直接序列扩频通信系统的误码率仿真培训讲学
直接扩频通信系统抗干扰分析与仿真
目录摘要 (1)第一章绪论 (1)第二章扩展频谱基本原理 (2)第三章直接序列扩频基本模型 (5)第四章MATLAB对直接扩频系统的仿真 (10)码产生模块 (10).数据产生模块 (11)．扩频解扩模块 (12)．调制与解调模块 (14)调制在时域上是将信号与载波进行相乘，在频域上是将信号频谱进行搬移，搬到以载波频率为频域中心的频域轴上。
在这个系统中我采用的是QPSK调制解调方式,考虑到以后的仿真运算量等情况，系统的载波频率设为扩频码的频率，即扩频码的长度，这即是刚把扩频信号的频谱进行了搬移，其过程如下文所述。
(14)．相关模块 (15). 计算误码率模块 (15)第五章扩频系统抗干扰的研究 (17)白噪声干扰及其理论说明 (17)．扫频干扰的仿真 (24)．多频干扰 (35)．单频干扰 (40)摘要本文首先从香农定理分析，得到了无误差传输系统中信噪比和带宽是可以互换的。
接着介绍了扩频通信的几种方式，并把讨论的重点放在了直接序列扩频系统，还介绍了用QPSK调制方式对扩频信号进行调制。
本文用MATLAB对直接序列扩频系统进行了仿真，文中对所仿真的各个模块进行了叙述。
在对直接序列扩频系统进行分析时，用了不同形式的干扰测试了系统性能，这些方式中重点分析了白噪声干扰和扫频干扰。
并从仿真数据和理论上证实，直扩系统不能对白噪声干扰进行有效的抵抗。
在扫频干扰时，分别从连续扫频干扰方式和间断扫频干扰方式两个方面进行了分析仿真，并得出，对于一些扩频码，扫频干扰强于白噪声干扰，提出了以基带为干扰带宽的间断干扰方式的一种干扰形式，这种干扰形式的干扰效果强于其它干扰。
最后还做了多频干扰，单频干扰。
本文的关键词：直接序列扩频白噪声干扰扫频干扰多频干扰AbstractAccording to Shanon Theory, we got the inclusion that SNR and bandwidth can be offset mutually in the inerrant channel. signal should be widen. Then the conception of spread spectrum was produced. Some spread spectrum modes were introduced and the key point was put on the direct spread spectrum system. Modulating the spread spectrum signal using QPSK mode. Simulating the direct spread spectrum system using MATLAB. The paper depicted the modules need to be simulated in detail. Different noises were used to test the performance of the system, such as white noise and chirp. We can got the inclusion that the direct spread spectrum system can not resist the white noise efficiently. When using chirp, two modes were introduced: continuous mode and discontinuous mode. In some spread spectrum codes, chirp was more fierce than white noise. Multiple-Tone and Single-tone were included also..Keyword: direct spread spectrum system, white noise interfere, chirp, Multiple-Tone.第一章绪论21世纪，是信息技术与生物技术蓬勃发展的世纪，在刚进入这个世纪，一个振奋人心的好消息带给了我们，以大唐代表中国向ITU提交的第三代移动通信（3G）标准TD-SCDMA已经开始了实地测试，这是中国首次提出自己的标准和建议，而这也标志着我们正在进行着第四次科技革命――信息技术革命。
直接序列扩频通信系统的仿真教学文案
直接序列扩频通信系
统的仿真
成绩评定表
学生姓名班级学号
专业电子信息工程课程设计题目直接序列扩频通信
系统的仿真
评
语
组长签字：
成绩
日期
年月日
课程设计任务书
学院信息科学与工程专业电子信息工程
学生姓名班级学号
课程设计题目直接序列扩频通信系统的仿真
实践教学要求与任务:
利用MATLAB/Simulink进行编程和仿真，仿真的内容可以是关于信源、信源编码、模拟调制、数字调制、多元调制、差错控制、多址技
术、信道仿真及具体通信电路的仿真实现。
也可以用MATLAB编程对通信的某一具体环节进行仿真。
工作计划与进度安排:
2013年 3月4 日选题目查阅资料
2013年 3月5 日编写软件源程序或建立仿真模块图
2013年 3月6 日调试程序或仿真模型
2013年 3月7 日性能分析及验收
2013年 3月10 日撰写课程设计报告、答辩
指导教师：
年月日专业负责人：
年月日
学院教学副院长：
年月日。
设计报告--005---直接序列扩频系统的SIMULINK建模与仿真
直接序列扩频系统的SIMULINK建模与仿真一．直接扩频发射机系统设数据传输率为100 bps，扩频码片速率为2000chip/s，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。
仿真模型如图5-1所示。
Bernoulli Binary Generator用于产生数据流，其采样时间设置为0.01s，这样输出的数据速率为100bps。
PN Sequence Generator用于产生伪随机扩频序列，其采样时间设置为0.0005s，这样输出的码片速率为2000chip/s。
为了使扩频模块（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 yo Bipolar Converter用于完成数据和扩频序列的双极性变换。
乘法器输出就是扩频输出，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/s。
调制也可采用通带模型来实现。
为了使频谱观察范围达到4kHz，需要被观察信号的采样率达到8000次/s，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/s。
图5-1 直接扩频发射机仿真系统模型仿真执行后，两个频谱仪将分别显示扩频前后的信号频谱，采用BPSK调制的等效低通模型时，调制前后的功率频谱相同，如图5-2所示。
可见，数据信号的带宽约100Hz，其功率峰值约为20dB处，而扩频输出信号带宽展宽了20倍，为2kHz，而功率峰值下降到约7dB处。
仿真输出的时域波形结果如图5-3所示，图中显示了数据流、PN序列以及扩频输出信号的波形，当数据为+1时，扩频输出就是对应的PN序列，当数据为-1时，扩频输出是PN序列的反相结果。
图5-2 直接扩频发射机扩频前后的信号频谱仿真结果分析：图5-2分别为扩频之前与扩频之后的频谱图，由图可知，数据信号的带宽约100Hz，其功率峰值约为20dB处，而扩频输出信号带宽展宽了20倍，为2kHz，而功率峰值下降到约7dB处。
直接序列扩频通信系统误码率的仿真分析
对 于二进 制 信 息序 列 的扩 频通 信 ， 设 信 息 速 率 为 Ｒ， 元 间 隔 为 Ｔ ＝ 假 码 １， 输 信 息 的有 效 带 宽 为 传
Ｓ
Ｂ （ ｃ 尺） ｃＢ 》 ．
在直 扩 系统 中 ， 采用 Ｍａ ａ 工 具 箱 中 的伪 随 机 序 列 函数 来 生 成 伪 随 机码 序 列 ． 中 的 Ｐ ｔｂ Ｌ 此 Ｎ码 是 具 有 多个 码位 的 ０ １ 列 ， ，序 它们 是 经 过严 格挑 选 的 ， 具有 良好 的 自相关 性 ， 彼此 之 间却 近似 是 相互 正 交 ， 线 但 与
问题 ．
直接 序 列扩 频 简称 直扩 （ ＳＳ ， 目前 应 用 较 为 广 泛 的一 种 扩 频 方 式 ＿ ．常 用 的 直 接 序 列扩 频 技 术 Ｄ Ｓ ）是 】 是选用 一 个 伪 随机码 （ Ｐ 即 Ｎ码 ） 传送 信号 直 接调 制 ， 于 干扰 信 号 ， 于与 伪 随 机码 不 相 关 ， 对 对 由 因此 ， 在接 收端 被扩 展 后 ， 落人 信 号通 频 带 内 的干扰 信 号 功率 大 大 降低 ， 到 了抗 干扰 的 目的 ． 此 ， 达 故 它具 有一 般 窄 带 通 信难 以替 代 的优 良性 能 ， 者把 其应 用 于大 庆 电力 系 统 的关 口变 电所 ， 作 实现 了一点 多 址通 信 ．
直接序列扩频通信系统误码率的仿真分析
直接序列扩频通信系统误码率的仿真分析
高丙坤;阎胜玉;袁静;朴晓光;姚鹏举
【期刊名称】《东北石油大学学报》
【年(卷),期】2002(026)002
【摘要】根据香农定理和柯捷尔尼可夫潜在抗干扰理论,借助MatLab工具箱和Monte Carlo仿真算法,建立了直接序列扩频通信系统仿真模型. 通过分析无干扰时的误码率仿真曲线与理论计算值,证明了所建仿真模型的正确性. 以此为基础,研究了扩频处理增益、正弦干扰信号振幅与误码率的关系,结果表明:在相同信噪比下,处理增益越大,误码率越小,特别是大信噪比时,这种差别尤为明显;而在处理增益不变时,正弦干扰信号振幅增加,误码率则增大.
