扩频通信系统MATLAB仿真的开题报告

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基于MATLAB的OFDM通信系统模型仿真(开题报告)

基于MATLAB的OFDM通信系统模型仿真(开题报告)
研究动态:上个世纪70年代,韦斯坦(Weistein)和艾伯特(Ebert)等人应用离散傅里叶变换(DFT)和快速傅里叶方法(FFT)研制了一个完整的多载波传输系统,叫做正交频分复用(OFDM)系统。OFDM是正交频分复用的英文缩写。正交频分复用是一种特殊的多载波传输方案。OFDM应用离散傅里叶变换(DFT)和其逆变换(IDFT)方法解决了产生多个互相正交的子载波和从子载波中恢复原信号的问题。这就解决了多载波传输系统发送和传送的难题。应用快速傅里叶变换更使多载波传输系统的复杂度大大降低。从此OFDM技术开始走向实用。但是应用OFDM系统仍然需要大量繁杂的数字信号处理过程,而当时还缺乏数字处理功能强大的元器件,因此OFDM技术迟迟没有得到迅速发展。近些年来,集成数字电路和数字信号处理器件的迅猛发展,以及对无线通信高速率要求的日趋迫切,OFDM技术再次受到了重视。
设计方案:整个系统的流程为:产生二进制数据→经过RS编码→QPSK调制→OFDM系统基带信号调制并加入循环前缀→插入保护间隔→并/串变换→多径瑞利衰落信道→高斯信道→串/并变换→删除保护间隔→OFDM系统基带信号解调并删除循环前缀→进行信道估计→进行信道补偿→进行0删除→QPSK解调→RS译码→进行误码率计算.
主要参考资料:
[1]胡汉才 单片机原理及接口技术[M ]北京:清华大学出版社 ,1996
[2]Takeshita O Y, Fossorier M P C, Costello D J Jr. A new techniquefor computing the weight spectrum of turbo codes[J]. IEEETrans . Commun , 2000,41(5):251-253.
论文(设计)开题报告书
题目_基于MATLAB的OFDM___

跳频通信系统设计及MATLAB仿真选题报告

跳频通信系统设计及MATLAB仿真选题报告

北京科技大学天津学院本科生毕业设计(选题报告)_______________________________________________________________________________目录1文献综述........................................................................................................................................ - 1 -1.1本课题国外研究进展....................................................................................................... - 1 -1.1.1高速短波跳频电台................................................................................................ - 2 -1.1.2基于组网中的跳频技术....................................................................................... - 2 -1.1.3 TRC-1600背负电台 ............................................................................................. - 2 -1.1.4 CHAMELEON跳频VHF手持电台 ................................................................ - 2 -1.2本课题国内研究进展....................................................................................................... - 3 -1.2.1跳频通信侦察技术的研究................................................................................... - 3 -1.2.2 TCR-153型短波自适应跳频电台 ..................................................................... - 3 - 2课题背景及开展研究的意义 ..................................................................................................... - 4 -3.1研究方法............................................................................................................................. - 5 -3.1.1跳频通信系统(FH communication system)................................................. - 5 -3.1.2 跳频通信系统组成............................................................................................... - 5 -3.1.3 跳频通信系统的性能指标.................................................................................. - 6 -3.2研究内容............................................................................................................................. - 7 -3.3预期目的............................................................................................................................. - 7 - 4进度安排........................................................................................................................................ - 8 - 参考文献 ..................................................................................................................................... - 9 - 指导教师意见................................................................................................................................. - 10 -1文献综述扩频通信,即扩展频谱通信(Spread Spectrum Communication)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,它是上世纪40年代发展起来的一种技术,用来为战争环境下的军队提供可靠安全的通信。

