基于m序列的直接序列扩频

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移动通信课程设计实验报告-利用matlab进行m序列直接扩频仿真

移动通信课程设计实验报告-利用matlab进行m序列直接扩频仿真

目录一、背景 (4)二、基本要求 (4)三、设计概述 (4)四、Matlab设计流程图 (5)五、Matlab程序及仿真结果图 (6)1、生成m序列及m序列性质 (6)2、生成50位随机待发送二进制比特序列,并进行扩频编码 (7)3、对扩频前后信号进行BPSK调制,观察其时域波形 (9)4、计算并观察扩频前后BPSK调制信号的频谱 (10)5、仿真经awgn信道传输后,扩频前后信号时域及频域的变化 (11)6、对比经信道前后两种信号的频谱变化 (12)7、接收机与本地恢复载波相乘,观察仿真时域波形 (14)8、与恢复载波相乘后,观察其频谱变化 (15)9、仿真观察信号经凯萨尔窗低通滤波后的频谱 (16)10、观察经过低通滤波器后无扩频与扩频系统的时域波形 (17)11、对扩频系统进行解扩,观察其时域频域 (18)12、比较扩频系统解扩前后信号带宽 (19)13、比较解扩前后信号功率谱密度 (20)14、对解扩信号进行采样、判决 (21)15、在信道中加入2040~2050Hz窄带强干扰并乘以恢复载波 (24)16、对加窄带干扰的信号进行低通滤波并解扩 (25)17、比较解扩后信号与窄带强干扰的功率谱 (27)六、误码率simulink仿真 (28)1、直接扩频系统信道模型 (28)2、加窄带干扰的直扩系统建模 (29)3、用示波器观察发送码字及解扩后码字 (30)4、直接扩频系统与无扩频系统的误码率比较 (31)5、不同扩频序列长度下的误码率比较 (32)6、扩频序列长度N=7时,不同强度窄带干扰下的误码率比较 (33)七、利用Walsh码实现码分多址技术 (34)1、产生改善的walsh码 (35)2、产生两路不同的信息序列 (36)3、用两个沃尔什码分别调制两路信号 (38)4、两路信号相加,并进行BPSK调制 (39)5、观察调制信号频谱,并经awgn信道加高斯白噪和窄带强干扰 (40)6、接收机信号乘以恢复载波,观察时域和频域 (42)7、信号经凯萨尔窗低通滤波器 (43)8、对滤波后信号分别用m1和m2进行解扩 (44)9、对两路信号分别采样,判决 (45)八、产生随机序列Gold码和正交Gold码 (47)1、产生Gold码并仿真其自相关函数 (48)2、产生正交Gold码并仿真其互相关函数 (50)九、实验心得体会 (51)直接序列扩频系统仿真一、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。

基于m序列的扩频通信系统的仿真设计毕业设计论文

基于m序列的扩频通信系统的仿真设计毕业设计论文

延陵学院2010 届毕业设计外文翻译毕业设计题目基于m序列的扩频通信系统的仿真设计外文翻译题目Spread Spectrum Techniques专业通信工程班级06通信Y 姓名学号指导教师职称讲师毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。

本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日指导教师评阅书评阅教师评阅书教研室(或答辩小组)及教学系意见扩频技术摘要扩频技术是信号(例如一个电气、电磁,或声信号)生成的特定带宽频率域中特意传播,从而导致更大带宽的信号的方法。

基于m序列的直接扩频通信系统仿真设计

基于m序列的直接扩频通信系统仿真设计

倍患工程基于m序列的直接扩频通信系统仿真设计李维坤(西北工业大学附属中学,陕西西安,710072 )摘要:本文以现代通信系统中常用的m序列直接序列扩频原理作为本文的研究对象,利用Matlab/SimuHnk等软件工具对直接扩频通信系 统进行仿真研究,探究其对于通信系统性能的影响。

本文将其与无扩频系统在误码率、不同强度窄带干扰等条件下进行性能比较,从而验 证本文设计的直接扩频通信系统具备良好的抗干扰能力。

关键词:m序列;Matlab/Simulink;直接扩频通信系统〇引言凭借抗干扰性能强、保密性良好等显著优点,扩频通信 技术被广泛应用于现代宽带通信系统调制过程中,其技术的 研究和应用推广受到各个研究院校及企业的高度重视。

扩频 通信系统技术是将要发送的信息数据以扩频编码的技术手 段将其扩频调制到一个极宽的带宽上,同时在系统的接收端 采用相关的解调技术从接收到的扩频信息中解调出信宿发 送的信息数据。

在实际应用中常见的扩频通信技术有直序扩 频技术、跳频扩频技术、跳时扩频以及线性调制技术等三种 技术用于现代通信系统。

本文结合其相关理论对扩频技术工 作流程进行介绍,同时利用用MATLAB/Sim ulink等软件工 具对扩频系统及其性能进行仿真测试。

通过将其系统与无扩 频系统进行抗干扰性、误码率等相关性能方面的对比研究,发现本设计的扩频通信系统具备良好的能力。

W = 0.1x C x N I S(4)结合式(3)和式(4),从中可以看出在系统当前给定信 噪比的前提下,可以通过用牺牲带宽的手段来保证较高的搞 干扰能力。

扩频通信的核心就是将扩频码扩展至宽带带宽,通过带宽换取高高抗干扰性能。

因此扩频通信系统通过扩频 技术可以获得拥有比常规通信系统要大得多通信宽带,从而 实现结合香农公式可以得知在较低的信噪比的前提下扩频 通信系统可以获得较强的抗干扰性能。

同时考虑在实际的通信系统一般为窄带通信信道,其信 道的噪声特性主要表现为高斯白噪声特性。

实验十一直接序列扩频实验

实验十一直接序列扩频实验

实验十一 直接序列扩频实验一、实验目的1、通过本实验掌握基带信号m 序列扩频原理及方法,掌握扩频前后信号在时域及频域上的变化。

2、通过本实验掌握基带信号Gold 序列扩频原理及方法,掌握扩频前后信号在时域及频域上的变化。

二、实验内容1、观察扩频前后信息码的时域变化。

2、观察扩频前后信息码的频域变化。

3、观察已调信号在扩频前后的频域变化。

三、基本原理扩展频谱通信系统是指将待传输信息的频谱用某个特定的扩频函数扩展成为宽频带信号后送入信道中传输,在接收端利用相应手段将信号解压缩,从而获取传输信息的通信系统。