【总页数】3页(P40-42)
【作者】高丙坤;阎胜玉;袁静;朴晓光;姚鹏举
【作者单位】大庆石油学院,电气信息工程学院,黑龙江,安达,151400;大庆石油学院,电气信息工程学院,黑龙江,安达,151400;西安电子科技大学,通信工程学院,陕西,西安,710071;大庆石油学院,电气信息工程学院,黑龙江,安达,151400;大庆石油管理局,电力总公司,黑龙江,大庆,163453
【正文语种】中文
【中图分类】TN919.71
【相关文献】
1.基于MATLAB的直接序列扩频通信系统性能仿真分析研究 [J], 张蕾;郑实勤
2.基于System View的直接序列扩频通信系统仿真分析 [J], 曾令国
3.基于MATLAB的直接序列扩频通信系统性能仿真分析 [J], 史玥
4.基于LabVIEW-USRP的直接序列扩频通信系统仿真实验 [J], 李毅;杨栋;李晓辉
5.基于Simulink的直接序列扩频通信系统仿真研究 [J], 王家明;於维程;何勇;王炜;孙晨
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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。
信道误码率仿真课程设计
信道误码率仿真课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解信道误码率的基本概念，掌握误码率与通信质量的关系；2. 学会运用仿真软件进行信道误码率的模拟与计算；3. 掌握影响信道误码率的主要因素，了解提高通信质量的方法。
技能目标：1. 能够使用仿真软件设计简单的信道模型，进行误码率仿真实验；2. 能够分析仿真实验结果，提出优化通信质量的方案；3. 能够将理论知识与实际应用相结合，解决实际问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对通信工程领域的兴趣，激发其探索精神；2. 培养学生严谨的科学态度，注重实验数据的真实性；3. 培养学生的团队协作能力，提高沟通与交流技巧。
本课程针对高中年级学生，结合通信原理等相关知识，设计信道误码率仿真课程。
课程性质为实践性较强的理论课程，旨在帮助学生将所学知识应用于实际问题，提高解决实际问题的能力。
在分析课程性质、学生特点和教学要求的基础上，明确以上课程目标，并将目标分解为具体的学习成果，为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 信道误码率基本概念：包括信道、误码、误码率定义，以及误码率与通信质量的关系；相关教材章节：第三章“数字通信系统性能指标”，第1-2节。
2. 仿真软件介绍：介绍信道误码率仿真软件的使用方法，如MATLAB等；相关教材章节：第五章“通信系统仿真技术”，第1节。
3. 影响信道误码率的因素：分析信号幅度、噪声、信道特性等因素对误码率的影响；相关教材章节：第四章“信道与信号”，第3-4节。
4. 信道误码率仿真实验：设计实验方案，使用仿真软件进行误码率模拟与计算；相关教材章节：第五章“通信系统仿真技术”，第2-3节。
5. 结果分析及优化方案：分析实验结果，提出降低误码率的优化方案；相关教材章节：第六章“通信系统性能改善”，第1-2节。
教学内容安排和进度：1. 2课时：信道误码率基本概念；2. 2课时：仿真软件介绍与操作；3. 2课时：影响信道误码率的因素；4. 3课时：信道误码率仿真实验；5. 2课时：结果分析及优化方案。
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1．引言扩展频谱通信系统是将基带信号的频谱扩展至很宽的频带上，然后再进行 传输的一种通信系统,即将待传送的信息数据用伪随机编码调制，实现频谱扩展后再传输，接收端则采用同样的编码进行解调及相关处理，恢复原始信息数据。
扩频通信的基础理论根据信息论中的shannon 公式）（N S B C /1log 2+= 式中，C 是系统的信道容量，B 是系统信道带宽,N 是噪声功率,S 为信号的功率,S/N 即为信噪比。
Shannon 公式表明了一个系统信道无误差的传输信息的能力与存在于信道中的信噪比以及用于传输信息的系统信道带宽之间的关系。
该公式说明了两个极为重要的概念：一是在一定的信道容量条件下，可以用减少发送信号功率、增加带宽的方法来达到信道容量的要求；另一个是可以采用减少带宽而增加信号功率的方法来达到信道容量的要求。
这也就说明了信道容量可以通过带宽与信噪比的互换来保持不变。
在实际的工程应用中，改变信号的功率并不容易，相比较而言，扩展信号的带宽更容易操作，所以，要提高信道容量，采用增加信号的带宽比提高信号功率的方法要有效的多。