基于MATLAB的快跳频通信系统仿真开题报告

基于MATLAB的快跳频通信系统仿真开题报告

在图 2 中的误码率计算部分,上面的输入信号是发送端的原始信息,下
面的输入信号是接收端恢复出的信号,送入误码仪以后完成比较、统计
和图形用户界面的生成功能。从误码率计算的显示模块可以看到该快跳
频通信系统的误码率为 0.05。
(五)跳频子系统模块 跳频子系统的设计是这次毕业设计的关键。快跳频通信是指频率的
Generator)来产生,该模块的参数设置是产生二进制随机序列信号,采 样时间设为 1,即 1 秒产生一个码元。它产生的是频率为 1HZ 的二进制 随机信号,如图 6 中发送信号部分所示。 (二)发送部分
由信源产生的二进制随机信号先通过频率键控来产生一个 2FSK 信号 (发送“1” 所用的载波频率为 f1=1HZ;发送“0”所用的载波频率为 f2=3HZ),如图 6 中 2FSK 已调信号部分所示。在进行跳频调制时,把跳 频子系统模块产生的信号与产生的 2FSK 信号进行相乘(即跳频调制),
产生的信号如图 6 中跳频调制信号部分所示,然后把跳频调制信号经过 信道发送过去。信道是叠加有加性高斯白噪声的信道。 (三)接收部分
在接收端首先进行解跳,即用跳频子系统模块产生的跳频信号与经 过信道后接收的跳频调制信号进行乘法运算,得到的是跳频解调信号, 如图 6 中 跳频解调信号所示。接着进行 2FSK 的相干解调,仿真结构框 图如图 5 所示。图中的两个带通滤波器分别滤出频率为 f1 及 f2 的信号, 它们的输出分别与相应的相干载波相乘,再分别经过低通滤波器提取出 含有基带数字信息的低频信号。
指导教师意见(对课题的深度、广度及工作量的意见和对毕业设计结果的预测):
系部意见:
指导教师:
年月日
系主任:
年月日 注:开题报告作为毕业设计答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一,此报告应在导师 的指导下,由学生填写,经导师签署意见及系部审核后生效。

基于matlab的ofdm通信系统设计与仿真开题报告

基于matlab的ofdm通信系统设计与仿真开题报告

基于matlab的ofdm通信系统设计与仿真开题报告一、选题背景随着通信技术的不断发展,OFDM技术成为了通信系统中广泛应用的一种调制技术。

OFDM技术相对于传统的调频调幅技术具有许多优势,例如对多径衰落的敏感性更低、扩频抗干扰性能更好等等。

因此,在实际应用场景中,OFDM技术得到了越来越广泛的应用。

因此,基于matlab的OFDM通信系统设计与仿真的研究也变得越来越受到人们的关注。

二、研究内容本文拟研究基于matlab的OFDM通信系统设计与仿真技术,研究内容包括以下几个方面:1. OFDM基础本文将首先介绍OFDM技术的基础知识,例如OFDM信号的生成、调制与解调原理等等。

同时,还会介绍OFDM技术的优缺点、应用领域等相关内容,以便更好地理解OFDM 技术在通信系统中的应用。

2. OFDM通信系统设计在了解了OFDM技术的基础知识之后,本文将研究如何基于matlab实现OFDM通信系统的设计。

具体而言,将会介绍OFDM通信系统中不同模块的实现,例如QPSK调制器、加扰器、插零器、IFFT模块、CP插入模块等等。

3. OFDM通信系统仿真通过matlab的仿真工具,可以对OFDM通信系统进行全面的仿真,并得到各种参数的数据。

本文将详细介绍如何进行OFDM通信系统的仿真设计,以及如何评估OFDM通信系统的性能。

三、研究意义随着通信技术的不断发展,OFDM技术正在逐渐成为通信系统中的主流技术之一。

因此,基于matlab的OFDM通信系统设计与仿真技术的研究对于通信系统的研发和应用具有十分重要的意义。

通过本文的研究,可以更好地了解OFDM技术的应用原理、技术优势和性能表现,同时也可以更加深入地理解无线通信系统这一领域。

四、研究方法与流程本文的研究方法主要包括文献调研、matlab仿真、性能评估等方面。

具体研究流程如下:1. 文献调研:在开始研究之前,需要进行大量的文献调研,了解OFDM技术的基础知识、历史发展、应用场景等等。

扩频通信系统的仿真与分析课程设计报告

扩频通信系统的仿真与分析课程设计报告

任务书一.设计题目扩频通信系统的仿真与分析二.设计的要紧内容扩频通信技术以其抗干扰、隐蔽、保密和多址等优越性已普遍应用于电力通信、导航、测距、定位等领域。

本设计通MATLAB 仿真软件,针对直接扩频系统,成立仿真模型,熟悉该系统的大体原理,进行特性分析,进一步了解扩频通信在CDMA 通信系统中的应用。

1 、DS 直接序列扩频通信系统的仿真分析,在理论上论述扩频通信的大体原理和理论基础,说明扩频通信的优势,和相关概念的综述,并对抗多径干扰做了详细的分析;二、扩频通信的关键技术-----扩频编码的概念、分类、相关性的意义及各类码型的特性一一加以介绍和分析;3、设计一个扩频通信系统,利用MATLAB 中SIMULINK 仿真工具进行建模和分析,重点对PN 码,m 序列进行验证分析,加深对扩频通信技术的明白得。