也就是说在传输同样信息时所需的射频带宽,远比我们已熟知的各种调制方式要求的带宽要宽得多。

扩频带宽至少是信息带宽的几十倍甚至几万倍。

这一定义包括以下三方面的意思:(1)信号频谱被展宽了。

在常规通信中,为了提高频率利用率,通常都是采用大体相当带宽的信号来传输信息,即在无线电通信中射频信号的带宽和所传信息的带宽是属于同一个数量级的,但扩频通信的信号带宽与信息带宽之比则高达100~1000,属于宽带通信,原因是为了提高通信的抗干扰能力,这是扩频通信的基本思想和理论依据。

扩频通信系统扩展的频谱越宽,处理增益越高,抗干扰能力就越强。

(2)采用扩频码序列调制的方式来展宽信号频谱。

由信号理论知道,脉冲信号宽度越窄,其频谱就越宽,信号的频带宽度和脉冲宽度近似成反比,因此,所传信息被越窄的脉冲序列调制,则可产生很宽频带的信号。

扩频码序列就是很窄的脉冲序列。

(3)在接收端用与发送端完全相同的扩频码序列来进行解扩。

扩频技术的理论依据定性的讨论有以下几点:首先,扩频技术的理论基础可用香农信道容量公式来描述:)/1(log 2N S W C +=式中:C 为信道容量; W 为系统传输带宽; S/N 为传输系统的信噪比。

该公式表明,在高斯信道中当传输系统的信噪比S/N 下降时,可用增加系统传输带宽W 的办法来保持信道容量C 不变。

针对m序列的直扩信号检测方法研究的开题报告

针对m序列的直扩信号检测方法研究的开题报告

针对m序列的直扩信号检测方法研究的开题报告
一、研究背景
随着通信技术不断发展,直扩技术因其高速传输、抗干扰能力强等特点,已成为一种重要的数字通信技术。

而在直扩技术中,m序列作为一种伪随机序列,能够实现数据加扰和扩频的作用,因此广泛应用于通信系统中,如CDMA和GPS等系统。

然而在实际的通信系统中,以m序列为基础的直扩信号常常受到各种噪声和干扰的影响,因此需要一种可靠的检测方法来对这些信号进行识别和鉴别。

二、研究目的
本文旨在探讨针对m序列的直扩信号检测方法,通过对现有检测方法进行比较和改进,提高检测准确性和鲁棒性,为实际通信系统的应用提供支持和建议。

三、研究方法
1.回顾和分析现有的m序列直扩信号检测方法,包括相关法、最小二乘法、卡尔曼滤波等方法,比较其优缺点,确定改进方向和目标;
2.根据现有的方法和相关理论,提出一种新型的m序列直扩信号检测方法,通过数学建模、仿真实验等方式进行验证和测试,评估其检测准确性和鲁棒性;
3.基于理论分析和实验结果,对改进方法进行总结和归纳,提出未来改进和研究的方向。

四、预期成果
通过本文的研究,预期能够:
1.深入探讨m序列直扩信号检测的理论和实践问题,增强对直扩技术的理解和应用能力;
2.提出一种新型的检测方法,具有更高的鲁棒性和准确性,有助于提高通信系统的性能和稳定性;
3.为后续研究提供基础和参考,为直扩技术的发展和应用提供支持和帮助。

基于m序列的直接扩频通信系统仿真研究

基于m序列的直接扩频通信系统仿真研究

基于m序列的直接扩频通信系统仿真研究何诚;黄珊萍【摘要】介绍了扩展频谱通信系统概况和直接扩展频谱通信系统的基础知识.利用Matlab/Simulink工具箱建立基于m序列的直接序列扩展频谱通信系统的仿真模型.在给定仿真条件下运行所建模型,得到了预期的结果,从而得出模型的正确性.【期刊名称】《技术与市场》【年(卷),期】2011(018)005【总页数】3页(P1-2,4)【关键词】扩展频谱;直接序列;m序列;仿真【作者】何诚;黄珊萍【作者单位】西南交通大学,四川,成都,610031;西南财经大学,四川,成都,611130【正文语种】中文扩展频谱通信是现代通信系统中的一种新兴的通信方式,其较强的抗干扰、抗衰落和抗多径性能以及频谱利用率高、多址通信等诸多优点越来越被人们所认可。

被广泛应用于军事通信和民用通信的各个领域,推动了通信事业的迅速发展。

扩展频谱技术(Spread Spectrum)又叫扩频技术,是充分利用有限频谱资源,提高无线信息传输效率的一种技术。

扩频系统必须满足以下两条准则:传输带宽远远大于被传送的原始信息的带宽;传输带宽主要由扩频函数决定,此扩频函数常用的是伪随机编码信号。

常用的扩频技术是直接序列扩频技术。

Shannon定理指出:在高斯白噪声干扰条件下,通信系统的极限传输速率(或称信道容量)为式中:B为信号带宽;S为信号平均功率;N为噪声功率。

若白噪声的功率谱密度为n0,噪声功率N=n0B,则信道容量C可表示为上式中B、n0、S确定后,信道容量C就被确定。

由Shannon第二定理知,若信源的信息速率R小于或等于信道容量C,通过编码后信源的信息能以任意小的差错概率经过信道传输。

为使信源产生的信息以尽可能高的信息速率通过信道。

由Shannon公式可以看出:(1)要提高系统的信息传输速率,需增大信道容量。

增大信道容量的方法可以通过增加传输信道带宽B,或者增大信噪比S/N来实现。

当B与C成正比时,C与S/N成对数关系。

基于m序列的直接扩频通信系统仿真研究

基于m序列的直接扩频通信系统仿真研究
加B 比增 大 SN 有 效 。 /更
扩展频谱通信是现代 通信 系统 中的一种新兴 的通信方式 ,
其较强 的抗干扰 、抗衰落和抗 多径性 能以及频谱利用率高 、 多 址通信 等诸多优点越来越被人们所 认可。 被广泛应用于军事通
对数关 系。因此 , 增
信和民用通信的各个 领域 , 推动 了通信事业的迅速发展。
S m u a i n o he Di e tSp e d Ap c r i l to ft r c r a e t um m m un c to Co ia in S s e s d n n e ue c y t m Ba e o s q n e
HE e g, UANG ha - ng Ch n H S n pi
p i cp e Malb S mui k e t b s e a e n m e u n et ed r c e u n e s r a p cr m o r i l. t / i l sa h h db s d o s q e c i t q e c p e d s e t n a n h e s u c mmu iain s se o i l— n c t y tm f mu a o s t n mo e. n smu a o o d t n y te o e ain mo e , ba n d t ee p ce e u t. h r b ba nt ev l i f emo e . i d 1 I i l t n c n i o sb p r t d l o ti e x e td r s l T e e y o ti a i t o d 1 o i i h o h s h dy t h Ke wo d : p e ds e t m; i c ys r a p cr m ; e u n e smua o y r s s ra p cr u dr t e ds e t el p u ms q e c ; i lt n i

