信道编码与扩频通信
通信原理知识点
通信原理知识点1.1 通信的概念什么是通信？答：通信就是由一地向另一地传递消息。
1.2 通信系统的构成答：通信系统由信源、发送设备、信道、接收设备与收信者构成。
数字通信的要紧特点抗干扰能力强；差错可控；易于与各类数字终端接口，用现代计算技术对信号进行处理、加工、变换、存储，从而形成智能网；易于集成化，从而使通信设备微型化；易于加密处理，且保密强度高；可使用再生中继，实现高质量的远距离通信。
1.2 信源编码与信道编码的概念与区别答：概念：信源编码：用适当的方法降低数字信号的码元速率以压缩频带。
信道编码：在信息码组中按一定的规则附加一些码，以使接收端根据相应的规则进行检错与纠错。
区别：信源编码是用来提高数字信号传输的有效性。
信道编码是用来提高数字信号传输的可靠性。
1.3 什么是信息？信息与消息的区别是什么？信息量的计算（看课件内容）答：消息是指通信系统的传输对象，它是事物状态描述的一种具体形式。
信息是指消息中包含的有意义的内容。
设消息所代表的事件出现的概率为P ( x )，则所含有的信息量设有消息x发生的概率为P（x），则所带来的信息量为：连续消息的信息量可用概率密度来描述。
可证明，连续消息的平均信息量(相对熵)为式中，—连续消息出现的概率密度。
x d xfxfxH xx'''-=⎰+-)(log)()(2若a = 2，则信息量的单位为比特(bit ），它代表出现概率为1/2的消息所含有的信息量。
当两个消息等概率时，任一消息所含有的信息量为1比特。
一位二进制数称之1比特，而不管这两个符号是否相等概率。
1.4 衡量通信系统的性能指标有效性、可靠性、安全性、保密性。
1.4 什么是传码率、误码率与传信率？答：码元传输速率是传码率；在传输中出现错误码元的概率叫误码率；信息传输速率叫传信率。
1.5 通信方式单工通信，是指消息只能在一个方向传输的工作方式。
如广播、电视、遥控等。
所谓半双工通信，是指信号能够在两个方向上传输，但不能同时传输，务必是交替进行，一个时间只能同意向一个方向传送。
CDMA通信原理知识介绍
CDMA（码分多址）是一种多址接入技术，允许多个用户在同一频段上同时进行通信。 它通过给每个用户分配一组独特的扩频码（也称为伪随机码或扩频序列），来区分不同 的用户信号。CDMA技术的核心在于扩频，即将信息数据与扩频码进行调制，扩展信
号带宽，使信号在传输过程中具有更强的抗干扰能力。
CDMA技术的发展历程和应用领域
05 CDMA通信的优势与局限 性
CDMA通信的优势
抗干扰能力强
CDMA采用扩频技术，能够有效抑制干扰信 号，降低误码率。
保密性好
CDMA中的扩频编码具有很好的保密性，能 够实现安全的无线通信。
频谱利用率高
CDMA允许用户在相同的频段上共享频率资 源，提高了频谱利用率。
软切换和软容量
CDMA支持软切换技术，提高了通信的稳定 性和覆盖范围。
04 CDMA通信的关键技术
功率控制技术
总结词
功率控制技术是CDMA通信中的重要技术之一，用于平衡不同用户之间的干扰和信号强度，确保通信质量。
详细描述
在CDMA通信系统中，多个用户共享相同的频谱资源，因此需要有效地控制各个用户的发射功率，以减小相互之 间的干扰。功率控制技术通过动态调整用户的发射功率，保证接收端能够可靠地接收信号，同时降低对其他用户 的干扰。
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CDMA与其他通信技术的融合与比较
CDMA与OFDMA的融合
将CDMA的扩频技术与OFDMA的高效频谱利用技术 相结合，实现更高速的数据传输。
CDMA与MIMO的融合
利用MIMO技术提高CDMA系统的空间分集增益和 容量。
CDMA与毫米波通信的融合
探索在毫米波频段应用CDMA技术，以实现超高速 无线通信。
软切换技术
实现视频码流的信道编码与扩频过程
１中频发射单元ＦＰＧＡ程序设计
１．１中频发射单元ＦＰＧＡ程序运行流程
救稿日期：２０１０—０８—２９
２中频发射单元ＦＰＧＡ程介：郝红（１９７３－），女，山东潍坊人，讲师，硕士，主要从事机电技术的教学及研究工作。 ［２２６１ 第３２卷第１２期２０１０—１２（上）