三. 目的1)把握MATLAB 的程序设计方式;2)学会利用SIMULINK 仿真工具进行建模和分析,能熟练利用MATLAB 的通信工具箱;3) 熟悉扩频通信技术的大体原理和特性分析;4) 明白得扩频通信在CDMA 通信系统的应用。

四、具体要求必做内容:(小组七)设计m 序列发生器,码序列为N=12 m 位 m =8单用户,信道信噪比SNR=4dB ,, 5dB , dB ,多途径传输中设计两途径。

对所设计码型的自相关和相互关特性,不同情形下的通信性能指标(如信噪比等)分析。

选做内容:1 在各自基础上,设计不同的Gold序列发生器,Walsh序列发生器,并与原m序列发生器进行比较。

2扩频通信在IS-95 CDMA通信中的应用分析和仿真验证。

如前向通道和反向通道中,地址码的选用分析,性能分析。

目录任务书 (I)第一章绪论 (1)课程设计目的和意义 (1)设计要紧内容 (1)第二章扩频通信技术 (2)扩频通信大体概念 (2)扩频通信的要紧参数分析 (2)2.3扩频通信要紧特点 (3)扩频技术及扩频码 (3)CDMA扩频通信系统 (4)第三章M序列发生器及通信系统设计 (6)M序列简介 (6)M序列的产生 (6)M序列性质 (7)M序列自相关性分析 (11)M序列相互关性分析 (13)第四章M序列通信系统设计 (15)M序列扩频通信系统大体要求 (15)M序列扩频通信系统组成 (15)M序列扩频通信系统仿真分析 (17)M序列扩频通信系统总结 (19)第五章 GOLD序列发生器设计 (19)GOLD序列简介 (19)G OLD序列的大体性质 (20)GOLD序列发生器设计 (21)G OLD序列自相关系数分析 (24)G OLD序列相互关函数分析 (25)第六章 WALSH序列发生器设计 (28)码简介 (28)码发生器编程实现 (29)W ALSH码自相关系数分析 (32)W ALSH码相互关函数M ATLAB编程实现 (34)第六章总结 (36)参考文献 (37)说明 (38)摘要 最近几年来,扩频通信技术被普遍应用于移动通信、导航、卫星通信、电力通信等诸多领域,因其自身所具有的抗干扰能力强、隐蔽性好、可实现码分多址等特点,以后应用前景将加倍广漠。