基于m序列的直接序列扩频

基于m序列的直接序列扩频

基于m序列的直接序列扩频扩频通信实验实验名称:基于m序列的直接序列扩频专业班级:通信111501班学⽣姓名:穆琦沈傲⽴孙琳王瑞学熊晓倩学号:指导教师:郑秀萍时间:1 需求分析在通信发射端将载波信号展宽到较宽的频段上;在接收端,⽤同样的扩频码序列进⾏解扩和解调,把展宽的信号还原成原始信息.通过扩展频谱的相关处理,⼤⼤降低了频谱的平均能量密度,可在负信噪⽐条件下⼯作,获得了⾼处理增益,从⽽降低了被截获和检测的概率,避免了⼲扰影响.通过仿真模型结果分析抗噪声性能结果。

2 概要设计扩频通信系统分为直接序列扩频系统、跳频扩频系统、跳时扩频系统和混合式扩频系统。

直接序列扩频系统,⼜称“平均”系统或伪噪声系统,就是采⽤⾼码率的扩频码序列PN 码(伪随机码),在发送端与编码数据信号进⾏模2 加,产⽣⼀扩频序列,这⼀码序列由于码元很窄,占⽤了很宽的频带,达到扩频的⽬的,然后⽤扩频序列去调制载波并予以传输。

在接收端接收到的扩频信号经⾼频放⼤混频之后,⽤与发端相同且同步的伪随机码对扩频信号进⾏相关解扩,由于收发端伪随机码的相关系数为1,故可以完全恢复所传的信息,⽽⼲扰和噪声由于与接收机伪随机码不相关,在相关解调时⼤⼤降低进⼊信号通频带内的⼲扰。

它是⽬前应⽤较⼴泛的⼀种扩展频谱系统。

在国外已获得成功的空间探测器“喷⽓推进实验室(JPL)测距技术”就是⼀种直接序列调制,TATS-1 军⽤卫星中的扩展频谱多址(SSMA)系统等都使⽤DSSS。

直接序列扩频系统的接收⼀般采⽤相关接收,并分成两步,即解扩和解调。

在接收端,接收信号经过数控振荡器放⼤混频后,⽤与发射端相同且同步的由M 序列发⽣器产⽣的伪随机码对中频信号进⾏相关解扩,把扩频信号恢复成窄带信号,然后再由基带滤波器进⾏解调,最后恢复出原始信息序列。

扩频与解扩过程中,利⽤PN序列⽣成器模块( PN Sequence Generator ) ,产⽣6级、传输速率500b/s的PN伪随机序列来达到扩频和多址接⼊效果,这⾥扩频增益为50倍.扩频的运算是信息流与PN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PN码进⾏第⼆次扩频处理.要求使⽤的PN码与发送端扩频⽤PN 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.调制与解调使⽤⼆相相移键控PSK⽅式.为了⽅便分析, 我们可对系统作如下假设: 系统各⽤户同步;系统各⽤户功率相同;仅考虑系统MAI和⽩噪声⼲扰引起的误码, 忽略信号传输、调制解调过程中的误码。

直接扩频的原理

直接扩频的原理

直接扩频的原理直接扩频是一种用于数字通信中的调制技术,它可以将低速数据信号通过扩频技术转换为高速带宽信号。

其原理基于码片序列的产生与发送方和接收方之间的一致性。

下面将详细解释直接扩频的原理。

直接扩频的原理主要分为以下几个步骤:1. 码片生成:直接扩频使用的主要是伪随机码(PN码)序列。

PN码是一种非周期的伪随机码,其特点是码长较长、自相关性小、互相关性低。

PN码序列是通过基本码片序列与生成多项式进行移位寄存器计算得到的。

生成多项式的选取与具体的应用有关。

2. 数据调制:在直接扩频中,低速数据信号需要转换为高速的扩频信号。

这一步骤中,低速数据信号与标志PN码进行逐位或逐符号的逻辑运算。

逻辑运算所得的结果将直接决定扩频信号的相位值。

逻辑值0与PN码的逻辑值0或逻辑值1进行运算,则输出为PN码的逻辑值0或逻辑值1;逻辑值1与PN码的逻辑值1或逻辑值0进行运算,则输出为PN码的逻辑值1或逻辑值0。

3. 发送:数据调制之后,将高速扩频信号通过发送模块发送到传输介质中,如无线电波或光纤等传输媒介。

发送的方式可以是单播、广播或组播等。

4. 接收:接收端收到扩频信号后,首先需要进行同步操作,即与发送端的码片序列进行匹配以找到正确的序列位置。

然后,接收端将扩频信号与相同的码片进行逐位或逐符号的逻辑运算。

逻辑运算所得的结果即为解调后的低速原始数据信号。

5. 解调:通过逻辑运算解调出原始低速信号后,可以对数据进行进一步处理。

例如,对解调后的数字信号进行解码、误码检测、纠错等操作,以提高传输的可靠性。

直接扩频的原理中,伪随机码起到了关键作用。

它具有较长的码长,使得扩频信号的带宽较宽,有利于在传输过程中抵抗噪声、干扰和多路径衰落等。

同时,伪随机码的自相关性较小,互相关性低,可以提供较好的码分复用和隐蔽性能。

直接扩频技术在现代数字通信中得到了广泛应用。

它在抗多径衰落、抑制窄带干扰、提高抗噪性能等方面具有独特的优势。

例如,在无线通信系统中,直接扩频可以提供更好的通信质量和更高的系统容量。

直接扩频Matlab仿真实验报告m序列

直接扩频Matlab仿真实验报告m序列

西 安 邮 电 大 学实验名称:基于Matlab 直接序列扩频系统性能仿真一、 实验目的通过仿真,进一步掌握m 序列产生方法及其性能,重点掌握直接序列扩频通信系统原理及性能。

二、 实验环境Win10 Matlab2015b三、 实验内容● 产生n=7时203对应的m 序列,并给出其NRZ 波形的自相关函数;● 选用相位差16个码片的两条序列兼做地址和扩频码,构造码分系统,仿真其通信原理;●仿真AWGN 和单频干扰下系统的BER 性能。

四、 实验原理扩频通信的可行性是从香农公式引申而来2log (1+S/N)C W其中,C 为系统信道容量(bit/s );W 为系统信道带宽;N 为噪声功率S 为信号功率。

