第10章 CDMA系统仿真 [详解MATLAB_Simulink通信系统建模与仿真]
基于MATLAB的CDMA系统仿真分析
基于MATLAB的CDMA系统仿真分析【摘要】本设计基于MATLAB仿真软件，完整地实现了CDMA通信系统的建模、仿真和分析过程错误!未找到引用源。
；仿真系统包括了CDMA编码技术、扩频技术、调制技术、信道传输以及解调恢复技术等各个功能模块。
全面的介绍了整个CDMA通信系统的工作原理和工作方式，并介绍了各个模块的参数设置；文章内容包括CDMA的发展现状以及发展趋势、CDMA通信系统的技术优势和应用领域，从而说明CDMA通信系统在的研究价值和潜力。
同时，本文也通过举例简单介绍了MATLAB软件，对用于实现系统模块功能的MATLAB仿真语句有了进一步的了解。
MATLAB软件功能齐全，操作简单，应用广泛。
通过本次设计得出，CDMA系统的抗干扰能力强，单用户的情况下，即使在各种人为和物理噪声的干扰下，依旧可以准确接收到数据。
【关键词】CDMA,MATLAB,仿真,通信系统Analysis of CDMA System Simulation Based on MATLAB【Abstract】Thi s thesis is based on the simulation function of the MATLAB software, using MATLAB language to carry out the modeling, simulation, and analysis of the CDMA communication system. At the same time, the important parts of communication system are introduced in detail, including coding, spread spectrum, decoding, modulation and channel transmission, etc. This thesis also refers to the condition, advantages and development of CDMA system to show its potential and value for research. What’s more, the thesis also using an example to give a brief introduction of the simulation platform of MATLAB software, it is such a powerful, easy operating software that is widely used in many fields. This simulation platform displays the superiority of CDMA effectively, and the result shows that CDMA can receive the accurately data even in a big noise.【Key words】Code Division Multiple Access, communication system, MATLAB, simulation目录第一章绪论 (1)1.1 CDMA的研究背景 (1)1.2 CDMA的发展趋势 (1)1.2.1 CDMA的发展现状 (1)1.2.2 CDMA的发展趋势 (2)1.3 CDMA的研究目的 (3)1.3.1 研究目的 (3)1.3.2 研究思路 (4)第二章 CDMA技术原理 (6)2.1 CDMA 基本模型 (6)2.1.1 卷积编码 (6)2.1.2 交织编码 (7)2.1.3 伪随机码 (7)2.1.4 扩频序列 (8)2.1.5 信号调制 (10)2.1.6 信号解调 (11)2.1.7 维特比译码 (12)2.2 CDMA的技术特点 (12)2.3 CDMA的主要应用优势 (13)第三章 CDMA系统仿真分析 (14)3.1 MATLAB的简介 (14)3.2 调试结果 (15)3.2.1 原始序列 (16)3.2.2 维特比编码序列 (17)3.2.3 交织编码序列 (18)3.2.4 加扰码序列 (19)3.2.5 扩频调制序列 (20)3.2.6 加噪信号 (22)3.2.7 解扩频得到的信号 (24)3.2.8 解扰解交织得到的信号 (24)3.2.9 恢复序列 (25)3.2.10 误码率 (26)3.3仿真结果 (27)总结 (30)参考文献 (31)致谢........................................................ 错误!未定义书签。