扩频通信系统仿真实验报告

扩频通信系统仿真实验报告

扩频通信系统仿真实验报告一、引言扩频通信是一种通过扩展信号带宽来传输信息的技术。

在扩频通信系统中,发送方将待传输的信息数据序列与扩频码序列相乘,再通过信道传输到接收方。

接收方通过与发送方使用相同的扩频码序列相乘,并将结果进行积分操作,从而将扩频信号提取出来。

本文通过MATLAB软件使用数字仿真的方法,对扩频通信系统进行了仿真实验,包括扩频信号的产生、传输和提取等过程,最后通过性能指标评估扩频通信系统的性能。

二、实验内容1.扩频信号的产生:首先生成待传输的数字信息序列,然后与扩频码进行点乘产生扩频信号。

2.信道传输:模拟信道传输过程,包括加性高斯白噪声(AWGN)等噪声影响。

3.扩频信号的提取:接收方使用与发送方相同的扩频码对接收到的信号进行点乘与积分操作,从而提取出扩频信号。

4.性能评估:通过比较接收信号与发送信号的相关性和误码率等性能指标来评估扩频通信系统的性能。

三、实验步骤1.扩频信号的产生:首先生成随机的数字信息序列,然后使用伪随机序列作为扩频码与数字信息序列相乘,产生扩频信号。

2.信道传输:将扩频信号通过信道传输,并添加加性高斯白噪声模拟噪声影响。

3.扩频信号的提取:接收方使用与发送方相同的扩频码对接收到的信号进行点乘与积分操作,提取出扩频信号。

4.性能评估:通过计算接收信号与发送信号的相关性和统计误码率等性能指标来评估扩频通信系统的性能。

实验结果展示4.性能评估:通过计算接收信号与发送信号的相关性和统计误码率等性能指标来评估扩频通信系统的性能。

相关性较高且误码率较低表示系统性能较好。

四、实验结论通过本次扩频通信系统的仿真实验,我们可以得出以下结论:1.扩频通信系统能够有效抵抗噪声影响,提高信道的抗干扰能力。

2.扩频码的选择对系统性能有较大影响,合适的扩频码可以提高系统性能。

3.扩频通信系统的误码率与信噪比有关,当信噪比较高时,系统的误码率较低。

总之,扩频通信系统在信息传输中具有较好的性能和鲁棒性,通过对其进行仿真实验可以更好地理解其工作原理和性能特点。

开题报告-基于matlab的cdma通信系统设计与仿真

开题报告-基于matlab的cdma通信系统设计与仿真

一、选题的依据及意义(一)选题依据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(Code Diveision Multiple Access,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。

(二)选题意义CDMA(Code Division Multiple Access)又称码分多址,是在无线通信上的使用技术,更是第三代移动通信的核心技术。

CDMA技术早在第二次世界大战期间因战争的需要而研究开发,但长期以来一直被用于军事领域,直到近些年才开始用于民用领域,在中国,也就是近几年刚开始盛行。

目前,实现第三代蜂窝网(通称3G)目标的方案主要有3种,即欧洲提出的W-CDMA,美国提出的CDMA2000,和我国提出的TD-SCDMA。

它们的共同特点是都采用了码分多址(CDMA)技术。

码分多址包含两种基本技术:一是码分技术,其基础是扩频技术;二是多址技术。

扩频技术优点很多,比如能够提高抗窄带干扰的能力、将信号藏在噪声中,防窃听、能使多个用户共用同一频带等等。

基于MATLAB的扩频通信系统仿真

基于MATLAB的扩频通信系统仿真

《通信技术综合实验》实验报告基于MATLAB 的扩频通信系统仿真摘要:扩展频谱通信具有很强的抗干扰性能,其多址能力、保密、抗多径等功能也倍受人们的关注,被广泛地应用于军事通信和民用通信中。

扩频通信系统利用了扩展频谱技术,将信号扩展到很宽的频带上,在接收端对扩频信号进行相关处理即带宽压缩,恢复成窄带信号。

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。

本文利用MATLAB 对扩频系统中的m 序列的产生、频谱、相关函数,以及整个扩频系统工作原理进行了仿真,为今后扩频通信系统在各个领域的应用和研究提供了依据。

关键词:直扩通信;信噪比;误码率;抗干扰正文:一、实验原理:扩频通信的基本特点是其传输信息所用信号的带宽远大于信息本身的带宽。

除此以外,扩频通信还具有如下特征:1是一种数字传输方式;2带宽的展宽是利用与被传信息无关的函数(扩频函数)对被传信息进行调制实现的;3在接收端使用相同的扩频函数对扩频信号进行相关解调,还原出被传信息。

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C = BL og 2 (1 + N S)b / s(2-1)式中:C――为系统的信道容量(bit/s ); B――为系统信道带宽(Hz );S――为信号的平均功率;N――为噪声功率由式中可以看出。

若白噪声的功率谱密度为n0,噪声功率N=nB ,则信道容量C可表示为:1《通信技术综合实验》实验报告C = BLog 2(1+S)b / s n0 B(2-2)由上式可以看出,B、n0、S确定后,信道容量C就确定了。

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

基于某MATLAB地WCDMA扩频通信系统地仿真设计与分析报告

基于某MATLAB地WCDMA扩频通信系统地仿真设计与分析报告

基于MATLAB的WCDMA扩频通信系统的仿真设计与分析学院:通信工程学院专业:电子与通信工程姓名:小瑜学号:1501120442摘要在当今信息快速传递的时代,在频带资源有限的情况下仍要求更高的通信功能和通信资源,而扩频通信技术应用频谱展宽原理使频带利用率大大提高。