由上式可以看出,可以从两种途径提高信道容量C ,即加大带宽W 或提高信噪比S/N 。

也就是说当信道容量C 一定时,信道带宽W 和信噪比S/N 是可以互换的,增加带宽可以降低对信噪比的要求,可以使有用信号的功率接近甚至湮没在噪声功率之下。

扩频通信就是通过增加带宽来换取较低的信噪比,这就是扩频通信的基本思想和理论依据。

当信噪比无法提高时,可以加大带宽,达到提高信道容量的目的。

直接序列扩频的原理是,在发射端把有用信号与伪随机序列相乘(或者模二加),使信号的频谱展宽到一个很宽的范围,然后用扩展后的序列去调制载波。

在接收端,把接收到的信号用相同的伪随机序列相乘,有用信号与伪随机码相关,相乘后恢复为扩频前的信号。

输入的数据信息为d(t)(设基带带宽为B 1),由伪随机编码(如m 序列)调制成基带带宽为B 2的宽带信号,由于扩频信号带宽大于数据信号带宽,所以信号扩展的带宽由伪随机码控制,而与数据信号无关。

经扩频调制的信号再经射频调制后即可发送。

直扩系统的原理框图接收端收到发送来的信号,经混频得到中频信号后,首先通过同步电路捕捉并跟踪发端伪码的准确相位,由此产生与发端伪码相位完全一致的伪随机码作为扩频解扩的本地扩频码,再与中频信号进行相关解扩,恢复出扩频前的窄带信号,而在解扩处理中,干扰和噪声与伪随机码不相关故被扩展,通过滤波使之受到抑制,这样就可在较高的解扩输出信噪比条件下进行信息解调解码,最终获得信息数据。

基于m序列的扩频通信系统的仿真设计

基于m序列的扩频通信系统的仿真设计

基于m序列的扩频通信系统的仿真设计摘要对于移动通信系统,总要受到功率和带宽的限制,而且CDMA扩频通信系统又是一个干扰受限系统,在确保通信质量的前提下要求支持高速率、大容量,这些技术上相互制约甚至相互矛盾的要求,导致采用了极其复杂的调制方式和脉冲成形技术,以及差错控制和高级信号处理技术。

目前,计算机仿真的基本内容包括系统、模型、算法、计算机程序设计与仿真结果显示、分析与验证等环节。

本篇论文拟定研究的目的是利用MATLAB软件对现代通信系统的关键环节进行计算机仿真,重点是移动通信系统中常用的CDMA扩频通信中伪随机码部分的仿真。

伪随机码设计是扩频通信的关键技术,随着计算机发展迅速,利用计算机实现伪码的生成和性能的评估是扩频通信系统的重要方式。

计算机辅助设计与分析方法已广为利用,特别是功能强大的通信系统软件包的开发,加速了仿真方法在通信领域的应用。

m序列是一种典型的伪随机序列,它在扩频通信、流密码、信道编码等领域有着十分广泛的应用。

本文介绍了m序列构造方法及基本性能,并利用Matlab中的Simulink 仿真系统及M语言编程实现它们的产生和分析。

仿真结果验证了该方法的正确性和可行性。

关键词:扩频通信;m序列;Matlab仿真Design Of Spreading Spectrum Communication Systems SimulationBased On m SequenceAbstractNormaly mobile telecommunication systems always be restrict by power and bandwidth,and CDMA system is a interference-limited system.As keep the communications quality the same time high speed data transmition service and large system capacity are needed.These request even maybe restrict in technology,so these request need more complex radio technology and error control technology,also has high level signal processing technology.As the moment, the basic elements include computer simulation systems, models, algorithms, computer programming and simulation results show that analysis and verification aspects. The purpose of this paper is to use the development of MATLAB software, the key to modern communications systems by computer simulation, focusing on commonly used in mobile communication systems in CDMA spread spectrum PN code part of the simulation.Pseudo-random code design is the key to spread spectrum communication technology, along with the rapid development of computers, using computers to achieve the pseudo-code generation and performance assessment is an important way to spread-spectrum communication puter-aided design and analysis method has been widely used, in particular, which is a powerful communication system package of development, accelerated simulation method in communications applications.m sequence is a typical pseudo-random sequence,it has been widely used in spread-spectrum communications,stream cipher,channel coding,and other fields.the paper introduces m sequence construction method and the basic performance.m sequences have been produced and analysed by Simulink System and M Programming Language of Matlab.The simulation results show correctness and feasibility of the method.Key words: Spread Spectrum Communication;m Sequence;Matlab Design目录第1章绪论 01.1扩频通信的发展历史 01.2扩频通信研究阶段 01.3扩频通信系统的研究 (1)1.3.1扩频通信系统的概述 (1)1.3.2研究扩频通信目的和意义 (2)1.3.3研究扩频通信的思路 (2)第2章扩频通信的基本原理 (3)2.1扩频通信的定义 (3)2.2扩频通信的理论基础 (4)2.3扩频通信系统 (9)2.3.1扩展频谱系统分类 (9)2.3.2扩频通信系统的主要特点 (13)第3章伪随机编码理论 (15)3.1伪随机编码的基本概念 (15)3.2扩频系统使用的移位寄存器序列 (16)3.3 m序列 (17)3.3.1 m序列的定义 (17)3.3.2 m序列的性质 (18)3.3.3 m序列的构造 (23)第4章m序列仿真设计 (25)4.1通信系统仿真的必要性 (25)4.2 MATLAB与Siumlink (25)4.2.1 MATLAB简介 (25)4.2.2 Simulink简介 (26)4.3仿真模型建立与实现 (27)4.3.1仿真流程 (27)4.3.2编程实现m序列 (28)4.3.3 Simulink实现m序列 (31)4.4仿真注意事项 (37)第5章总结 (39)致谢 (40)参考文献 (41)附录 (42)附录1 Euler函数的计算 (42)附录2 Simulink建模和仿真基本模块 (42)在校学习期间获奖情况....................................... 错误!未定义书签。