详解MATLAB／SIMULINK 通信系统建模与仿真资料
本章内容
1.1 MATLAB简介 1.2 MATLAB程序设计 1.3 通信系统仿真
1.1 MATLAB简介
● 数值计算和符号计算功能 ● 具有很好的图形功能 ● 可以直接处理声言和图像文件 ● 具有功能强大的工具箱 ● 使用方便，具有很好的扩展功能 ● Simulink
1.2.2 MATLAB的帮助系统
● 查看命令或函数帮助 ● 联机帮助系统 ● PDF文件帮助系统 ● MATLAB网络资源
1.2.3 MATLAB的基本操作
数据类型
• （1）变量与赋值 • （2）变量的删除与修改 • （3）局部变量和全局变量
矩阵
• （1） 一般矩阵的生成 • （2）特殊矩阵的生成
1.2.5.5 用户参数交互输入
input函数用于向计算机输入一个参数 pause函数暂停程序的执行 disp函数是向命令窗口输出提示信息
1.2.6 文件操作
文件的打开与关闭
• fopen函数 、fclose函数
文件的读写操作
• fread 、fwrite 、fscanf 、fprintf
矩阵运算
1.2.4 MATLAB图形处理和数据可视化
plot函数
subplot函数 多图形窗口 hold命令 对数坐标图形
1.2.5 M文件编程
M脚本文件 函数文件 函数调用和参数传递 matlab的程序结构 用户参数交互输入
1.2.5.1 M脚本文件
1.2.5.4 matlab的程序结构
顺序结构 — 依次顺序执行程序的各条语句 循环结构 — 被重复执行的一组语句，循环是 计算机解决问题的主要手段。 分支结构 — 根据一定条件来执行的各条语句。
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。
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。
MATLAB7.0使用详解-第10章 SIMULINK高级仿真技术
10.3.1
使能子系统（Enable Subsystem）
• 使能子系统（Enable Subsystem）将控制信号分 为允许（enable）和禁止（disenable）两种。当 控制信号为正时，即控制信号为允许状态，系统 可以执行使能子系统中的模块；否则就禁止模块 功能。
10.3.2 触发子系统（Triggered Subsystem）
10.2 子系统的封装
• 使用子系统技术可以很好的优化系统模型得界面，是系统 模型的可读性更强。在对系统进行仿真时，首先要对系统 模块参数进行设置，对子系统也是如此，需要对子系统所 有模块进行合适的参数设置。 • 在第8章的例子中，子系统中模块的参数是逐一设置的，这 会给用户带来极大的不便。子系统的封装技术则是对子系 统的包装，使其成为一个真正意义上的SIMULINK模块，通 过封装，可以简化模型，用户使用一个动态设置的对话框 代替多个静态对话框，省去了对子系统内部结构的了解， 为用户的直接调用提供了方便。 • 一个已经创建的子系统的封装方法主要是通过使用下图所 示的封装编辑器来实现的，在封装编辑器中用户可以设置 封装参数设置、图标、初始以及文本。归纳起来，即设定 子系统初始值及特性、生成模块图标以及创建模块帮助文 档和描述信息。
10.4 SIMULINK的模型调试
• 如同诸多系统设置平台一样，SIMULINK也具有界 面友好、功能强大的调试功能。SIMULINK提供了 一个图形化的调试界面，简化了调试操作。 simulink调试器是一个定位和诊断模型错误的工 具．通过SIMULINK调试工具，用户可以采用多种 方式对模型进行调试，发现其中可能存在的问题 并加以修改，从而使得用户的模型设计、仿真、 分析更加快速、便捷。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
-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。
MatlabSimulink通信系统建模与仿真
电子信息课程设计题目：Matlab/Simulink通信系统建模与仿真班级：2008级电子（1）班学号：200895024026姓名：白阳电子信息课程设计Matlab/Simulink通信系统建模与仿真一、设计目的：学习Matlab/Simulink的功能及基本用法，对给定系统进行建模与仿真。
