测试点G1和G2的波形图4 TH9(相关函数值)测试点的波形⑸设置S2为0001,使G1输出一种Gold序列。
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一.设计的目的通过课程设计进一步理解扩展频谱通信的基本概念及其系统模型;重点是伪随机编码的基本原理,m序列、Gold序列的性质及特点;扩展频谱信号的相关解扩、基带解调与载波同步,跳频信号的解跳和解调等等。
要求学生在课程设计中建立基本的扩频系统模型,仿真计算出伪随机编码的相关特性,通过扩频调制的解扩仿真系统的抗干扰性能。
二.设计中主要完成的内容摘要在本次实训中主要任务就是扩频系统的原理及仿真,包括了学习伪随机码的产生,(这其中又分为 1.线性反馈移位寄存器的结构和多项式的表示,2.最大周期线性线性移位寄存器序列-M序列,3.伪随机序列的相关函数以及GOLD序。
);直接序列扩频系统;调频扩频系统;完成了实例一到实例八8个例题,如m序列的产生,m序列的自相关系数,GOLD序列的产生,CDMA系统的构造等。
完成了课程设计中要求完成任务二的内容,包括:1. 完成课程设计指导书中的全部实例。
2. 学习伪随机序列原理,设计伪随机序列的计算机产生方法并用Simulink实现(PN序列、Gold序列等)2.1 给定本原多项式,设置实现对应m序列的Simulink模块,并验证2.3 学习Gold序列的产生原理,设置产生Gold码的Simulink模块,并给出运行结果(序列的波形)3. 设计出直接序列扩频系统模型,并进行仿真验证3.1 设计直接序列扩频发信机的结构并用Simulink模型实现3.2 设计加性高斯信道,并添加单频干扰3.3 设计接收机系统。
观察系统传输各点的波形和频谱。
得出波形图和频谱图。
4. 用所设计的直接序列扩频发信机和接收机构造一个CDMA系统。
三.设计内容陈述具体内容如下:任务二1. 完成课程设计指导书中的全部实例。
实例一判断特征多项式F(x) = x9 + x6 + x4 + x3 + 1 是否可生成m 序列,并建模验证。
F(x) 对应的系数二进制表示为1001011001,相应的十进制数是601。
测试模型如图结果如下:PN序列用图中的Simulink 通信模块库中提供的“PN Sequence Generator”用来产生线性移位寄存器序列,其设置参数为特征多项式(Generator Polynomial),寄存器初始状态,输出偏移量,采样时间隔以及输出数据格式和是否具有复位端等,其中特征多项式可用两种形式之一表达,例如本例的特征多项式表达为[1,0,0,1,0,1,1,0,0,1] 或[9,6,4,3,0]这是伪随机序列的计算机产生方法并用Simulink 实现模型。
例二计算特征多项式为F(x) = x9 + x6 + x4 + x3 + 1 的m 序列的自相关系数。
程序如下:结果如下:实例三〕计算r = 6 本原多项式(八进制表示)103 和147 对应的两个m 序列的互相关函数序列。
编写程序及结果截图如下:程序运行后得出互相关函数序列,所示,其绝对值的最大值为17。
相同周期的不同m 序列之间的互相关函数绝对值的最大值jR ab j max 是不同的,我们希望 互相关值越小越好,如果一对同周期的m 序列的互相关值满足如下不等式,称这对m 序列构成一优选对,显然,对于实例三中的两个m 序列的互相关函数满足上式,故构成一个优选对。
m 序列 优选对一般是通过计算机进行数值计算来寻找的。
实例四(GOLD 序列的产生)以r = 11 的m 序列优选对特征多项式4005 和7335(八进制表示)产生Gold码,并验证当第一个m 序列(4005)初始状态fa n¡1; :::; a n¡r g 为[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1],第二个m 序列(7335)初始状态为任意但不全为零。
变化第二个m 序列的初始状态,试计算出一个周期内“1”和“0”的个数差分布以及平衡码的个数。
两个m 序列的特征多项式分别为:4005 : F a(x) = x11 + x2 + 17335 : F b(x) = x11 + x10 + x9 + x7 + x6 + x4 + x3 + x2 + 1实验程序如下程序调用执行后结果是:diff_of_1_0=ch7example24func;banlanceGoldNum = 1023Num65 = 496NumNeg63 = 528如图所示实例五设数据传输率为R a = 100bps,扩频码片速率为R c = 2000chip/s,R c=R a = 20,采用m 序列作为扩频序列,以BPSK 为调制方式。
试建立扩频系统仿真模型并仿真观察其数据波形、扩频输出波形以及扩频调制输出的频谱。
原理图如下:直接扩频发射机仿真系统模型“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。