万方数据
，ｊ串行 ，，ｊ数据流，，ｊ
格雷码通常用于数据变化较慢或者比特错误
，ｊ
率比较低的系统或通信链路中，在输出数据变化 慢的场合，如本发射单元所处理的串行数据流， 格雷码具有很好的检错性能，如果在解码时发现 相邻的数之间有多余两位的变化，则接收电路会 认为数据传输出错。
２．３
ＰＮ码生成模块
图２差分编码模块程序流程图
Ｄｏｉ：１ ０．３９６９／Ｊ．１ｓｓｎ．１ ００９－０１ ３４．２０１０．１ ２（上）．７２
０引言
扩频通信技术是当今通信系统中的一个主 流，以其诸多优点在各个通信领域里面得到了广 泛的应用，本文的图像编码传输过程就是基于 移动通信中的扩频通信技术，所用ＦＰＧＡ为美国 ＡＬＴＥＲＡ公司的ＥＰＭ７５１２ＡＥＱｌ２０８—１０，在整个图 像编码过程中主要实现了对串行的视频码流的相 应处理，主要包括：Ｉ、Ｑ分路、差分编码、格雷 编码及扩频调制，最终完成了中频发射单元ＦＰＧＡ 程序的研制。
ｒ————————————１
图４所示为ＰＮ码生成模块程序流程图。ＰＮ码 由本地产生，做为串行码的扩频码。码时钟上升 沿触发产生Ｉ路ＰＮ码，下降沿触发产生Ｑ路ＰＮ码， 故Ｑ路ＰＮ码要比Ｉ路ＰＮ码延时半个码片周期。 码时钟是由输入的基准时钟信号１０分频后得 到的，频率为４ＭＨｚ，占空比为５０％。 码生成多项式及初相如表２所示。
表１格雷码映射表
扩频通信资料
扩频通信一、简介扩频通信是一种通过同时传输多个频带信号以提高通信效率和抗干扰能力的通信技术。
扩频通信技术在军事通信、卫星通信、移动通信等领域得到广泛应用。
本文将介绍扩频通信的原理、应用和发展趋势。
二、扩频通信原理扩频通信利用码分多址技术，通过同时使用多个频带信号的方式来传输信息。
在发送端，数据会被编码成高频率的扩频码序列，然后与载波信号相乘，形成一个带有更宽频率的信号。
接收端利用相同的扩频码序列进行解码，将多个频带信号分离出来还原成原始数据。
这种方法可以提高数据传输速率和保护通信安全。
三、扩频通信应用1.军事通信：扩频通信技术可以有效保护通信数据的安全性，提高抗干扰能力，广泛应用于军事通信系统中。
2.卫星通信：卫星通信需要长距离传输数据，扩频通信技术可以提高通信质量和覆盖范围，是卫星通信的重要技术支持。
3.移动通信：3G、4G、5G等移动通信标准中都采用了扩频通信技术，以提高数据传输速率、提高通话质量和减少信号干扰。
四、扩频通信发展趋势1.多载波扩频技术：通过同时使用多个载波信号，提高通信吞吐量和频谱利用率。
2.混合码扩频技术：结合不同类型的扩频码序列，进一步提高通信系统的性能和安全性。
3.飞跃式发展：未来扩频通信技术将朝着更高速率、更低功耗和更广覆盖等方向发展，为5G、IoT和智能网联汽车等新兴应用提供支持。
五、总结扩频通信技术作为一种高效的通信方法，已在各个领域得到广泛应用。
随着通信技术的不断进步，扩频通信将继续发挥重要作用，推动通信行业的发展。
希望本文对您对扩频通信有更深入的了解，并对其未来发展趋势有所启示。
CDMA编码技术
模块一 3G基础模块 模块二 CDMA技术基础模块 模块三 WCDMA移动通信技术模块 模块四 TD-SCDMA移动通信技术模块 模块五 CDMA2000移动通信技术模块 模块六 WiMAX技术模块
模块二 CDMA技术基础模块
任务1 扩频通信概念
任务2 扩频通信的特点和主要技术指标 任务3 CDMA码序列
图2-19 信道编码和交织实例
本任务要求
识记：语音编码、信道编码方式。
领会：交织技术。
应用：语音编码技术。
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4）交织技术
为什么要采用交织技术呢？原因有两个： （1）无线传输干扰和误码通常在某个较小时间段内发生，影 响连续的几个突发脉冲。 （2）如果把话音桢内的比特顺序按一定的规则错开，使原来 连续的比特分散到若干个突发脉冲中传输，则可分散误码，使连 续的长误码变成若干分散的短误码，以便于纠错，提高话音质量 。
出Viterbi算法）、MAP（最大后验概率算法）等。由于MAP算法