由于扩频通信系统可以在信号功率远低于噪声功率的环境中工作，因此扩 频通信系统具有抗干扰能力强，保密性强等优点，在现在通信领域内的应用越 来越广泛。
2．系统概述本次仿真实验是以MATLAB 为仿真平台，信号是8位双极性二进制信号,由 1和-1组成。
随后对产生的双极性信号进行时域抽样，得到基带信号s ，是一组1024位的信息码。
伪随机序列由mgen 函数产生，共有1024个码元。
对已得到的基带信号进行扩频调制，直接把基带信号S与产生的伪随机序列相乘，得到扩频信号。
然后对已作扩频处理的信号作BPSK 载波调制，得到发射信号。
发射信号通过存在高斯白噪声的信道，到达接到端，接收端首先对信号进行解调，将信号解调到中频段，然后将解调的信号与伪随机信号码作乘法运算，对解调信号进行解扩。
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与分析
高等教育课程教育研究学法教法研究 43形和文字是广告设计中必要的元素，在长期的历史演变中留下了独特的文化意境。
设计中合理地运用这两种元素，会取得非常良好的视觉效果，更好地向观众传达作品所要表达的意义。
设计师以独特的设计形式展现民族文化的深刻内涵，用文字的底蕴来增加广告中的感染力，展现汉字丰富的美感，这是光该作品中独特的个性。
四、结语综上所述，将我国的传统文化融入到民俗文字符号中去，可以让更多人了解并主动认识我国的传统文化，并得以传承和发扬。
这些民俗艺术文字符号元素的运用，也有着独特的韵味和情感寄托，使得广告更具有文化底蕴，注重人文的情感问题。
同时文字符号更加生动又易于理解又兼具表现张力，广告设计更能让人接受并产生共鸣。
参考文献：[1]唐朝阳.论民俗艺术图形符号在现代广告设计中的应用[J].神州旬刊，2016，11（17）：130-130.[2]陈媛.吉祥符号在现代广告设计中的应用[J].美术教育研究，2017，34（6）：24-26.直接序列扩频通信系统仿真与分析刘馥嘉 孙杜娟 柏 羽（海军大连舰艇学院 辽宁 大连 116000）一、基本原理分析扩展频谱通信技术是一种信息传输方式，又称为扩频通信（Spread Spectrum communication ）[1]。
其中，直接序列扩频（DSSS —Direct Sequence Spread Spectrum ）技术是人们所熟知的扩频技术之一。
扩展频谱通信系统是指待传信息的频谱用某个待定的扩频函数扩展后成为宽频带信号，送入信道中传输，再利用相应手段将其压缩，从而获取传输信息的通信系统[1]。
目前应用较为广泛的一种扩展频谱系统是直接序列扩展频谱系统。
扩频通信的基本原理：所谓扩频通信，可简单表述如下：“扩频通信技术是一种信息传输方式，在发端采用扩频码调制，使信号所占用的频带宽度远远大于所传信息必须的带宽；在收端采用相同的扩频码进行相关解扩以恢复所传信息数据”。
五直接序列扩频系统的建模与仿真
实验五直接序列扩频系统的建模与仿真一．实验目的1.了解直接序列扩频系统的建模过程2.了解直接序列扩频系统的仿真过程二．实验内容1.设数据传输率为100 bps，扩频码片速率为2000chip/s，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。
2.以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，并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。
三．实验原理直接序列扩频系统的数据序列是双极性波形，扩频所使用的伪随机序列也是双极性波形，伪随机序列的码元称为码片，码片速率通常是数据速率的整数倍，对于双极性波形而言，扩频过程等价于数据流与伪随机序列相乘的过程，扩频输出序列也是双极性波形，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送入信道。
由于PN码速率远远高于数据传输速率，所以调制输出信号的频带宽度将远远大于数据波形的带宽。
四．实验要求1.按要求设计仿真参数；2.按计算所得参数建立SIMULINK系统模型；3.设置各模块参数及仿真参数后仿真系统；4.分析仿真结果。
5.撰写实验报告。
五．实验过程及结果【实例5.1】设数据传输率为100 bps，扩频码片速率为2000chip/s，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。
仿真模型如图5-1所示。
Bernoulli Binary Generator用于产生数据流，其采样时间设置为0.01s，这样输出的数据速率为100bps。