答辩PPT-基于m序列的扩频通信系统的仿真设计

答辩PPT-基于m序列的扩频通信系统的仿真设计

m序列仿真设计
广泛地应用于科 学计算、 学计算、控制系 统、信息处理等 领域的分析、 领域的分析、仿 真和设计工作
利用MATLAB系统设计m序列流程
仿真
编程
5级移位寄存器m序 列相关性 生成m序列
生成m序列图
5级移位寄存器m序列相 关性结果图
Sumilink仿真
生成m序列
总结
扩频通信以其较强的抗干扰、抗衰落、抗多径性 能而成为第三代通信CDMA的核心技术,本次毕 业设计实现了设计要求,利用Matlab软件实现了 m序列的生成,通过本次实践,不但加深了对m 序列的了解,而且对Matlab的编程有了较好的掌 握,在不断的程序调试纠错中提高了自己的寻错 能力。通过Matlab软件对m序列的仿真和分析, 可以看出,m序列是具有易于产生的特点并具有 良好的自相关特性,同时,还可以看出Matlab作 为一种基于Windows平台的对系统进行设计、仿 真和分析的软件工具,其功能的强大性和灵活性。
扩频通信的基本原理
扩频通下: 所谓扩展频谱通信,可简单表述如下: 扩频通信技术是一种信息传输方式, “扩频通信技术是一种信息传输方式,在发端采 用扩频吗调制, 用扩频吗调制,使信号所占的频带宽度远大于所 传信息必须的带宽; 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” 行相关解扩以恢复所传信息数据”。
题的设计方案。 题的设计方案。
总结——总结本次的毕业设计内容心得,并提出 总结本次的毕业设计内容心得, 总结
一些研究希望。 一些研究希望。
绪论
•扩频通信发展阶 扩频通信发展阶
第一阶段:1977年 第一阶段:1977年8月IEEE通信汇刊的扩频通信专集和1978年在日本京 IEEE通信汇刊的扩频通信专集和1978年在日本京 通信汇刊的扩频通信专集和1978 都举行的国际无线通信咨询委员会(CCIR) 都举行的国际无线通信咨询委员会(CCIR)全会对扩频通信的专门研究 就集中反映了扩频通信的研究成果, 就集中反映了扩频通信的研究成果,开始了世界性的对扩频通信的全面 研究。 研究。 第二阶段:1982年美国第一次军事通信会议 年美国第一次军事通信会议, 第二阶段:1982年美国第一次军事通信会议,公开展示了扩频通信在 军事通信中的主导作用。IEEE通信汇刊也在1982年 通信汇刊也在1982 军事通信中的主导作用。IEEE通信汇刊也在1982年5月发表扩频通信专 系统报告了研究结果。 集,系统报告了研究结果。 第三阶段:1985年 月美国联邦通信委员会(FCC) 第三阶段:1985年5月美国联邦通信委员会(FCC)制订了民用公共安 工业、科学与医疗和业余无线电采用扩频通信的标准和规范; 全、工业、科学与医疗和业余无线电采用扩频通信的标准和规范;世界 各国相继行动,组织扩频通信专门研究机构和学术团体, 各国相继行动,组织扩频通信专门研究机构和学术团体,开始了对扩频 通信的深入研究和广泛应用。 通信的深入研究和广泛应用。 现阶段:以美国Qualcomm(高通)公司为首提出的IS 95CDMA移动通信系 Qualcomm(高通 IS现阶段:以美国Qualcomm(高通)公司为首提出的IS-95CDMA移动通信系 CDMA、CDMA2000和TD-SCDMA为主流的第三代移动通信系统标准 统,以W-CDMA、CDMA2000和TD-SCDMA为主流的第三代移动通信系统标准 化建议,确立了CDMA通信技术在移动通信中的稳固地位,把扩频CDMA CDMA通信技术在移动通信中的稳固地位 CDMA通 化建议,确立了CDMA通信技术在移动通信中的稳固地位,把扩频CDMA通 信系统的研究、应用和发展推向了新阶段。 信系统的研究、应用和发展推向了新阶段。

基于m序列的扩频通信系统的仿真设计外文翻译

基于m序列的扩频通信系统的仿真设计外文翻译

扩频技术维基百科摘要扩频技术是信号(例如一个电气、电磁,或声信号)生成的特定带宽频率域中特意传播,从而导致更大带宽的信号的方法。

这些技术用于各种原因包括增加抗自然干扰和干扰,以防止检测,并限制功率流密度(如在卫星下行链路)的安全通信设立的。

频率跳变的历史:跳频的概念最早是归档在1903年美国专利723188和美国专利725605由尼古拉特斯拉在1900年7月提出的。

特斯拉想出了这个想法后,在1898年时展示了世界上第一个无线电遥控潜水船,却从“受到干扰,拦截,或者以任何方式干涉”发现无线信号控制船是安全的需要。

他的专利涉及两个实现抗干扰能力根本不同的技术,实现这两个功能通过改变载波频率或其他专用特征的干扰免疫。

第一次在为使控制电路发射机的工作,同时在两个或多个独立的频率和一个接收器,其中的每一个人发送频率调整,必须在作出回应。

第二个技术使用由预定的方式更改传输的频率的一个编码轮控制的变频发送器。

这些专利描述频率跳变和频分多路复用,以及电子与门逻辑电路的基本原则。

跳频在无线电报中也被无线电先驱约翰内斯Zenneck提及(1908,德语,英语翻译麦克劳希尔,1915年),虽然Zenneck自己指出德律风根在早几年已经试过它。

Zenneck 的书是当时领先的文本,很可能后来的许多工程师已经注意到这个问题。

一名波兰的工程师(Leonard Danilewicz),在1929年提出了这个想法。

其他几个专利被带到了20世纪30年代包括威廉贝尔特耶斯(德国1929年,美国专利1869695,1932)。

在第二次世界大战中,美国陆军通信兵发明一种称为SIGSALY的通信系统,使得罗斯福和丘吉尔之间能相互通信,这种系统称为扩频,但由于其高的机密性,SIGSALY的存在直到20世纪80年代才知道。

最著名的跳频发明是女演员海蒂拉玛和作曲家乔治安太尔,他们的“秘密通信系统”1942年获美国第2,292,387专利。

拉玛与前夫弗里德里希汀曼德这位奥地利武器制造商在国防会议上了解到这一问题。

基于m序列的直接扩频通信系统仿真研究

基于m序列的直接扩频通信系统仿真研究

基于m序列的直接扩频通信系统仿真研究
何诚;黄珊萍
【期刊名称】《技术与市场》
【年(卷),期】2011(18)5
【摘要】介绍了扩展频谱通信系统概况和直接扩展频谱通信系统的基础知识.利用Matlab/Simulink工具箱建立基于m序列的直接序列扩展频谱通信系统的仿真模型.在给定仿真条件下运行所建模型,得到了预期的结果,从而得出模型的正确性.【总页数】3页(P1-2,4)
【作者】何诚;黄珊萍
【作者单位】西南交通大学,四川,成都,610031;西南财经大学,四川,成都,611130【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于m序列的直接扩频通信系统仿真设计 [J], 李维坤
2.m序列、Gold序列和正交Gold序列的扩频通信系统仿真研究 [J], 陶崇强;杨全;袁晓
3.基于Simulink的直接序列扩频通信系统仿真设计 [J], 马小青
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m序列的直接序列扩频CDMA通信系统的仿真研究