的每一次迭代性能的提高都优于Viterbi算法，因此MAP算法的迭
代译码器可以获得更大的编码增益。
2）Turbo码
图2-16 Turbo编码器
3）Reed-Solomon码
Reed-Solomon码是一类具有很强纠错能力的多进制BCH码， 它由Reed和Solomon应用MS多项式于1960年构造出来。在线性分 组码中RS码的纠错能力和编码效率是最高的。 R-S码常作为级联码的外码使用，CCSDS标准采用了R-S（255 ，233）与（2，1，7）卷积码加块交织的级联码编码方案，用于 卫星空间数据的传输。
1）卷积码
卷积编码器在任何一段规定时间内产生的n个码元，不仅取决 于这段时间中的k个信息位，而且还取决于前N-1段时间内的信息 位。此时监督码元监督着这N段时间内的信息，这N 段时间内的 码元数目nN称为这种码字的约束长度。
电信认证大纲初级、中级、高级知识点
初级认证大纲知识点●扩频通信：指将信号扩展至一很宽频带后进行传送的通信系统。
●扩频通信系统有多种实现方法，CDMA系统采用直接序列调制的方式实现扩频。
●直接序列调制见下图，将原始信号编码和一比特率远大于它的扩频序列想乘（求异或）之后去调制载波得到扩频信号，此种扩频方式称为直接序列调制。
3、相关性和正交相关性：指两个信号的相似程度。
相关性使用相关系数来衡量，当两个信号完全相同时的相关系数为1，当两个信号的相关系数为0时称两个信号正交。
如果两个二进制数字编码序列相关系数为0，称两者为正交序列。
多个两两正交的二进制数字编码序列构成的码组称为正交码组。
4、系统框图5、常用名词●比特（bit）、符号（Symbol）与码片（Chip）→纯信息数据称为比特（bit）→在经过卷积编码器、符号重复与交织后的数据被称为符号（symbol）→经过最终扩频后得到的数据被称为码片（chip）●处理增益（Processing Gain）→理解为最终扩频速率与信息速率的比；在IS-95中处理增益为128，即21dB●前向（Forward）：从基站到移动台●反向（Reverse）：从移动台到基站信道编码采用卷积码（语音）或者TURBO（数据）码。
约束长度：移位寄存器数+1。
编码效率：输入bit数 / 输出bit数。
6、扩频和Walsh码●前向信道：采用Walsh码扩频区分信道。
●反向信道：IS95A/B和CDMA2000的RC1、RC2中，Walsh码用于正交调制。
CDMA2000的其他RC用Walsh码区分信道类型。
●区分信道：编码器输出数据的每1个比特与一个2n阶Walsh码相乘（1符号变换到2n个码片）。
●正交调制：编码器输出数据每6个比特变换为一个64阶Walsh码（6符号变换到64个码片）。
7、m序列●m序列是最长线形反馈寄存器序列的简称。
●m序列重要性质：→输出序列Ck和C（k+t）模2相加后的序列仍然是序列Ck的一个时延序列→不同相位的m序列的相关值近似为0（-1/m）●输出序列周期为2n -1 （没有全0状态，n为寄存器个数）8、短码、长码●CDMA系统中使用了两种m序列，其中一个周期为215 (m序列是15位的）称为短码，另一个周期为242称为长码（增加了全0状态）。
移动通信复习资料
移动通信复习资料移动通信原理与系统复习资料第⼀章：1.在4G系统中，⽹元间的协议是基于IP的，每⼀个MT（移动终端）都有各⾃的IP地址。
2.IP核⼼⽹：它不是专门⽤作移动通信，⽽是作为⼀种统⼀的⽹络，⽀持有线和⽆线接⼊。
主要功能是：完成位置管理和控制、呼叫控制和业务控制。
3.4G⽹络应该是⼀个⽆缝连接的⽹络，也就是说各种有线和⽆线⽹都能以IP协议为基础连接到IP核⼼⽹。
当然为了与传统的⽹络互联则需要⽤⽹关建⽴⽹络的互联，所以将来的4G⽹络将是⼀个复杂的多协议的⽹络。
4.移动通信的定义：指通信双⽅或⾄少有⼀⽅处于运动中进⾏信息交换的通信⽅式。
5.移动通信系统包括：⽆绳电话、⽆线寻呼、陆地蜂窝移动通信、卫星移动通信等。
6.⽆线通信是移动通信的基础。
7.移动通信所受⼲扰种类：（1）：互调⼲扰：指两个或多个信号作⽤在通信设备的⾮线性器件上，产⽣与有⽤信号频率相近的组合频率。
从⽽对通信系统构成⼲扰的现象。