随着通信技术的不断发展,第三代移动通信系统已经趋于成熟,扩频通信技术正是其中的关键技术,使得第三代移动通信具有很好的频谱效率和更大系统容量等优点。

本文首先对扩频通信技术的理论基础、基本原理及其优点进行了简单的介绍,然后对WCDMA系统的基本原理以及扩频技术在WCDMA中的应用进行了简单论述,最后通过Simulink对WCDMA扩频通信系统进行了仿真模型的建立并对仿真结果进行了比较分析,实现了信号的扩频、解扩、加扰、解扰、调制、解调等部分。

关键词:扩频WCDMA Simulink 仿真1. 扩频通信技术1.1 扩频通信技术的发展扩频通信技术最先主要应用于军事通信、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、数字通信、微波通信、无线定位系统、无线局域网、全球个人通信等系统中。

1.2 扩频通信系统的分类扩频通信按其工作方式的不同,可分为直接序列扩频(DS),跳频(FH),跳时(TH),以及它们的组合方式,如:FH/DS,TH/DS,FH/TH等。

不同的扩频技术,其抗干扰机理和对不同干扰的抵抗能力是不同的。

在民用中应用较为广泛的是直接序列扩频系统和跳频扩频系统。

下面主要对这两种扩频技术进行简单介绍。

(1)直接序列扩频系统直接序列扩频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码,把扩展宽的扩频信号还原成原始的信息。

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MATLAB的扩频码设计仿真

基于MATLAB的扩频码设计仿真

将信号扩频后,对此信号进行载波调制,调制如图所示,将此调制信号发送出去。
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系统的功能实现
信号通过高斯白噪声信道,将该噪声加入已调的信号中,从而使接收端的接收到 一个具有高斯白噪声的信号,波形如图所示,上图是加入高斯白噪声的调制信号, 下图为该信道自有的噪声。
13
系统的功能实现
扩频通信系统的接收部分主要包括解调部分、解扩、低通滤波等。这里的解调部 分就是乘以一个与发送端同频同向的载波信号,解扩也是乘以一个与发送端同频 同相的扩频序列,然后进行低通滤波,这样才可以正确的恢复出基带信号,其过 程如图所示,将最后输出结果与之前的原始信号相比较,说明此通信过程是正确 的。
16
14
系统的功能实现
通过对系统的仿真,得知小m和Gold序列扩频的系统的误差大小相似,其信噪比 是2e-004左右,曲线反映了随着信噪比的变化而导致的误码率的变化,理论情况 和仿真中误码率并没有很大差别。这些都说明,此通信系统仿真具有一定的抗干 扰能力。
15
系统的功能实现
从仿真图对比可以看出小m序列的自相关特性是很尖锐的,而且归一化后的相关 值较小,gold序列的自相关性有尖锐的峰值,但是旁瓣伴有一些杂波,而其互相 关性曲线比小m序列的互相值小。经过对比后可以得出以下结论:小m序列的自 相关性比gold序列好,gold序列的互相关性比小m序列的互相关性好,采用这种 码可以增强系统的多址能力。
于实现多址通信等优点,因此该技术越来越受到人们
的重视。
3
课题分析 小m序列
小m序列就是伪随机序列的一种类型,其拥有较好的自相关特性, 生成方式简单,运算量小,因此许多的扩频系统里都采用此序列。
直接序列扩频系统中小m序列对基带信号进行扩展

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姓名:詹晓丹(2009210432)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“1”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: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),与信源信息码序列xt相乘,实现频谱的展宽(b)BPSK调制模块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OQPSK、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的优点就是调制信号的相位改变没有倒π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调制方式。