基于m序列的直接序列扩频CDMA通信系统的仿真研究

基于m序列的直接序列扩频CDMA通信系统的仿真研究杨梅;张志刚;曲仁秀;李满华;陈阳【摘要】CDMA扩频通信的关键技术之一是采用扩频序列,而扩频码序列的选择就是构造不同结构的具有良好相关性的伪随机序列来满足DS-CDMA通信系统的要求.主要研究了直接序列扩频CDMA通信系统的模型,并介绍了m序列的定义和相关性质,最后通过计算机仿真对该系统抑制正弦干扰的性能进行了分析.结果表明,在信噪比一定的情况下,误码率随正弦干扰的振幅增加而减小.【期刊名称】《长江大学学报(自然版)理工卷》【年(卷),期】2012(009)005【总页数】3页(P154-156)【关键词】扩频通信;码分多址;直接序列扩频;伪随机序列【作者】杨梅;张志刚;曲仁秀;李满华;陈阳【作者单位】安徽工程大学现代教育技术中心,安徽芜湖241000;安徽工程大学现代教育技术中心,安徽芜湖241000;安徽工程大学现代教育技术中心,安徽芜湖241000;安徽工程大学现代教育技术中心,安徽芜湖241000;安徽工程大学现代教育技术中心,安徽芜湖241000【正文语种】中文【中图分类】TN929.5数字扩频通信技术最早起源和应用于军事通信,随着IS-95标准的颁布,扩频通信技术逐渐广泛地应用在移动通信和室内无线通信等各种商用应用系统,为用户提供可靠通信[1]。

而作为扩频通信技术之一的直接序列扩频在扩频通信中应用最多,是技术最成熟的一种频谱扩展方式,是目前应用最广泛的扩频系统[1]。

下面,笔者主要研究的是直接序列扩频CDMA通信系统。

直接序列 (DS-Direct Sequence) 扩频系统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,使信号带宽远大于原始信号带宽[2]。

码分多址 (CDMA:Code-Division Multiple Access) 是采用各不相同的、相互正交的地址码分配给不同用户来调制信号,实现在同一信道上同时传输若干个信号。

基于matlab的直接序列扩频通信系统仿真

基于matlab的直接序列扩频通信系统仿真

基于MATLAB的直接序列扩频通信系统仿真1.实验原理: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。

1.1 直扩系统模型直接序列扩频系统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,在接收端用与发送端相同的伪随机码对接收到的扩频信号进行相关处理,恢复出发送的信号。

对干扰信号而言,与伪随机码不相关,在接收端被扩展,使落入信号通频带内的干扰信号功率大大降低,从而提高了相关的输出信噪比,达到了抗干扰的目的。

直扩系统一般采用频率调制或相位调制的方式来进行数据调制,在码分多址通信中,其调制多采用BPSK、DPSK、QPSK、MPSK等方式,本实验中采取BPSK方式。

直扩系统的组成如图1所示,与信源输出的信号a(t)是码元持续时间为Ta的信息流,伪随机码产生器产生伪随机码c(t),每个伪随机码的码元宽度为Tc (Tc<<Ta)。

将信息码与伪随机码进行相乘或模二加,产生一速率与伪随机码速率相同的扩频序列,这时信息带宽已经被展宽(如图2b),然后用扩频序列去调制载波,则信号频谱被搬移到射频上(如图2c )。

在接收端,接收到的信号经混频后,用与发射同步的伪随机码对中频信号进行相关解扩,将信号的频带恢复为信息的频带,然后再进行解调,恢复出所传送的信息a(t)。

基于MATLAB的直接序列扩频通信系统课程设计报告

基于MATLAB的直接序列扩频通信系统课程设计报告

《扩频通信原理》课程设计报告题目直接扩频系统仿真班级:0110910和0110911詹晓丹(2009210432)姓名:姜微(2009210503)张建华(2009210336)指导老师:李兆玉1. 课程设计目的(1)了解、掌握直接扩频通信系统的组成、工作原理;(2)了解、熟悉扩频调制、解调、解扩方法,并分析其性能;(3)学习、掌握Matlab相关编程知识并用其实现仿真的直接扩频通信系统;2. 课程设计实验原理直接扩频通信系统工作原理: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成原始的基带信号。

在发端输入的信息与扩频码发生器产生的伪随机码序列(这里使用的是m序列)进行波形相乘,得到复合信号,实现信号频谱的展宽,展宽后的信号再调制射频载波发送出去。

由于采用平衡调制可以提高系统抗侦波的能力,所以直接序列扩频调制一般都采用二相平衡调制方式。

一般扩频调制时一个信息码包含一个周期的伪码,用扩频后的复合信号对载波进行二相相移监控(BPSK调制,当gt从“0”变成“ 1”或从“ T变到“0”时,载波相位发生180度相移。

接收端的本振信号与发射端射频载波相差一个中频,接收端收到的宽带射频信号与本振信号混频、低频滤波后得到中频信号,然后与本地产生的与发端相同并且同步的扩频码序列进行波形相乘,实现相关解扩,再经信息解调,恢复出原始信号。

3. 建立模型描述(1)直接扩频通信系统组成框图:(2)直接扩频通信系统波形图:3(0c(t) d(t)呦 WWWWWWWWWWWWMc\t> __ |__|-WWVWWWWWVWW 恤/VAA/W 讥 -WWVVUVVVVVVAya(l» ________4. 模块功能分析(1) 直扩系统的调制功能模块:(都包含模块框图和不同调制、解调方式介绍、分析)(a) 扩频调制模块列xt 相乘,实现频谱的展宽(b) BPSK 调制模块用扩频码发生器产生一个伪随机码pn (这里用的是 m 序列),与信源信息码序调制的方式可以有二相相移监控BPSK四相相移键控QPSK偏移四相相移监控OQPS、最小频移监控MSK QPSK调制的目的是节省频谱,但在扩频系统中有时候带宽的利用并不是最重要的;OQPSK勺优点就是调制信号的相位改变没有倒n现象;MSK调制信号时可以避免相位突变,由于以上调制方式实现比较复杂,所以我们选用扩频系统中最常用的BPSK M制方式。