（2）：邻道⼲扰：指相邻或邻近的信道之间的⼲扰，是由于⼀个强信号串扰弱信号⽽造成的⼲扰。
（3）：同频⼲扰：指相同频率电台之间的⼲扰。
8.移动通信的⼯作⽅式：（1）：单⼯通信：指通信双⽅电台交替地进⾏收信和发信。
它常⽤于点到点通信。
（2）双⼯通信：指通信双⽅。
收发信机均同时⼯作。
即任⼀⽅讲话时都可以听到对⽅的话⾳，没有“按-讲”开关。
（3）半双⼯通信第⼆章：1. 移动通信的信道：指基站天线、移动⽤户天线和两幅天线之间的传播路径。
2. 从某种意义上来说，对移动⽆线电波传播特性的研究就是对移动信道的研究。
（判断）3. 移动信道的基本特性就是衰落特性。
4. ⽆线电波的传播⽅式：直射、反射、绕射和散射以及它们的合成。
5. 移动信道是⼀种时变信道。
在这种信道中传播表现出来的衰落⼀般为：随信号传播距离变化⽽导致的传播损耗和弥散。
6. （1）阴影衰落：由于传播环境中的地形起伏、建筑物及其它障碍物对电磁波的遮蔽所引起的衰落。
无线扩频集成电路开发中信道编解码技术研究与FPGA实现
无线扩频集成电路开发中信道编解码技术研究与FPGA实现本论文主要对无线扩频集成电路设计中的信道编解码算法进行研究并对其FPGA实现思路和方法进行相关研究。
近年来无线局域网IEEE802.11b标准建议物理层采用无线扩频技术,所以开发一套扩频通信芯片具有重大的现实意义。
无线扩频通信系统与常规通信相比,具有很强的抗干扰能力,并具有信息荫蔽、多址保密通信等特点。
无线信道的特性较复杂,因此在无线扩频集成电路设计中,加入信道编码是提高芯片稳定性的重要方法。
在了解扩频通信基本原理的基础上,本文提出了“串联级联码+两次交织”的信道编码方案。
串联的级联码由外码——(15,9,4)里德-所罗门(Reed-Solomon)码,和内码——(2,1,3)卷积码构成,交织则采用交织深度为4的块交织。
重点对RS码的时域迭代译码算法和卷积码的维特比译码算法进行了详细的讨论,并完成信道编译码方案的性能仿真及用FPGA实现的方法。
计算机仿真的结果表明,采用此信道编码方案可以较好的改善现有仿真系统的误符号率。
本论文的内容安排如下:第一章介绍了无线扩频通信技术的发展状态以及国内外开发扩频通信芯片的现状,并给出了本论文的研究内容和安排。
第二章主要介绍了扩频通信的基本原理,主要包括扩频通信的定义、理论基础和分类,直接序列扩频通信方式的数学模型。
第三章介绍了基本的信道编码原理,信道编码的分类和各自的特点。
第四章给出了本课题选择的信道编码方案——“串联级联码+两次交织”,详细讨论了方案中里德-所罗门(Reed-Solomon)码和卷积码的基本原理、编码算法和译码算法。
最后给出编码方案的实际参数。
第五章对第四章提出的编码方案进行了性能仿真。
第六章结合项目实际,讨论了FPGA开发基带扩频通信系统的设计思路和方法。
首先对FPGA开发流程以及实际开发的工具进行了简要的介绍,然后给出了扩频通信系统的总体设计。
对发射和接收子系统中信道编码、解码等相关功能模块的实现原理和方法进行分析。
信道编码与扩频通信
PN 码（gold 码） 同步序列发生器信道编码与扩频通信直接扩频技术是二十一世纪通信的主要潮流之一。
特别是在移动通信领域，码分多址已经成为公 认的二十一世纪蜂窝式移动通信基本特征。
故而通过仿真手段讨论扩频通信与信道编码的关系，具有 相当重要的现实意义。
从某种意义上说，直接扩频技术也可以看作一种信道编码的分组编码形式，编 译码都是通过码序列分组和同一个 PN 码的乘运算实现。
应用这一思想，可以进行二进制双极性扩频通信系统的蒙特卡罗仿真。
二进制双极性扩频通信系统的蒙特卡罗仿真双用户二进制双极性扩频通信系统的蒙特卡罗仿真模型输出数据1E +-高斯随机数发生器均匀随机数发生器比较差错计数器2双用户二进制双极性扩频通信系统的蒙特卡罗仿真流程图初始化变量：信噪比、双用户发送接收信号变量数组、噪声变量数组、 仿真序列长度、循环步长、数据块长、临时变量 清零： 循环计数器和差错计数器、数据块长计数器A sin (wn )正弦干扰 序列发生器±EPN 码 2（ gold 码） 同步序列发生器累加判决器输出数据2循环计数器加1生成叠加噪声与人为正弦干扰信号模块循环计数器置1生成发送用户1数据块模块生成发送用户2数据块模块发送用户1数据块扩频模块发送用户2数据块扩频模块解扩判决接收用户1数据块模块—解扩判决接收用户2数据块模块接收用户1数据块差错计数模块接收用户2数据块差错计数模块显示：接收用户1差错计数器数值、接收用户2差错计数器数值,为了简化二进制双极性扩频通信系统的蒙特卡罗仿真模型，使我们把主要精力真正集中于编码仿真本身，本次仿真用户数为2，PN码采用长度为30的gold码。