matlab仿真开题报告

matlab仿真开题报告

matlab仿真开题报告Matlab仿真开题报告一、引言Matlab是一种功能强大的数学软件,广泛应用于科学研究、工程设计和数据分析等领域。

本文旨在探讨如何利用Matlab进行仿真研究,并介绍我个人的开题报告。

二、研究背景近年来,随着科技的不断发展,仿真技术在各个领域得到了广泛的应用。

仿真研究可以帮助我们更好地理解和预测实际系统的行为,从而为工程设计和决策提供有力的支持。

在这个背景下,我选择了利用Matlab进行仿真研究。

三、研究目标本次研究的目标是通过Matlab仿真,研究某一特定系统的性能和行为。

具体而言,我将探讨如何利用Matlab模拟一个电力系统,并分析其稳定性和可靠性。

通过这个研究,我希望能够深入了解电力系统的运行机理,并为实际系统的设计和运维提供一定的指导。

四、研究方法在进行仿真研究之前,我将首先对电力系统进行建模。

通过收集相关的数据和参数,我将利用Matlab编写代码,构建一个包含发电机、输电线路和负载等元素的电力系统模型。

然后,我将对该模型进行仿真运行,并记录系统在不同负载和故障条件下的响应。

五、研究内容本次研究的主要内容包括以下几个方面:1. 电力系统建模:根据电力系统的实际情况和参数,我将对其进行建模。

这将涉及到发电机的特性、输电线路的电阻和电抗等信息的获取和处理。

2. 系统稳定性分析:通过对电力系统进行仿真运行,我将分析系统在不同负载条件下的稳定性。

具体而言,我将关注系统的频率和电压是否保持在合理的范围内。

3. 系统可靠性评估:在仿真过程中,我还将考虑系统的可靠性。

通过引入故障和负荷变化等情况,我将评估系统在不同条件下的可靠性指标,如可用性和平均故障间隔时间等。

4. 结果分析和讨论:最后,我将对仿真结果进行分析和讨论。

通过比较不同情况下的仿真结果,我将得出一些结论,并提出一些建议,以改进电力系统的性能和可靠性。

六、研究意义本次研究的意义主要体现在以下几个方面:1. 理论意义:通过对电力系统的仿真研究,可以帮助我们更好地理解系统的运行机理和特性。

MATLAB扩频通信系统仿真研究报告

MATLAB扩频通信系统仿真研究报告

通信系统综合设计与实践2018年6月5日摘要目录......................... ……1 1、 设计目的 ...............2、 扩展频谱通信技术 2.1、理论基础 ..... 2.2、实现方 法3.立.2 、 系 统 仿 真 3模型 的 建 3.1、 Simulik 简介..33.2 、 模 型 建 立 及 主 要模块 设 33.3 、 几点 八、、 说 (4)、 仿 直 /、 结果 分 (4)4.1、 仿 直 /系 统 运 行 情 况 分..44.2 、 扩频 增 益 与 输 出 端 信噪比的 关 (5)结、.5 (2)2心得体会 (5)致谢 (6)参考文献 (7)基于MATLAB的扩频通信系统仿真研究摘要本文阐述了扩展频谱通信技术的理论基础和实现方法,利用MATLAB提供的可视化工具Simulink建立了扩频通信系统仿真模型,详细讲述了各模块的设计,并指出了仿真建模中要注意的问题。

在给定仿真条件下,运行了仿真程序,得到了预期的仿真结果。

同时,利用建立的仿真系统,研究了扩频增益与输出端信噪比的关系,结果表明,在相同误码率下,增大扩频增益,可以提高系统输出端的信噪比,从而提高通信系统的抗干扰能力。

关键词:扩频通信、信噪比、误码率、扩频增益Simulation of the Spread Spectrum Communication SystemBased on MATLABAbstract: The theory base and realizing methods of the spread spectrum com muni cati on tech no logy was prese nted in this study. The simulati on model of the spread spectrum com muni catio n system was built by using SIMULINK, which is provided by MATLAB. In addition, each module of the simulation model was introduced in detail,and pointed out the problems that must be pay attention to in the system simulation. On the basis of the designed simulation conditions, the simulati on program was run and the an ticipa nt results were gain ed. Moreover, the relati on ship betwee n the spread spectrum gain and the fan-out error rate was also studied by use of the simulation system. The results showed that on the base of the same error rate, if the spread spectrum gain was enlarged, the Signal-to-Noise of the system fan-out would be enhanced and the anti-jamming capability of the com municati on system would also be enhan ced.Keywords:spread spectrum commun icatio n, Sig nal-to-Noise, error rate, spread spectrum gain.1、设计目的扩展频谱通信<简称扩频通信)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,它是指发送的信息被展宽到一个很宽的频带上,在接收端通过相关接收,将信号恢复到信息带宽的一种系统。

基于matlab的通信系统仿真开题分析报告

基于matlab的通信系统仿真开题分析报告

基于matlab的通信系统仿真开题报告————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:苏州市职业大学毕业设计开题报告学院(部)专业班级姓名学号题目基于matlab的通信系统仿真一、选题的目的和意义:Matlab是集数值计算、图形绘制、图像处理系统仿真等强大功能于一体的科学计算语言。