二、基本知识：Simulink是用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包，依托于MATLAB丰富的仿真资源，可应用于任何使用数学方式进行描述的动态系统，其最大优点是易学、易用，只需用鼠标拖动模块框图就能迅速建立起系统的框图模型。
三、设计内容：1、基本练习：（1）启动SIMULINK：先启动MATLAB，在命令窗口中键入：simulink，回车；或点击窗口上的SIMULINK图标按钮。
图（1）建立simulink（2）点击File\new\Model或白纸图标，打开一个创建新模型的窗口。
（3）移动模块到新建的窗口，并按需要排布。
（4）连接模块：将光标指向起始模块的输出口，光标变为“+”，然后拖动鼠标到目标模块的输入口；或者，先单击起始模块，按下Ctrl键再单击目标模块。
（5）在连线中插入模块：只需将模块拖动到连线上。
（6）连线的分支与改变：用鼠标单击要分支的连线，光标变为“+”，然后拖动到目标模块；单击并拖动连线可改变连线的路径。
（7）信号的组合：用Mux模块可将多个标量信号组合成一个失量信号，送到另一模块（如示波器Scope）。
（8）生成标签信号：双击需要加入标签的信号线，会出现标签编辑框，键入标签文本即可。
或点击Edit\Signal Properties。
传递：选择信号线并双击，在标签编辑框中键入<>，并在该尖括号内键入信号标签即可。
四、建立模型1. 建立仿真模型（1）在simulink library browser中查找元器件，并放置在创建的新模型的窗口中，连接元器件，得到如下的仿真模型。
基于Matlab的CDMA通信系统下行信道的仿真
基于Matlab的CDMA通信系统下行信道的仿真网络财富 Intemet fortune Network World网络天地是网络行为虽然要讲道德，但是大家都不在意，便对自己放松了要求。
三是将网络作为失范行为的先进工具，也能意识到此种行为是不妥的，但却认为难以识破，可以逍遥法外。
四是存在一定的心理问题或精神疾患，无法正确认识和控制自己的网络行为，认识不到网络失范行为的严重后果。
表现在实际中，就是重技术轻伦理，重过程轻后果，重宣泄而轻他人，由此而产生网络行为的“道德感弱化”的现象。
有的大学生因好奇心和好胜心强，炫耀网络技术而导致网络伦理道德失范的行为。
3、高校教育管理工作存在误区一方面，在教育环节上，普遍重视学生网络技能的培养，而相对忽视网络法规、网络道德、网络行为规范方面的教育。
在“计算机基础课程”、“思想道德修养与法律基础”等基础课程中，普遍缺乏网络法规和网络道德方面的教育内容，对大学生的网络行为缺少有效地教育和引导。
另一方面，在管理环节上，缺乏规范化的学生网络行为管理制度，部分高校学生管理者的观念和方式比较陈旧，对学生的网络行为管理重视不够。
四、防范大学生网络伦理道德失范的对策现在的大学生德、智都没有缺失，不能让他们迷失于网络科技。
我们当从技术、伦理道德教育和自律培育等方面防范网络伦理道德的失范行为发生。
1、从技术上加强网络管理和监控，实现对不道德行为的规范首先要建立完善的网络管理和监控体制，实现对大学生道德行为的日常管理和监控的制度化；其次要建设“谁主管，谁负责”的责任体制，建立校园监管机制；再次要运用社会力量，共同实现对大学生网络的管理和监控。
加强网络技术研究，防止网络不道德行为的发生，可以通过防火墙技术中报告、监控、报警和登录到网络逻辑链路等方式把对网络和主机的冲突减少到最低限度。
运用数据加密技术防止重要信息的泄露。
运用掌上指纹扫描仪等现代化技术实现用户的登录。
通过网络通信协议增加网络安全功能，从而有效的防止利用病毒进行网络道德破坏行为的发生。
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。