PN Sequence Generator用于产生伪随机扩频序列，其采样时间设置为0.0005s，这样输出的码片速率为2000chip/s。
直接序列扩频通信系统仿真教材
直接序列扩频通信系统仿真一、实验的背景及内容1、直接扩频通信背景扩频通信，即扩展频谱通信(Spread Spectrum Communication)，它与光纤通信、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。
有关扩频通信技术的观点是在1941年由好莱坞女演员Hedy Lamarr和钢琴家George Antheil提出的。
解决了短距离数据收发信机、如：卫星定位系统(GPS)、移动通信系统、WLAN(IEEE802.11a, IEEE802.11b, IEE802.11g)和蓝牙技术等应用的关键问题。
扩频技术也为提高无线电频率的利用率(无线电频谱是有限的因此也是一种昂贵的资源)提供帮助。
扩频通信技术自50年代中期美国军方便开始研究，一直为军事通信所独占，广泛应用于军事通信、电子对抗以及导航、测量等各个领域。
直到80年代初才被应用于民用通信领域。
为了满足日益增长的民用通信容量的需求和有效地利用频谱资源，各国都纷纷提出在数字峰窝移动通信、卫星移动通信和未来的个人通信中采用扩频技术，扩频技术现已广泛应用于蜂窝电话、无绳电话、微波通信、无线数据通信、遥测、监控、报警等等的系统中。
2、实验的内容及意义本次实验主要研究了直接序列扩频系统，建立了直接序列扩频系统的matlab 仿真模型，在信道中存在高斯白噪声和干扰的情况下，对系统误码率性能进行了仿真及分析。
近年来，随着超大规模集成电路技术、微处理器技术的飞速发展，以及一些新型元器件的应用，扩频通信在技术上已迈上了一个新的台阶，不仅在军事通信中占有重要地位，而且正迅速地渗透到了个人通信和计算机通信等民用领域，成为新世纪最有潜力的通信技术之一因此研究扩频通信具有很深远的意义。
本人通过此次实验，进行深入地研究学习扩频通信技术及对它进行仿真应用，将所学的知识进行归纳与总结，从而巩固通信专业基础知识，为以后的个人学习和工作打下基础。
二、直接扩频通信简介1、直接扩频通信的理论基础扩频通信可简单表述如下：“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必需的最小带宽；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收、解扩及恢复所传信息数据”。
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。
通信原理MATLAB仿真教程第十章 扩频通信系统
图 10-3 相干检测原理图
18
图 10-4 相干参考信号产生原理图 本地参考信号是由锁相环路产生的，如 10-4 所示。用一个振荡器，其 频率与输入信号频率相近， 把它的相位与输入信号相位作比较(可以用鉴相 器实现)，获得的误差电压称为误差信号，此误差信号经滤波平滑后，再作 用于振荡器，以不断纠正它的相位与输入信号的误差，于是这个受输入电 压控制的振荡器的输出振荡的相位，就逐渐逼近于输入信号的相位，达到 同频、同相的结果，它们之间近似的程度取决于跟踪误差。
N 1
c g
n n0
ห้องสมุดไป่ตู้
c
(t nTc )
(10-4)
式中， n 为伪随机码码元， c 取值 1 或 1 ； c (t ) 为门函数， g 定义与式(10-3) 类似。 扩频过程实质上是信息流 a t 与伪随机序列 c t 的模二加或相乘的过 程，伪随机码速率 Rc 比信息速率 Rd 大的多，一般 Rc / Rd 的比值为整数且 远大于 1 ，所以 扩展后 的序列 的速率 仍为伪 随机码 速率 Rc ，扩展的 序列
(10-8)
14
式中信号为 s (t ) ，信道噪声为 n(t ) ，干扰信号为 J (t ) ，其它网的扩频信 o 号为 s (t ) 。 J 对于信号分量为 s (t ) o
s ( t ) a ( t ) c( t ) c( t ) cos I t o
(10-9)
其中 I 为中频频率，若 本地产生的伪 随机序列 c(t ) 与发端产生的伪随机 序列 c (t ) 同步，有 c (t ) c(t ) ，则 c (t ) c(t ) 1 ，这样信号分量 s (t ) 为 o
直接序列扩频通信系统仿真
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。例如说在发射端将"1"用11000100110， 而将"0"用00110010110去代替，这个过程就实现了扩频，而在接收机处只要把收 到的序列是11000100110就恢复成"1"是00110010110就恢复成"0"，这就是解扩。 这样信源速率就被提高了11倍，同时也使处理增益达到 10DB以上，从而有效地 提高了整机倍噪比。