如上图所示，双用户二进制双极性扩频通信系统的蒙特卡罗仿真模型中还加入了正弦干扰序列发生器，以用来测试扩频技术对人为正弦干扰的抑制作用。
在双用户二进制双极性扩频通信系统的蒙特卡罗仿真流程图中，正弦干扰被视做噪声的一部分置于叠加噪声模块。
无线通信中的信道编码技术
无线通信中的信道编码技术在当今高度互联的世界中，无线通信已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
从手机通话、无线网络到卫星通信，无线通信技术的发展极大地改变了我们的生活方式和工作方式。
而在无线通信中，信道编码技术是确保信息准确、可靠传输的关键技术之一。
信道编码技术的核心目标是在存在噪声和干扰的无线信道中，提高数据传输的可靠性和有效性。
简单来说，就是在发送端对原始数据进行编码处理，使得接收端能够更好地从受到干扰的信号中恢复出原始数据。
为了更好地理解信道编码技术，我们先来了解一下无线信道的特点。
无线信道是一个充满不确定性和干扰的环境。
信号在传输过程中会受到多径衰落、阴影效应、噪声干扰等多种因素的影响，导致信号失真、误码等问题。
这些问题就像是在信息传递的道路上设置了重重障碍，而信道编码技术就是要帮助信息“突破”这些障碍。
在众多的信道编码技术中，卷积码是一种被广泛应用的编码方式。
卷积码通过将输入的信息序列与编码器的生成多项式进行卷积运算，生成编码后的输出序列。
这种编码方式具有较强的纠错能力，而且编码和解码的复杂度相对较低，因此在许多无线通信系统中得到了应用。
另一种重要的信道编码技术是Turbo 码。
Turbo 码的出现是信道编码领域的一个重大突破。
它采用了迭代译码的思想，通过多次迭代来提高译码的准确性。
Turbo 码在接近香农极限的情况下，仍能保持良好的性能，因此在 3G、4G 等移动通信系统中发挥了重要作用。
除了卷积码和 Turbo 码，低密度奇偶校验码（LDPC 码）也是一种性能优异的信道编码技术。
LDPC 码基于稀疏矩阵的校验关系，具有接近香农极限的纠错性能，同时在硬件实现上也具有一定的优势。
信道编码技术的性能评估通常通过一些关键指标来衡量，比如码率、纠错能力和译码复杂度等。
码率是指编码后的数据量与原始数据量的比值，它反映了编码的效率。
纠错能力则表示编码能够纠正的错误位数，纠错能力越强，意味着在恶劣的信道条件下仍能保证数据的可靠传输。
浅谈扩频通信技术[文献综述]
![浅谈扩频通信技术[文献综述]](https://img.taocdn.com/s3/m/5cc18a8a804d2b160a4ec0bb.png)
文献综述电子信息工程浅谈扩频通信技术摘要：扩频通信技术是一种信息处理传输技术，它是利用与被传输数据无关的扩频码对被传输信号进行频谱扩展，使得扩展后的频谱占有远远超过被传送信息所必需的最小带宽。
扩频通信技术用于各种原因包括增强自然干扰和干扰，以防止检测，并限制功率流密度的安全通信设立的。
本文简要阐述了扩展频谱通信技术的基本原理、历史、现状以及发展趋势。
关键词：扩频通信；CDMA1、前言扩展频谱通信具有很强的抗干扰性，其多址能力、保密、抗多径等功能也倍受人们的关注，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。
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。
2、扩频通信技术2、1扩频通信简介所谓扩展频谱通信，可以简单的描述成:“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序列码来完成的，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[1]。