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 Simulink1 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JfO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 FtUrmEeriJIi& 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iT —l"g<j| lii Sin OffB«rioLjlli B -in-ary---图4二进制伯努利序列产生器 图5第一路发生器产生的仿真波形h_n_n_rir r-r-1 EUJR . jii _k - ni~ tna-KDspley|~u n rj strMli Ernar/Berculli 帥町 Ge-teiEbflMl€ei[z3.31C21zg£淞1S 叭训 i Sinijy3finGfEO2削LcncEGenermxIrteucDsli ^*?**tM[；DE3i ：i F It^lQajsa.q Sse2.2.1 伯努利二进制随机信号发生器三个 Bernoulli Random Binary Generator（伯努利二进制随机信号发生器）表示三个不同的通信用户发射各自的通信信息 （基带信号），码元u 呦C 就Ber J Hi Bi n 17*T JC Enn 社t許离亡E IdIstizinPLTII } EiwRstiCal ulatUT 也） f 匚卄1"K E™ mat表2第一路二进制伯努利序列产生器参数设置参数名称 参数值模块类型Berno ulli Binary Gen eratorP robability of a zero0.5 In itial seed 12345 Samp le time 3*2e-7 Frame-base out putsUncheckedIn terl pret vector p arameter as 1-DUnchecked(2)第二路伯努利二进制随机信号发生器□crnobll i曰 i narv曰crnmu Hi Bi n ary图6二进制伯努利序列产生器表3第二路二进制伯努利序列产生器参数设置参数名称 参数值模块类型Berno ulli Binary Gen eratorP robability of a zero0.5 In itial seed 54321 Samp le time 3*2e-7 Frame-base out putsUnchecked Interlpret vector parameter as 1-DUnchecked(3)第三路伯努利二进制随机信号发生器图9第三路发生器产生的仿真波形D …1 — III n ■ 1 1 …1 1 [・ py.—…IT11 1 1 ■ 1= ---- ■- ------ ! - ----- 1 - — 1 ■ ■■ 1 ■ 1 1 1 - - 1 ■ I---- ■ : 7 --- ■ 1 h- ■----1 ■L ■* ~-12H01 0.01R —iCigjIli binaryBcjma-Lklli ainnjy图8二进制伯努利序列产生器图7第二路发生器产生的仿真波形表4第二路二进制伯努利序列产生器参数设置参数名称 参数值模块类型Berno ulli Binary Gen eratorP robability of a zero0.5 In itial seed 13542 Samp le time 3*2e-7 Frame-base out putsUnchecked In terl pret vector p arameter as 1-DUnchecked222 直接扩频图10 PN 伪随机序列产生器表 5 PN Seque neeGen erator 参数设置（rf-iltrHlcVf 戸&丁也卸“讥"卜成寧项式JCl 1 0 0 J]to 1 0 0]Sc^itTfnr 匱羽荐曲） 0SiHupk t inK ＜釆样 时阪P裁一T本系统中的m 序列周期是15,码元宽度为2X 10 — 7 s ,基带信号码元宽度是m 序列码元宽度的30倍， 正好是两个m 序列的周期。
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。
图3-7 QPSK基带调制模块图3-8 QPSK基带调制模块参数设置1.4信道本设计采用加性高斯白噪声信道进行分析。
加性高斯白噪声信道是最简单的一中噪声，它表现为信号围绕平均值的一种随机波动过程。
加性高斯白噪声信道的均值为0，方差表现为噪声功率的大小。
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(CodeDiveiionMultipleAcce，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-通信系统综合设计与实践2CDMA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。