将MATLAB图形绘制和系统仿真等功能应用与通信原理教学中,同时MATLAB可以仿真许多通信系统,通过改变某些参数来观察通信系统的性能,可以加深对知识的理解,从而获得比较的好学习效果。

Matlab在通信信系统中的仿真包括1、对信号的调制与解调和误码率的分析以及硬件实验与理论仿真实验的比较。

2、分析数字基带通信系统的性能等。

将MATLAB运动到通信原理学习中,可以深入浅出的对信号的调制和解调和误码率的分析以及分析数字基带通信系统的性能,实现了通信与MATLAB验证同步进行,从而我们也更好地掌握了matlab在通信中的应用。

二、MATLAB及通信的发展现状和发展趋势:MATLAB是美国Math Works公司出品的商业数学软件,用于算术开发,数据可视化,数据分析以及数字计算的高级技术计算语言与交互式环境,主要包括MATLAB与simulink两大部分,其中matlab的基本数据单位是矩阵,它的指令表达式与数学,工程中用的形式十分相似,用来解算问题要比C,FORTRAN等语言完成相同的事情要简练的多。

近几年来,随着计算机,网络技术,信号处理,通信技术,自动控制技术的不断发展,系统仿真技术的的力度也在不断加大,发展速度不断加快,随之应用领域也在不断扩大,Matlab以其强大的科学计算,可视化功能,简单易用,开放式可扩展环境,多达30种面向不同领域的工具箱支持,使得它在很多领域中成为计算机辅助设计,分析,算法研究和应用开发的基本工具和开发平台。

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重庆邮电大学
毕业设计(论文)开题报告题目:基于MATLAB的扩频通信系统仿真研究
学院通信与信息工程学院
专业电子信息工程
学生高洪涛
学号**********
班号0120901
指导教师曹建玲
开题报告日期2013.3.7
重庆邮电大学通信与信息工程学院一、选题依据
1.论文(设计)题目
基于Matlab的扩频通信系统的仿真研究。

2.研究领域
扩频通信系统简介:扩展频谱通信具有很强的抗干扰性能,其多址能力、保密、抗多径等功能也倍受人们的关注,被广泛地应用于军事通信和民用通信中。

扩频通信系统利用了扩展频谱技术,将信号扩展到很宽的频带上,在接收端对扩频信号进行相关处理即带宽压缩,恢复成窄带信号。

对干扰信号而言,由于与扩频信号不相关,则被扩展到一个很宽的频带上,使之进入信号通频带内的干扰功率大大降低,相应增加了相关器输出端的信号/干扰比,对大多数人为干扰而言,扩频通信系统都具有很强的对抗能力。

本文利用MATLAB对扩频系统中的m序列的产生、频谱、相关函数,以及整个扩频系统工作原理进行了仿真,为今后扩频通信系统在各个领域的应用和研究提供了依据。

3.论文(设计)工作的理论意义和应用价值
(1)理论意义:扩频通信是通信的一个重要分支和信道通信系统的发展方向。

采用扩频信号进行通信的优越性在于用扩展频谱的方法可以换取信噪比的好处,即接收机输出的信噪比相对于输入的信噪比有很大改善,从而提高了系统的抗干扰能力。

扩频技术还具有保密性好、易于实现多址通信等优点,因此该技术越来越受到人们的重视。

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。

(2)实践意义:通过对该课题的研究,了解科研学术论文的撰写流程,并且将自己所学的理论知识运用到论文中,全面多角度的分析该领域的发展现状,同时提高自己的思维能力,对搜集的数据进行恰当处理和准确分析,对大学本科四年学习成果进行有效的检验,并且进一步提高自学能力和自主进行科学研究的水平。

4.目前研究的概况和发展趋势
(1)扩展频谱技术特点:由于扩频通信能大大扩展信号的频谱,发端用扩频码序列进行扩频调制,以及在收端用相关解调技术,使其具有许多窄带通信难于替代的优良性能,能在“军转民”后,迅速推广到各种公用和专用通信网络之中,主要有以下几项特点:
1).易于重复使用频率,提高了无线频谱利用率
无线频谱十分宝贵,虽然从长波到微波都得到了开发利用,仍然满足不了社会的需求。