直接序列扩频的原理和应用

直接序列扩频的原理和应用

直接序列扩频的原理和应用1. 原理直接序列扩频(Direct Sequence Spread Spectrum,简称DSSS),是一种用于无线通信中的传输技术。

它通过将数据序列化为一系列较长的序列,这些序列被称为码片。

在发送端,数据以较低速率传输,同时使用码片将其扩展为较高速率的信号。

在接收端,利用匹配的码片进行解扩,将信号恢复为原始数据。

DSSS的主要原理如下: - 序列生成: 在发送端,使用伪随机码生成器生成一个密集的码片序列,这个序列被称为扩频码。

扩频码通常是一个长的伪随机比特序列,与要传输的数据比特序列逐比特进行运算。

运算的方式有多种,如异或运算、加法运算等。

通过这样的运算,原始的数据序列被扩展为一个带有扩频码的序列。

- 带宽扩展: 接下来,使用扩频码对原始信号进行带宽扩展。

扩展的过程是将每个原始比特用扩频码序列中的多个比特来表示。

例如,每个原始数据比特可以扩展为10个扩频比特。

这样,信号的频谱宽度变得更宽,但传输速率也变得更快。

- 发送:扩展后的信号以较高速率发送。

由于采用了扩频码,使得信号的功率分散在宽频带上,从而使得信号的干扰抗性更强。

此外,扩频码的特殊性质还使得信号能够在多径环境下具有较好的传播性能。

- 接收与解扩: 在接收端,使用与发送端相同的伪随机码生成器生成与发送端相匹配的扩频码序列。

然后,将接收到的信号与扩频码进行相关运算,进行解扩。

解扩后,信号的带宽被还原为原始数据的带宽,然后再进行后续的信号处理,以恢复出原始数据。

2. 应用直接序列扩频技术在无线通信领域有广泛的应用,以下列举了几个常见的应用场景:2.1 无线局域网(WLAN)DSSS技术在无线局域网中的应用非常普遍。

它能够提供更高的数据传输速率和更好的抗干扰能力,有助于提升无线网络的性能和覆盖范围。

同时,DSSS技术支持多用户同时传输数据,可以提高系统的容量和吞吐量。

由于DSSS技术的成本相对较低,广泛应用于2.4GHz频段的无线局域网。

实验十一 直接序列扩频实验

实验十一  直接序列扩频实验

实验十一 直接序列扩频实验一、实验目的1、通过本实验掌握基带信号m 序列扩频原理及方法,掌握扩频前后信号在时域及频域上的变化。

2、通过本实验掌握基带信号Gold 序列扩频原理及方法,掌握扩频前后信号在时域及频域上的变化。

二、实验内容1、观察扩频前后信息码的时域变化。

2、观察扩频前后信息码的频域变化。

3、观察已调信号在扩频前后的频域变化。

三、基本原理扩展频谱通信系统是指将待传输信息的频谱用某个特定的扩频函数扩展成为宽频带信号后送入信道中传输,在接收端利用相应手段将信号解压缩,从而获取传输信息的通信系统。

也就是说在传输同样信息时所需的射频带宽,远比我们已熟知的各种调制方式要求的带宽要宽得多。

扩频带宽至少是信息带宽的几十倍甚至几万倍。

这一定义包括以下三方面的意思:(1)信号频谱被展宽了。

在常规通信中,为了提高频率利用率,通常都是采用大体相当带宽的信号来传输信息,即在无线电通信中射频信号的带宽和所传信息的带宽是属于同一个数量级的,但扩频通信的信号带宽与信息带宽之比则高达100~1000,属于宽带通信,原因是为了提高通信的抗干扰能力,这是扩频通信的基本思想和理论依据。

扩频通信系统扩展的频谱越宽,处理增益越高,抗干扰能力就越强。

(2)采用扩频码序列调制的方式来展宽信号频谱。

由信号理论知道,脉冲信号宽度越窄,其频谱就越宽,信号的频带宽度和脉冲宽度近似成反比,因此,所传信息被越窄的脉冲序列调制,则可产生很宽频带的信号。

扩频码序列就是很窄的脉冲序列。

(3)在接收端用与发送端完全相同的扩频码序列来进行解扩。

扩频技术的理论依据定性的讨论有以下几点:首先,扩频技术的理论基础可用香农信道容量公式来描述:)/1(log 2N S W C +=式中:C 为信道容量;W 为系统传输带宽;S/N 为传输系统的信噪比。

该公式表明,在高斯信道中当传输系统的信噪比S/N 下降时,可用增加系统传输带宽W 的办法来保持信道容量C 不变。

对于任意给定的信噪比可以用增大传输带宽来获得较低的信息差错率。

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扩频通信实验实验名称:基于m序列的直接序列扩频专业班级:通信111501班学生姓名:穆琦沈傲立孙琳王瑞学熊晓倩学号:************ 13 16 20 27****:***时间:2014.10.291 需求分析在通信发射端将载波信号展宽到较宽的频段上;在接收端,用同样的扩频码序列进行解扩和解调,把展宽的信号还原成原始信息.通过扩展频谱的相关处理,大大降低了频谱的平均能量密度,可在负信噪比条件下工作,获得了高处理增益,从而降低了被截获和检测的概率,避免了干扰影响.通过仿真模型结果分析抗噪声性能结果。

2 概要设计扩频通信系统分为直接序列扩频系统、跳频扩频系统、跳时扩频系统和混合式扩频系统。

直接序列扩频系统,又称“平均”系统或伪噪声系统,就是采用高码率的扩频码序列PN 码(伪随机码),在发送端与编码数据信号进行模2 加,产生一扩频序列,这一码序列由于码元很窄,占用了很宽的频带,达到扩频的目的,然后用扩频序列去调制载波并予以传输。

在接收端接收到的扩频信号经高频放大混频之后,用与发端相同且同步的伪随机码对扩频信号进行相关解扩,由于收发端伪随机码的相关系数为1,故可以完全恢复所传的信息,而干扰和噪声由于与接收机伪随机码不相关,在相关解调时大大降低进入信号通频带内的干扰。

它是目前应用较广泛的一种扩展频谱系统。

在国外已获得成功的空间探测器“喷气推进实验室(JPL)测距技术”就是一种直接序列调制,TATS-1 军用卫星中的扩展频谱多址(SSMA)系统等都使用DSSS。

直接序列扩频系统的接收一般采用相关接收,并分成两步,即解扩和解调。

在接收端,接收信号经过数控振荡器放大混频后,用与发射端相同且同步的由M 序列发生器产生的伪随机码对中频信号进行相关解扩,把扩频信号恢复成窄带信号,然后再由基带滤波器进行解调,最后恢复出原始信息序列。