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：)(sin )()(cos )()(t t Q t t I t S c c MPSK ωω-=式中∑-=nb n nT t rect a t I )()( 同相分量∑-=n bnnTt rectbtQ)()(正交分量当M=4时，即位QPSK，它是由两个互相正交的BPSK之和构成的。
详解matlab simulink 通信系统建模与仿真
详解matlab simulink 通信系统建模与仿真MATLAB Simulink是一款广泛应用于通信系统建模和仿真的工具。
它提供了一种直观的方式来设计和测试通信系统，使得工程师可以更快地开发出高质量的通信系统。
本文将详细介绍MATLAB Simulink在通信系统建模和仿真方面的应用。
一、MATLAB Simulink的基本概念MATLAB Simulink是一种基于图形化界面的建模和仿真工具。
它可以通过拖拽和连接不同的模块来构建一个完整的系统模型。
每个模块代表了系统中的一个组件，例如滤波器、调制器、解调器等。
用户可以通过设置每个模块的参数来调整系统的性能。
二、通信系统建模在MATLAB Simulink中建立通信系统模型的第一步是选择合适的模块。
通信系统通常包括以下几个部分：1.信源：产生数字信号，例如文本、音频或视频。
2.编码器：将数字信号转换为模拟信号，例如调制信号。
3.信道：模拟信号在信道中传输，可能会受到干扰和噪声的影响。
4.解码器：将接收到的模拟信号转换为数字信号。
5.接收器：接收数字信号并进行后续处理，例如解码、解调、解密等。
在MATLAB Simulink中，每个部分都可以用一个或多个模块来表示。
例如，信源可以使用“信号生成器”模块，编码器可以使用“调制器”模块，解码器可以使用“解调器”模块等。
三、通信系统仿真在建立通信系统模型后，可以使用MATLAB Simulink进行仿真。
仿真可以帮助工程师评估系统的性能，例如误码率、信噪比等。
仿真还可以帮助工程师优化系统的设计，例如调整滤波器的参数、改变编码器的类型等。
在MATLAB Simulink中，可以使用“仿真器”模块来进行仿真。
用户可以设置仿真的时间范围、仿真步长等参数。
仿真器会根据系统模型和参数进行仿真，并输出仿真结果。
用户可以使用MATLAB的绘图工具来可视化仿真结果，例如绘制误码率曲线、信号波形等。
四、MATLAB Simulink的优点MATLAB Simulink具有以下几个优点：1.直观易用：MATLAB Simulink提供了一个直观的图形化界面，使得工程师可以更快地建立和调整系统模型。
基于Simulink的CDMA通信系统原理仿真
科技信息ＯＩＴ论坛ＯＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＩＮＩⅪＲＭＡＴＩＯＮ２００９年第１１期与高频正弦载波相乘实现２ＰＳＫ调制，在接收端复合的扩频信号与高频正弦载波信号（与本地载波同频同相）进行相干解凋（相乘），再利用不同的Ｃｏｌｄ序列与解调信号相乘（解扩），最后将解扩信号通过带通滤波器从而恢复出原来的基带信号。
３．结论本文采用ｓｉｍｕｌｉｎｋ对ＣＤＭＡ通信系统建立了仿真模型，在给定的仿真条件下，验证了所建仿真模型的正确性。
在正确的仿真模型下对系统的时间波形，频谱以及误码率进行了仿真．仿真结果表明，采用圈４ＣＤＭＡ通信系统原理仿真模型２．２仿真结果仿真参数设置：仿真时间设置为１０ｓ，求解器输出为可变步长离散型模式。
图５所示为基带信号源以及信号源通过ＣＤＭＡ传输系统后在接收端所接收到的解调信号的时域坡形图。
从图中可以看出，通过ＣＤＭＡ通信传输系统后的解调信号与信号源的时域波形除了在幅度上有所增大以外，其余各参数都相同。
可得出，Ｓｉｍｕｌｉｎｋ构造的ＣＤＭＡ仿真模型符合ＣＤＭＡ传输系统。
从频谱巾可以看出，频谱图完全相同，同时通过计算误码率町得。
误码率为０．０００００００１。
这是因为在仿真模型中，并没有引入信道噪声。
随着信道噪声的引人，将会产生洪码，使其误码率增大。
图５信号源与解调信号波形图ＣＤＭＡ通信系统进行多路信号的复用，在噪声为Ｏ的情况下．接收端能够准确无误的恢复出各路信号。
在噪声的背景下的ＣＤＭＡ系统的模型分析。
将在下篇文章中阐述。
Ｉ【参考文献】【１］欧鑫，黄小蔚等．基于Ｍａｔｌａｂ的ｅｘｉｍａ２（ｇ）０发射系统基带仿真［ｇＮ川大学学报（自然科学版）．２００３．４０（６）．［２Ｊ邛华．Ｍａｔｌａｂ通信仿真及实例详解．１版．人民邮电出版社．２００３．［３１樊吕信，通信原理教程【Ｍ】１版．电子工业出版社，２００４．［４］蒋肯，于秀兰等．通信原．曰／ＩＭｌ．２版．人民邮电出版社，２００８．［５］李额。