在窄带通信中,主要依靠波道划分来防止信道之间发生干扰。

为此,世界各国都设立了频率管理机构,用户只能使用申请获准的频率。

2). 抗干扰性强,误码率低
扩频通信在空间传输时所占有的带宽相对较宽,而收端又采用相关检测的办法来解扩,使有用宽带信息信号恢复成窄带信号,而把非所需信号扩展成宽带信号,然后通过窄带滤波技术提取有用的信号。

这祥,对于各种干扰信号,因其在收端的非相关性,解扩后窄带信号中只有很微弱的成份,信噪比很高,因此抗干扰性强。

在目前商用的通信系统中,扩频通信是唯一能够工作于负信噪比条件下的通信方式。

(2)仿真软件的介绍
MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。

它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中,为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案。

MATLAB的基本数据单位是矩阵,它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似,因此程序简洁,可读性很强,并且调试非常容易。

:目前扩频技术中研究最多的对象是CDMA技术,其中又以码捕获技术和多用户检测(MUD)技术代表了目前扩频技术研究的现状。

二、论文(设计)研究的内容
1.重点解决的问题
(1)学习扩频通信的实现路径及原理,
(2)Matlab Simulink语言学习。

(3)基于MATLAB的扩频通信系统的仿真与分析
2.拟开展研究的几个主要方面
(1)利用MATLAB软件对直扩通信系统进行仿真,并且证明了提高信躁比,系统可以有效抑制正弦信号干扰。

(2)研究扩展频谱通信技术的理论基础和实现方法,通过方框图对只需扩频通信系统进行了说明,并且通过程序得到了抑制正弦干扰性能与系统信噪比的关系。

3.研究方案
(1)第一阶段:查找关于扩频方面的资料,重点看直接序列扩频,了解扩频系统原理,各部分组成。

(2)第二阶段:有针对性的筛选有用信息,梳理出本论文研究的一个核心内容和基本框架。

(3)第三阶段:与导师沟通,虚心听取导师的意见,对论文进行修改和完善。

4.本论文(设计)预期取得的成果
掌握直接序列扩频的工作原理,能使用MATLAB对其进行仿真。

通过对该课题的研究,熟悉科研学术论文的撰写流程。

学会迅速查阅各种形式的文献资料,并且进一步提高自学能力和自主进行科学研究的水平。

5.为完成课题已具备和所需的条件
为完成本课题现已具备笔记本电脑一台,一些关于直接序列扩频通信系统的书籍,MATLAB仿真的书籍和仿真软件。

6.为可能遇到的困难和问题,以及解决的措施
直接序列扩频在实际应用中几个问题:
首先,当采用跳频/扩频体制时,为获得足够大的处理增益,系统占用带
宽太大,这就减少了可供跳频的信道数。

其次,系统带宽太大,进入接收机前端的干扰信号增多。

再次,要得到有效的抗多径和利用多径的能力,扩频码片必须足够窄,信息比特必须足够宽,而后者又限制了信息传输速率的提高。

为了解决系统占用频带过宽、外部干扰增多和传输速率受限的矛盾,当前各国大多采用多进制扩频技术,相对有效地解决了这些问题。

三、论文(设计)工作安排
工作进度分三个阶段:
(1)第一至二周为准备阶段:
收集资料,弄明白扩频通信系统的实现原理。

(2)第三周至第十四周为实施阶段:
第三周:积累资料,统计分析,写出可行性开题报告;
第四周:初步制定设计方案;
第五、六周:开始准备毕业设计需要的一些软件并练习调试。


第七、八周:设计系统软件结构并编写程序;
第九、十周:检查编写的程序并确认无误;
第十一、十二周:将软件载入到MATLAB仿真软件里进行最后的调试;
第十三周:写出论文集,申请结题;
第十四周:打印和装订论文,模拟答辩。

(3)第十五周为答辩阶段:
四、参考文献
[1] 张欣.扩频通信数字基带信号处理算法及其VLSI实现[M].北京:科学出版社.2004;1—234
[2] 陈怀琛,吴大正,高西全.MATLAB及在电子信息课程中的应用[M].北京:第三版;电子工业出版社,2006.3
[3] 熊小莉.直接序列扩频信号数字科斯塔斯环的分析与设计[J].电讯技术,2001(4):26—30.
[4] 樊昌兴,张甫翊,徐炳祥.通信原理[M].北京:国防工业出版社,2001..
[5] 邵玉斌.Matlab/Simulink 通信系统建模与仿真实例分析[M].北京:清华大学出版社,2008.。

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