得的总和
p
a1 a j1 a2 a j2 a3 a j3 a p a j p aia ji i 1
来衡量一个m序列与它的j次移位序列之间的相关程度，并把它叫做m序列
的自相关函数。 记作
(a1,a2,a3,…,ap)
R( j) 1 ppຫໍສະໝຸດ aia jii 1
当采用二进制数字 0 和 1 代表码元的可能取值时，上式可表示为
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
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
添加标题
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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
luomin直接序列扩频通信系统仿真设计
移动通信课程设计报告题目直接序列扩频通信系统仿真设计学院电子信息工程学院专业电子信息工程学生姓名学号年级指导教师职称讲师二零一四年六月设计报告成绩（按照优、良、中、及格、不及格评定）指导教师评语：指导教师（签名）年月日说明：指导教师评分后，设计报告交院实验室保存。
直接序列扩频通信系统的设计摘要：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）、抗多径干扰以及直扩通信速率高等众多优点，而被广泛应用于许多领域中。
针对频通信广泛的应用，本文用MATLAB工具箱中的SIMULINK通信仿真模块对直接序列扩频通信系统进行了分析和仿真，使其更加形象和具体。
并对仿真结果做了详细的讲解分析。
在该系统中加入特定的干扰，进行测试，研究整个系统的抗干扰性能。
关键词：通信系统；直接序列扩频;码分多址；SINMULINK模块仿真目录第一章绪论 (1)第二章扩频码序列 (2)2.1 码序列的相关性 (2)2.2 m序列 (4)第三章直接序列扩频通信技术 (8)3.1 直接序列扩频的基本原理 (8)3.2 直序扩频系统的特点 (9)第四章基于Simulink的通信系统的仿真 (10)4.1 基于Simulink的发射机的仿真设计 ............................ 错误！未定义书签。
4.2 基于Simulink的接收机的仿真设计 ............................ 错误！未定义书签。
4.3 直接序列扩频通信系统的抗干扰性能分析 ....................... 错误！未定义书签。
第五章结论 (20)致谢 (21)参考文献 (21)第一章绪论直接序列扩展频谱通信是将待发送的信息码用伪随机码调制进行频谱扩展,在接收端用同样的伪随机码进行解扩处理,恢复原始信号的通信方式。
它的理论基础是香侬信道容量公式C = log2 (1 + S/N) : 为达到给定的信道容量要求,可以用带宽换取信噪比,即在低信噪比的条件下可以用增大带宽的方法无误地传输给定的信息[1 ] 。
直接序列扩频通信系统误码率的仿真分析
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大庆石油学 院学报
第 26 卷 2002 年
加入噪声和干扰后 , 取 L C = 10, 用 3 个不同的正弦信号干扰, 其振幅分别为 2, 3, 7. 在误码率运算中加 性噪声的方差是固定的, 总共进行了 1 万次运算, 而且在每次运算中, 信号能量取值都满足所需的信噪比 要求 , 从而得到了图 3 所示的仿真曲线. 可见 , 正弦干扰信号的振幅越大, 误码率越大 . 在程序中改变 L C, 得到误码率、 信噪比和处理增益的关系见图 4. 可以看出 , 在相同信噪比下 , 处理增 益越大, 误码率越小 , 而在大信噪比时, 这种差别尤为明显.
闫丽梅, 陈玉军, 厉立国, 姚建红 , 李越男
研究了一种 Windows 环境下联合站油水分离过程集成的人机界面/ 监控与数据采集系统 , 包括流程显 示、 参数监测、 历史趋势、 报警记录、 参数修改、 数字滤波、 数据采集等模块, 能够收集、 查阅、 存储、 控制和管 理控制过程的各种基本信息. 结合工业控制的特点, 提出了! 自治函数∀和! 响应函数∀ 的概念 , 应用在几十 个工控过程中, 从根本上解决了弱时间条件下定时数据采集对多任务的依赖. 控制系统投运后, 联合站沉 降脱水压力和电脱水压力稳定在 0. 25~ 0. 35 MPa 之间 , 外输油含水控制在 0. 15% ~ 0. 20% . 可满足现场 需要 .