基于MATLAB的CDMA通信系统的仿真
基于MATLAB的CDMA通信系统的仿真摘要：利用MATLAB平台的Simulink可视化仿真功能，结合CDMA的实际通信情况，对CDMA通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的主要环节,包括扩频技术、信道等参数设置。
关键字：码分多址；扩频；MATLAB；Simulink1 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C = B log2 （1 + S / N ）香农公式B—信道带宽 S —信号平均功率 N —噪声平均功率结论：在信道容量C不变的情况下，信道带宽B与信噪比S/N完全可以互相交换，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。
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仿真系统模型建立图2 本次仿真CDMA系统组成框图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图3 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2.2.1 伯努利二进制随机信号发生器三个Bernoulli Random Binary Generator（伯努利二进制随机信号发生器）表示三个不同的通信用户发射各自的通信信息（基带信号），码元宽度为6×10－6 s。
（1）第一路伯努利二进制随机信号发生器图4 二进制伯努利序列产生器图5 第一路发生器产生的仿真波形表2 第一路二进制伯努利序列产生器参数设置参数名称参数值模块类型Bernoulli Binary Generator Probability of a zero 0.5Initial seed 12345Sample time 3*2e-7Frame-base outputs Unchecked Interlpret vector parameter as 1-D Unchecked （2）第二路伯努利二进制随机信号发生器图6 二进制伯努利序列产生器图7 第二路发生器产生的仿真波形表3 第二路二进制伯努利序列产生器参数设置参数名称参数值模块类型Bernoulli Binary Generator Probability of a zero 0.5Initial seed 54321Sample time 3*2e-7Frame-base outputs Unchecked Interlpret vector parameter as 1-D Unchecked （3）第三路伯努利二进制随机信号发生器图8 二进制伯努利序列产生器图9 第三路发生器产生的仿真波形表4 第二路二进制伯努利序列产生器参数设置参数名称参数值模块类型Bernoulli Binary Generator Probability of a zero 0.5Initial seed 13542Sample time 3*2e-7Frame-base outputs Unchecked Interlpret vector parameter as 1-D Unchecked2.2.2 直接扩频PN Sequence Generator（伪随机序列产生器）产生用于直接扩频的正交码组。
matlab通信系统仿真
3.模块的连接
一般情况下，每个模块都有一个或者多个输入口或者输出口。输入口通常是模块 的左边的“>”符号；输出口是右边的“>”符号。
模块的连接方法：把鼠标指针放到模块的输出口，这时，鼠标指针将变为“+” 十字形；然后，拖运鼠标至其它模块的输入口，这时信号线就变成了带有方向箭头 的线段。此时，说明这两个模块的连接成功，否则需要重新进行连接。
（2）量化及编码
产生量化索引和量化输出值的函数quantiz( ) 格式1：indx=quantiz(sig, partition) 功能：根据判断向量partition，对输入信号sig产生量化索引indx，
indx的长度与sig矢量的长度相同。
例2：>> partition=[3,4,5,6,7,8,9]; >> index=quantiz([2 9 8],partition)