”扩频通信是一种数字传输方式，扩频信号的带宽被展宽了，其带宽的扩展是通过扩频序列对被传信息进行调制实现的，在接收端使用相同的扩频序列对扩频信号进行相关解调，还原出被传信号[2]。
扩频通信的一般工作原理如图1所示。
其中信道编码器、信道解码器、调制器和解调器是传统数字通信系统的基本构成单元。
在扩频通信系统中除去了这些单元外，应用了相同的伪随机序列发生器，分别作用在发送前端的调制器与接收前端的解调器。
这两个序列发生器产生伪随机噪声(PN)二值序列，在调制端将传送信号在频域进行扩展，在解调端解扩该扩频发送信号。
图1 扩频通信系统基本框图在通信中采用扩频频谱技术有许多优点：具有较强的抗干扰能力；具有很强的隐蔽性和抗测向、侦察的能力；抗频率选择性衰落能力很强；具有多址能力，可实现码分多址；抗多径干扰；可进行高分辨率的测向、定位等。
扩频通信系统抗干扰分析
扩频通信系统抗干扰分析前言随着社会的不断进步和发展，21世纪已经成为了一个信息技术和生物技术蓬勃发展的世纪。
在如今这个科技含量高的信息时代，通信是必不可少，人类的历史和发展都离不开通信，对于以前来说传递消息可能不是很方便，但是随着电子产品和网络的出现，似乎不存在通信难的问题，当然在通信这一行业或者说这一技术领域所蕴含的知识和技术更是广泛。
为了保证通信的质量和信息传送安全，通信中的抗干扰能力尤为重要，良好的通信系统一定具有很好的抗干扰能力。
干扰和抗干扰一直存在着竞争，他们之间是不可调和的，一个系统的优劣只有通过无数次的调试才能得出结论。
直序扩频（DSSS）和跳频扩频（FHSS）是目前使用最广泛、最典型的了两种扩频工作方式。
扩频抗干扰通信作为信息时代三大高技术通信传输方式的一种，它是一种信息传输方式，在信号传输的过程中其信号占有的频带宽度远远大于所传信息所必需的最小带宽，频带的发送展宽是通过编码和调制的方法来实现的，频带的宽度与所传的信息数据无关，在接受数据的接收端则通过采用与发送端相同的方式进行相关解调技术，并恢复出所传送的信息数据，因而提高了系统的抗干扰能力。
随着超大规模集成电路技术和微电子技术等新型高科技技术的进一步发展，扩频技术在军事通信和名用通信中都得到了日益广泛的应用，主要是因为扩频抗干扰通信技术具有抗干扰能力强、隐蔽性好、多址能力强、误码率低、易于实现保密通信以及可以随机接入、任意选址的优点。
1 扩频通信系统的理论基础1.1 扩频通信技术的基本概念通信理论和通信技术主要是围绕着通信系统的有效性和可靠性进行研究，通信系统的有效性和可靠性是评价和衡量一个通信系统的主要性能指标。
通信系统的有效性是指通信系统传输信息的效率的高低。
因此为了提高系统的有效性我们必须采用最合理、最经济、最简单的方式传输尽可能多的数据和信息。
对于模拟通信系统，是通过多路复用技术来提高系统的有效性，因此，当信道复用的程度越高时系统传输信息的有效性也就越好。
现代通信技术(试题)[11-30]答案
![现代通信技术(试题)[11-30]答案](https://img.taocdn.com/s3/m/b1eb05aa647d27284b7351e1.png)
现代通信技术(试题)[11-30]答案一.写出下列英文缩写的中文含义DWDM:密集波分复用 SDH:同步数字系列3G:第三代移动通信系统 WLAN:无线局域网HFC: 混合光纤/同轴电缆网 PDH:准同步数字系列FR:帧中继 NGN:下一代网络TCP/IP:传输控制协议/互联协议 ATM:异步传送模式ADSL:非对称数字用户环路 IN:智能网CDMA:码分多址 PSTN:公共交换电话网二、名词解释1.解调:从已调信号中恢复出原调制信号的过程。
2.扩频:扩展频谱通信（简称扩频通信）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，并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。
3.信息：消息中的有效内容，其含量用信息量衡量。