扩频与解扩过程中,利用PN序列生成器模块( PN Sequence Generator ) ,产生6级、传输速率500b/s 的PN伪随机序列来达到扩频和多址接入效果,这里扩频增益为50倍.扩频的运算是信息流与PN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PN码进行第二次扩频处理.要求使用的PN码与发送端扩频用PN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.调制与解调使用二相相移键控PSK方式.为了方便分析, 我们可对系统作如下假设: 系统各用户同步;系统各用户功率相同;仅考虑系统MAI和白噪声干扰引起的误码, 忽略信号传输、调制解调过程中的误码。

3 开发工具和编程语言开发工具:基于MATLAB通信工具箱的线性分组码汉明码的设计与仿真编程语言:MATLAB是一个交互式的系统,其基本数据元素是无须定义维数的数组。

这让你能解决很多技术计算的问题,尤其是那些要用到矩阵和向量表达式的问题。

而要花的时间则只是用一种标量非交互语言(例如C或Fortran)写一个程序的时间的一小部分。

.4 详细设计程序代码:产生高斯噪声:《1》function [gsrv1,gsrv2]=gngauss(m,sgma) %gsrv表示位置if nargin == 0, %nargin是用来判断输入变量个数的函数m=0; sgma=1;elseif nargin == 1,sgma=m; m=0;end;u=rand; % a uniform random variable in (0,1)(均匀分布的随机变量(0,1))z=sgma*(sqrt(2*log(1/(1-u)))); % a Rayleigh distributed random variable(瑞利分布的随机变量)u=rand; % another uniform random variable in (0,1)(另一个均匀分布的随机变量(0,1))gsrv1=m+z*cos(2*pi*u);gsrv2=m+z*sin(2*pi*u);《2》function[p]=ss_Pe94(snr_in_dB,Lc,A,w0)snr=10^(snr_in_dB/10);sgma=1;Lc=20;Eb=2*sgma^2*snr;E_chip=Eb/Lc;N=10000;num_of_err=0;for i=1:N,temp=rand;if(temp<0.5),data=-1;elsedata=1;end;for j=1:Lc,repeated_data(j)=data;end;for j=1:Lc,temp=rand;if(temp<0.5),pn_seq(j)=-1;elsepn_seq(j)=1;end;end;trans_sig=sqrt(E_chip)*repeated_data.*pn_seq; noise=sgma*randn(1,Lc);n=(i-1)*Lc+1:i*Lc;interference=A*sin(w0*n); %interference是干扰rec_sig=trans_sig+noise+interference;temp=rec_sig.*pn_seq;decision_variable=sum(temp);if(decision_variable<0),decision=-1;elsedecision=1;end;if(decision~=data),num_of_err=num_of_err+1;end;end;p=num_of_err/N;主程序:《3》Lc=20;A1=3;A2=7;A3=12;A4=0;w0=1;snr_in_dB=0:2:30;for i=1:length(SNRindB),smld_err_prb1(i)=ss_Pe94(SNRindB(i),Lc,A1,w0); smld_err_prb2(i)=ss_Pe94(SNRindB(i),Lc,A2,w0); smld_err_prb3(i)=ss_Pe94(SNRindB(i),Lc,A3,w0);end;SNRindB4=0:1:8;for i=1:length(SNRindB4),smld_err_prb4(i)=ss_Pe94(SNRindB4(i),Lc,A4,w0); end;x=SNRindB;y1=smld_err_prb1;y2=smld_err_prb2;y3=smld_err_prb3;semilogy(x,y1,x,y2,x,y3);(注:《1》、《2》为定义函数,《3》为主函数)5 调试分析分析结果如下:根据香农定理和柯捷尔尼可夫潜在抗干扰理论,借助M at L a b 工具箱和M on t eC ar l o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。

我们选取仿真时间为300秒.当干扰用户为5个时,PN码长度为63位时,我们可以从仿真的结果可以看到,系统并没有产生很大的误差.随着干扰用户的不断增多,系统的误码率也越来越大.总结仿真实验归纳如下:1.伪码长度越长,其系统误码率就越低2.系统误码率还与信道里的信噪比大小有关从系统仿真的结果看来,直序扩频技术拥有良好的抗干扰能力.无论是对正弦信号还是高斯噪声,都有很强的抗干扰能力,而更为出色的是它的抗多址干扰能力.6 测试结果图1 信号源的输入波形图2 低通滤波器的处理信号图3 未加干扰前的已调信号的频谱图参考文献1.郭文彬,桑林编著,通信原理-基于Matlab的计算机仿真,北京邮电大学出版社,2006年2.曹志刚,钱亚生,现代通信原理,清华大学出版社,2002年3.钟麟,王峰等编著,MATLAB仿真技术与应用教程,国防工业出版社,2004年4.张辉,曹丽娜编著,通信原理学习指导,西安电子科技大学,2003年5.徐明远,邵玉斌等编著,《MATLAB仿真在通信与电子工程中的应用》,西安电子科技大学出版社,2005年6.郭仕剑等,《MATLAB 7.x数字信号处理》,人民邮电出版社,2006年心得体会利用不同的伪随机序列作为不同用户的地址码,可实现码分多址通信.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.(1)扩频通信系统具有极强的抗人为宽带干扰、窄带瞄准式干扰、中继转发式干扰的能力,这对军用和民用移动通信是很有利的。

(2)扩频系统使用周期很长的伪随机码,在一个伪码周期中具有随机特性,经它调制后的数字信息类似于随机噪声。

在接收端进行解扩时,只有当本地码和发射的伪码完全一致时,才能有效地恢复信息。

若要破密,就必须准确地知道所用伪随机码的种类、码长和初相,这显然是比较困难的。

因为不同长度的伪随机码有无数种,同一长度的M序列又有数个不同序列,况且同—个码长p的伪码,又有p个不同的初相。

对非线性码情况更为复杂,所以窃听者要获得基带数字信息是非常困难的。

还可以和常规通信一样,在基带数字调制时采用加密编码。

这样对传送的保密消息,就相当于加了“双保险”,故提高了保密可靠性。

(3)扩频通信技术把被传送的信号带宽展宽,从而降低了系统在单位频宽内的电波“通量密度”,这对空间通信大有好处。

于无线电波运载的各种信息充塞了有限“时频空间”的大城市,使用扩展频谱码分多址通信技术,可以解决常规通信中存在的大难题——电波拥挤的缺点,故扩频码分多址通信在城市移动通信中有着广阔的应用前景。

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