index =
0 6 5
格式2：[index,quants] = quantiz(sig,partition,codebook)
Index仍为量化索引，quants为量化索引所对应的每个量化后的值
例3： partition=[0,1,3]; %量化区间 codebook=[-1,0.5,2,3]; %输入值落到每个量化区间时所取的量化值 sig=[-2.4, -1, .2,1.2, 2.9,3,3.5,5]; %输入值 [index,quants]=quantiz(sig,partition,codebook); >> index index =
MATLAB/Simulink 在通信系统中的应用
数字通信系统建模仿真
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本章内容
10.1 扩频通信基本原理
• 10.1.1 理论基础 • 10.1.2 扩频通信系统的分类 • 10.1.3 扩频通信的重要参数
10.2 扩频码序列
• 10.2.1 m序列 • 10.2.2 Gold序列
10.3 直接序列扩频通信系统仿真 10.4 cdma 2000通信系统的仿真
10.4.2 cdma2000系统的物理层相关 技术
编码技术:前向链路采用卷积码或Turbo码来 作为前向差错控制
交织技术
扩频码:PN码、Walsh码和准正交函数
前向链路复扩频
复扩频
I
Walsh码
Q
PNI PNQ
+
-
+
-
基带 滤波器
基带 滤波器
I
+ cos 2 fct
在cdma 2000系统中，前向信道和反向信道可以采用多种 传输速率和帧长，这些传输速率和帧长可以划分成不同的 无线配置。cdma 2000前向信道共有9种无线配置（RC） 方式。其中前向链路RC1和RC2是分别对应于IS-95中的两 种传输速率。RC3~RC5对应cdma 2000 1x，RC6~RC9 则对应cdma 2000 3x。
数据输出
+
Q
sin 2 fct
10.4.3 前向基本信道简介
前向基本信道属于前向业务信道，用于给一个指定的基站传 输用户和信令的信息，每一个前向业务信道占用一个前向基 本信道。除配置为RC1和RC2时F-FCH的帧长应为20ms外， 其余7种配置下F-FCH的帧长都有5ms和20ms2种选择。数 据速率和帧长的变化范围都必须以帧为单位，即后一帧和前 一帧的数据速率和帧长可以不一样，但在一帧之内必须是保 持不变的。尽管各帧之间的数据速率可以变化，但调制符号 速率（交织器输入端）必须保持为一个常数，这一点是通过 对不大于7.2kbps的数据速率进行码重复而实现的。前向基 本信道工作在RC1时，传输信息的可变速率有9600，4800， 2400和1200bps，当工作在RC3、RC4、RC6和RC7时，可 变数据速率有9600，4800，2700和1500bps。
信源
信源 编码
信道 编码
载波 调制
扩频
信息 输出
信源 译码
信道 译码
载波 解调
解扩
信
干扰和
道
噪声
10.1.2 扩频通信系统的分类
直接序列扩频（DS） 跳频扩频（FH） 跳时扩频（TH） 混合方式（以上三种基本方式的不同组合）
二进制 信息
扩频 调制
数据 调制
信道
数据 解调
恢复信息 解扩
M j G Ls So / No
干扰容限可以解释为：当干扰功率超过信号
功率 M j时，系统就不能正常工作
10.2.1 m序列
10.2.2 Gold序列
10.4.1 扩频速率（SR）与无线配置
（RC）
扩频速率是指cdma 2000信道调制中采用的载波数目。对 于采用一个载波的调制方式（即占用1.25MHz的带宽）的 cdma 2000系统，它的扩频速率等于1（SR1）；而对于 采用3个载波的调制方式，它占用3.75MHz带宽，扩频速 率等于3（SR3）。
• 10.4.1 扩频速率（SR）与无线配置（RC） • 10.4.2 cdma2000系统的物理层相关技术 • 10.4.3 前向基本信道简介 • 10.4.4 cdma 2000 RC3 F-FCH的仿真
10.1.1 理论基础
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
信噪比和信道带宽可以互换
扩频码 发生器
载波0.1.3 扩频通信的重要参数
处理增益和干扰容限
处理增益一般也称为扩频增益，定义为接收
机相关器输出信噪比和接收机相关器的输入
信噪比之比 G So / No Si / Ni
为了描述扩频系统在干扰环境下的工作性能，
引入干扰容限的概念