或以适合于通信，存储或处理的形式来表示的知识或消息4.复用：多个用户同时使用同一信道进行通信而不互相干扰。
5.蓝牙技术：蓝牙（Blue Tooth）是一种短距离无线通信技术，是实现语音和数据无线传输的全球开放性标准。
其使用跳频（FH／SS）、时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）等先进技术，在小范围内建立多种通信与信息系统之间的信息传输。
6.调制：调制是将基带信号的频谱搬移到某个载频频带再进行传输的方式。
7.基带：基带是由消息转换而来的原始信号所固有的频带。
8.接入网：由核心网和用户驻地网之间的所有实施设备与线路组成，是为传送电信业务提供所需传送承载能力的实施系统，可经维护管理（Q3）由电信管理网进行配置和管理，主要接口包括：用户网络接口（UNI）、业务节点接口（SNI）和维护管理接口（Q3）。
三、简答题1.简述多普勒频移移动台（如超高速列车、超音速飞机等）的运动达到一定速度是，固定点接收到的载波频率将随运动速度不同而产生不同的频移，即产生多普勒效应。
第7章--差错控制编码
7.1.3 纠错码的分类
（1）根据纠错码各码组信息元和监督元的函 数关系，可分为线性码和非线性码。如果函数 关系是线性的，即满足一组线性方程式，则称 为线性码，否则为非线性码。
（2）根据上述关系涉及的范围，可分为分组 码和卷积码。分组码的各码元仅与本组的信息 元有关；卷积码中的码元不仅与本组的信息元 有关，而且还与前面若干组的信息元有关。
7.1.2 差错控制方式
常用的差错控制方式有3种： 检错重发、前向纠错和混合纠错，
图7-1 差错控制方式
前向纠错 FEC
发端
纠错码
收端
检错重发 ARQ
发端
混合纠错 HEC
发端
检错码 判决信号 检错和纠错码 判决信号
收端 收端
1．检错重发方式
检错重发又称自动请求重传方式，记作ARQ （Automatic Repeat Request）。
3．编码效率
用差错控制编码提高通信系统的可靠性，是以 降低有效性为代价换来的。我们定义编码效率 R来衡量有效性：
R=k/n 其中，k是信息元的个数，n为码长。 对纠错码的基本要求是：检错和纠错能力尽量
强；编码效率尽量高；编码规律尽量简单。际 中要根据具体指标要求，保证有一定纠、检错 能力和编码效率，并且易于实现。
图7-6 线性反馈移位寄存器
2．m序列产生器
用4级线性反馈移位寄存器产生的m序列，其周 期为p=24-1=15，其特征多项式f(x)是4次本原多 项式，能整除(x15+1)。先将(x15+1)分解因式， 使各因式为既约多项式，再寻找f(x)。
其中4次既约多项式有3个，但（x4+x3+x2+x+1） 能整除（x5+1），故它不是本原多项式，因此 找到两个4次本原多项式。（x4+x+1）和 （x4+x3+1）。由其中任何一个都可以产生m序 列。
信道编码技术在通信中的应用
信道编码技术在通信中的应用随着无线通信技术的不断发展，越来越多的人们开始关注信道编码技术在通信中的应用。
毫无疑问，信道编码技术是一种非常重要的技术，可以极大地提高通信的可靠性和稳定性。
一、信道编码技术的基本原理信道编码技术是指通过加入冗余编码来提高通信系统的可靠性。
其基本原理是在发送端对原始数据进行编码，加入冗余数据，并将编码后的数据通过通信信道发送到接收端。
接收端对接收到的数据进行译码，恢复出原始数据。
常见的信道编码技术有卷积码、Turbo码和LDPC码等。
卷积码是最早被使用的一种信道编码技术，具有较好的抗噪声性能；Turbo码是一种效果更好的信道编码技术，可以通过串联或并联多个卷积码来实现；LDPC码也是一种性能较好的信道编码技术，具有比Turbo码更高的编解码效率。
二、1、加强信道的抗噪声性能在通信过程中，数据信号往往会受到各种噪声的干扰。
使用信道编码技术可以加入冗余数据，提高信号的抗噪声性能，减小噪声对数据的影响。
这一点在数字广播和数字电视等领域得到了广泛的应用。
2、提升数据传输速率信道编码技术可以通过提高数据传输速率来提高通信效率。
在无线通信领域，通过加入差错控制编码，可以大幅提高无线局域网的传输速率，从而满足人们对高速无线通信的需求。