式中 : P e 为误码率 ; F 为信号的频率 ; E 为信号能量 ; N 0 为噪声功率谱密度 . 将传输带宽 W, 信号功率 S = ( 2) , 得 E STW S W = = . N0 N N F
收稿日期 : 2001- 10- 19; 审稿人 : 王秀芳 基金项目 : 国家教育部重点研究项目 ( 地方 02047) 作者简介 : 高丙坤 ( 1962- ) , 男 , 博士 , 教授 , 现主要从事信息处理与扩频通信技术方面的研究 . 40
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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1．引言扩展频谱通信系统是将基带信号的频谱扩展至很宽的频带上，然后再进行 传输的一种通信系统,即将待传送的信息数据用伪随机编码调制，实现频谱扩展后再传输，接收端则采用同样的编码进行解调及相关处理，恢复原始信息数据。
扩频通信的基础理论根据信息论中的shannon 公式）（N S B C /1log 2+= 式中，C 是系统的信道容量，B 是系统信道带宽,N 是噪声功率,S 为信号的功率,S/N 即为信噪比。
Shannon 公式表明了一个系统信道无误差的传输信息的能力与存在于信道中的信噪比以及用于传输信息的系统信道带宽之间的关系。
该公式说明了两个极为重要的概念：一是在一定的信道容量条件下，可以用减少发送信号功率、增加带宽的方法来达到信道容量的要求；另一个是可以采用减少带宽而增加信号功率的方法来达到信道容量的要求。
这也就说明了信道容量可以通过带宽与信噪比的互换来保持不变。
在实际的工程应用中，改变信号的功率并不容易，相比较而言，扩展信号的带宽更容易操作，所以，要提高信道容量，采用增加信号的带宽比提高信号功率的方法要有效的多。
由于扩频通信系统可以在信号功率远低于噪声功率的环境中工作，因此扩 频通信系统具有抗干扰能力强，保密性强等优点，在现在通信领域内的应用越 来越广泛。
2．系统概述本次仿真实验是以MATLAB 为仿真平台，信号是8位双极性二进制信号,由 1和-1组成。
随后对产生的双极性信号进行时域抽样，得到基带信号s ，是一组1024位的信息码。
伪随机序列由mgen 函数产生，共有1024个码元。
对已得到的基带信号进行扩频调制，直接把基带信号S 与产生的伪随机序列相乘，得到扩频信号。
然后对已作扩频处理的信号作BPSK 载波调制，得到发射信号。
发射信号通过存在高斯白噪声的信道，到达接到端，接收端首先对信号进行解调，将信号解调到中频段，然后将解调的信号与伪随机信号码作乘法运算，对解调信号进行解扩。
解扩信号中由于存在高斯白噪声，所有要对噪声进行滤波处理，由于信号为低频基带信号，所以用由汉明窗设计成的FIR低通数字滤波器对解扩信号作低通滤波，产生的信号在经过检验判决，最后还原为原始信号。
误码率的计算是由一个比较程序完成的，对判决得到的信号与原始信号进行位对位的比较，计算判决得到的信号中相比原始信号不同的码元的个数，然后将错误码元个数除以总的码元个数，得到在此信噪比下的误码率。
3.系统参数信息码元数 8位二进制码调制方式 BPSK信息码速率 128bps扩频码速率 8bps采样率 128Hz信道参数高斯白噪声信道，信噪比为自定义值4.系统结构扩频通信系统的结构框图如图1所示:图1 扩频通信系统的系统结构原始信息码是8位双极性二进制信号，然后再通过时域上的抽样，最后变成信息码。
扩频码是由函数mgen产生的十六位伪随机信号，然后对随机信号进行抽样，然后再复制加长，最后产生扩频码。
mgen函数的程序代码如下:. function[out]=mgen(g,state,N)gen=dec2bin(g)-48;%二进制数转换成相应的数字向量M=length(gen);curState=dec2bin(state,M-1)-48;for k=1:Nout(k)=curState(M-1);a=rem(sum(gen(2:end).*curState),2);curState=[a curState(1:M-2)];end信息码与扩频码进行乘法运算，完成扩频过程。
对扩频信号进行载波调制，应用BPSK（二进制相位键控）把扩频信号调制到发射频率上，形成发射信号。
发射信号加高斯白噪声，通过函数 awgn(signal,snr,’measured’)对扩频信号加入噪声干扰。
这个函数的好处是可以通过对snr 的改变，实现信号的信噪比的变化。
加入噪声后的信号进入接收端，成为接受信号，对接受信号进行BPSK解调处理，然后对调后的信号进行解扩。
解扩的方法是用与发射端进行扩频处理时使用的伪随机码完全一样的伪随机序列与解调的信号相乘，将信号解扩。
解扩后得到的信号由于仍存在噪声的干扰，因此进行低通滤波，滤波器选用比较常用的FIR 数字滤波器。
滤波后的信号进行检验判决，最后恢复原始信号。
最后，通过对恢复信号码与原始信号码逐位的比较，得到误码的个数，最后经过计算，得出误码率。