模型中采用了调制的等效低通模型来实现,调制输出信号是复信号,采样率为2000 次/秒。
调制也可采用通带模型实现。
为了使得频谱观察范围达到4KHz,需要被观察信号的采样率达到8000 次/秒,为此,以升速率模块配合采样保持模块将调制输出信号采样率提高到8000 次/秒。
示波器及仿真结果如下:直接扩频发射机扩频前后的信号频谱仿真结果实例六 以实例五的扩频发射机为信号源,构建扩频传输和接收系统,设传输信道为AWGN 信道,在信道中加入300Hz 的单频正弦干扰信号。
设扩频接收机的同步系统是理想的。
要求观察信道传输后的信号频谱、解扩后和解调后的信号频谱和波形,并测试传输误码率。
实验仿真图如下其中发射机子系统“CDMA Trans.”是实例五系统的封装,信道由“AWGN Channel”模块、采样率为2000 次/秒的300Hz 离散正弦波源以及加法器模块组成。
接收机的本地PN 序列由和发射机中完全相同参数的“PN SequenceGenerator”模块和单双极性转换模块构成,其同步的双极性伪随机码送入解扩器(乘法器)中与接收信号相乘进行解扩,然后送入BPSK 解调器等效基带模型进行解调和解码。
由于解扩信号的采样率为2000 次/秒,而BPSK 基带数据信号速率为100bps,其采样率亦为100次/秒,故BPSK 解调器中应设置“Samples per symbol”参数为20。
BPSK 解调输出是单极性的二进制数据,经过单双极性变换并进行升速率采样后送入频谱仪观察功率谱。
接收机中“Bernoulli Binary Generator”产生同发送数据的数据流,并延迟2 个数据码元宽度以补偿接收延时,然后对比接收解调数据流,显示数据波形并统计误码率。
结果图如下:〔实例七〕仿真码分多址(CDMA)系统的原理两个CDMA trains模块结构如下:实验结果如下:示波器展示波形如下:实例八设数据速率为100bps,数据调制采用2FSK方式,频率间隔为100Hz。
跳频频点为32 个,跳频频率间隔为50Hz,跳频速率为50 跳/秒。
设以伪随机整数控制跳频的载频,接收机中解跳所用的本地恢复载波理想地跟踪了发送载波频率变化。
试建立跳频传输的等效低通仿真模型,信道设为AWGN 信道。
实验结果如图跳频扩频前后信号的频谱经过AWGN 信道传输并受到单频正弦干扰的跳频接收信号的频谱和跳频解跳输出信号的频谱2. 学习伪随机序列原理,设计伪随机序列的计算机产生方法并用Simulink实现(PN序列、Gold序列等)2.1 给定本原多项式,设置实现对应m序列的Simulink模块,并验证本题解决思路及方法见实例一2.3 学习Gold序列的产生原理,设置产生Gold码的Simulink模块,并给出运行结果(序列的波形)Gold 码序列是m 序列的复合码,两个码长相等、采样时间相同的序列优选对,模2 加以后合成。
它的周期与原m序列等长根据自己理解及查资料所得用Gold Sequence Generater产生Gold码的系统仿真模型如下但参数的设置及波形图的显示由于能力有限,没有做出来,请老师谅解。
3. 设计出直接序列扩频系统模型,并进行仿真验证3.1 设计直接序列扩频发信机的结构并用Simulink模型实现本题见实例五内容及仿真模型3.2 设计加性高斯信道,并添加单频干扰(具体做法如例六)在实例六中,AWGN 信道中噪声方差设置为10,加入了单频干扰源Sine Wave模块。
可见,经过信道传输并添加单频干扰后,扩频信号被淹没在噪声和干扰之中3.3 设计接收机系统。
观察系统传输各点的波形和频谱。
得出波形图和频谱图。
在实例七中,Product与BPSK模块构成了接收系统,实例七中波形图即是本题波形图。
4. 用所设计的直接序列扩频发信机和接收机构造一个CDMA系统。
实例七中的仿真码分多址(CDMA)系统的原理结构图即是本题的构造的CDMA 系统5. (较高要求)测量出系统传输信噪比与解调误码率之间的曲线关系。
四.设计体会这次实训给我主要感觉就是难度较大,一开始看了一下这个内容,感觉云里雾里,扩频系统以前接触的好像不多,只好耐着性子慢慢去查阅资料和理解。
其次,这次实训带给我的收获就是做什么事情都得仔仔细细,亲力亲为。
后来了解些内容后,在设计simulink仿真结构图时,一个连线的错误,一个参数的不准确,往往就会影响整个实训结果,而这次实训最头疼的事情就是那些模块参数的确定,指导书上的内容只是部分,每个参数的数值的确定都有它的合理性,因此只好慢慢摸索规律。
耐心和坚持是这次实训的关键,我了解到了做任何事都要有耐心、更是要细心做事,而且,细节决定成败,这句话不仅适用于这次实训,对以后的工作、生活都会带来巨大的好处。
最近忙于备战考研,时间大部分都花在了那上面,加之能力和专业知识有限,这次实训部分内容做的不太理想,但是还是从实训中学到了平时没有学到过的内容。
通过这次的实训,意识到自己的原理知识还是不够好,在今后的学习中我们需要更努力的学习专业知识,才能更好的服务于实践中。
最后,在这次的实训中我感谢赵老师、李老师及同学们的大力帮助。