5．系统工作原理（1）程序代码流程图（2）扩频通信系统的误码率仿真程序如下：code_length=8;x=[1 1 -1 1 -1 1 -1 -1]; %产生信号码for i=1:8 %对信号进行抽样，抽样率为128s(1+(i-1)*128:i*128)=x(i);endn=1:1:1024;subplot(3,2,1)plot(n,s);axis([1 1024 -1.5 1.5])ylabel('信息码');figure(1)PN_length=16;Pn=sign(mgen(19,8,PN_length)-0.5); %产生伪随机码,为双极型码for i=1:PN_length %对伪随机码进行抽样编码，抽样率为8PN2(1+(i-1)*8:i*8)=Pn(i);endPN=[PN2 PN2 PN2 PN2 PN2 PN2 PN2 PN2];subplot(3,2,2)plot(n,PN);axis([1 1024 -1.5 1.5])ylabel('扩频码');figure(1);k_signal=s.*PN; %对已编码的信号进行扩频subplot(3,2,3)plot(n,k_signal);axis([1 1024 -1.5 1.5])ylabel('扩频信号')figure(1);bpsk_m=zeros(1,1024); %对扩频信号作BPSK调制j=1;k=1;for i=1:1024if(j==2)j=1;k=k+1;end; % 0.05*pi 为初始相位，可以任意改变,这里设为0.05*pibpsk_m(1,i)=k_signal(1,k)*sin(2*pi*0.5*i+0.05*pi)+k_signal(1,k)*cos(2*pi*0.5 *i+0.05*pi);j=j+1;endsubplot(3,2,4)plot(n,bpsk_m);axis([1 1024 -1.5 1.5])ylabel('BPSK调制信号')figure(1);y=awgn(bpsk_m,-4,'measured'); %加入白噪声，此处的信噪比为-4dB subplot(3,2,5)plot(n,y);axis([1 1024 -2 2])ylabel('加入高斯白噪声后的调制信号')figure(1);bpsk_m1=y.*sin(2*pi*0.5*n); %解调bpsk_m2=y.*cos(2*pi*0.5*n);signal_jk1=bpsk_m1.*PN; %解扩signal_jk2=bpsk_m2.*PN;signal_j=signal_jk1+signal_jk2;subplot(3,2,6)plot(n,signal_j);axis([1 1024 -2 2])ylabel('解扩的信号')figure(1);N=1024;h0=zeros(1,N);f=[0 0.1 0.1 1]; w0 = [1 1 0 0];b=fir2(40,f,w0); %由汉明窗构成的40阶低通滤波器[h,w]=freqz(b,1,N/2);h0(1,1:N/2)=abs(h');for i=1:N/2h0(1,N-i+1)=h0(1,i);end;tempx=fft(signal_jk1);tempx=tempx.*h0; %低通滤波tempx=ifft(tempx);real_x=real(tempx);tempx=h0.*fft(signal_jk2);tempx=tempx.*h0; %低通滤波tempx=ifft(tempx);real_x1=real(tempx);figure(2)subplot(2,2,1)plot(n,real_x1+real_x);axis([1 N -1.5 1.5]);ylabel('滤波后的信号')In=real_x1+real_x; % 取了两路之和for i=1:N % 滤波后整形if(In(1,i)>0) % 判决，得到解调结果In(1,i)=1;elseIn(1,i)=-1;endendfigure(2)subplot(2,2,2)plot(n,In);axis([1 N -1.5 1.5]);ylabel('判决后的最终信号')%计算误码率r=0;for j=1:N %计算错误码元的个数if(s(j)==In(j))elser=r+1;endendPe=r/N; %计算误码率，误码率=错误码元的个数/所有信号码元个数Pe6.计算机仿真结果在信噪比为-4dB的情况下，仿真结果如图:(2)信号的恢复，恢复信号如图:有前后两幅仿真结果可以看出，信号经过扩频-调制-加噪声-解调-解扩-滤波-判决一系列过程之后，最终恢复为原来的信号。
程序运行的误码率为0.88%，这个结果可以说明在信噪比较低的环境中，扩频通信系统也具有良好的性能。
信息码扩频码扩频信号B P S K 调制信号加入高斯白噪声后的调制信号解扩的信号1002003004005006007008009001000-1.5-1-0.500.511.5滤波后的信号1002003004005006007008009001000-1.5-1-0.500.511.5判决后的最终信号。