3、增强通信系统的安全性通过加密的方式来保证通信的安全性已经成为一种常见的做法。
在一些应用场景中，仅仅使用加密是不够安全的。
此时，信道编码技术可以作为一种新的保障手段。
通过加入特定的冗余编码，可以隐藏数据，增强通信系统的安全性。
三、未来发展趋势未来，信道编码技术将继续发挥着重要作用。
在5G等新一代通信技术的推广过程中，信道编码技术也将得到快速发展。
目前的研究重点主要集中在如何在信号传输的过程中提高信号的传输速率和可靠性。
最终目标是实现高速、低延时、大容量的通信。
结语信道编码技术是通信领域中的核心技术之一，其应用范围非常广泛，涵盖了通信系统设计的方方面面。
扩频通信的工作原理
扩频通信的工作原理扩频通信是一种广泛应用于无线通信系统中的调制技术，用于增加数据传输的可靠性和抗干扰性。
它通过将原始信号分散到一个较宽的带宽上，在接收端通过相同的扩频技术将信号提取出来。
扩频通信的工作原理可以概括为以下几个步骤：1. 编码：在发送端，扩频通信使用一个扩频码对原始数据进行编码。
扩频码由一系列具有较长码长的独立序列组成，这些序列被称为码片。
每个码片对应一个比特数据（或多个比特），扩频码可以有不同的编码方式，常见的编码方式有直接序列扩频（DSSS）和正交分频多路复用（OFDM）。
2. 扩频：在发送端，使用扩频码对原始数据进行扩频。
扩频是通过将每个比特数据与一个码片进行逻辑运算（通常为异或操作）来实现的。
这个操作将原始数据的每个比特，即0或1，扩展为一个码片序列，这样数据的带宽就被扩展了，实现了数据的扩频传输。
3. 调制：在发送端，通过对扩频信号进行调制，将其映射到一个载波上，从而形成调制信号。
调制方式可以有多种，常见的包括二进制相移键控（BPSK），四进制相移键控（QPSK）等。
4. 信道传输：经过调制的信号被发送到信道中进行传输。
由于扩频信号的带宽较宽，扩频通信在信道传输过程中可以提供更好的抗干扰能力和信号完整性。
这是因为扩频信号的能量被分散到带宽较宽的范围内，降低了窄带干扰对信号的影响。
5. 接收端处理：在接收端，通过与发送端使用相同的扩频码进行解码，将扩频信号中的原始数据恢复出来。
解码过程是编码过程的逆过程，通过将扩频信号与扩频码进行逻辑运算，得到原始数据序列。
6. 解调：在接收端，对解码的信号进行解调，将其转化为数字信号，并提取原始数据。
解调方式与调制方式相对应，常见的解调方式包括相干解调等。
通过以上的步骤，扩频通信实现了信号的传输和恢复。
扩频通信具有较好的抗干扰能力，可以在噪声和多径传播等复杂信道条件下工作。
它广泛应用于无线通信系统中，包括蓝牙、WLAN（无线局域网）、CDMA（码分多址）等。
WCDMA的关键技术及基本原理
TDMA是采用时分的多址技术。业务信道在 不同的时间片段分配给不同的用户。
CDMA是采用扩频的码分多址技术。所有 用户在同一时间、同一频段上、根据不 同的编码获得业务信道。
码分多址技术
• WCDMA系统
–PN码（扰码）
Spread Spectrum Multiple Access Code Division Multiple Access
扰码规划应该考虑因素
地域分布：处于同一地域内的小区 按纵列分配； 主扰码复用距离：应在码资源允许 的情况下尽量大，以确保分配原则 根据网络发展情况适当预留2-3组 主扰码以备网络扩容； 根据地形、地貌特点，合理划分 区域以节约扰码资源； 结合地域特点合理确定主扰码 复用距离
PN4
• 通过将伪噪声序列与基带脉冲数据相乘来扩展基带数据，其伪 噪声序列由伪噪声生成器产生 • 误码率受限于多址干扰和远近效应的影响 • 用功率控制来克服远近效应，受限于功率检测的精度 • WCDMA采用的是直接扩频方式
信道编码与扩频通信
信道编码与扩频通信直接扩频技术是二十一世纪通信的主要潮流之一。
特别是在移动通信领域，码分多址已经成为公认的二十一世纪蜂窝式移动通信基本特征。
故而通过仿真手段讨论扩频通信与信道编码的关系，具有相当重要的现实意义。
从某种意义上说，直接扩频技术也可以看作一种信道编码的分组编码形式，编译码都是通过码序列分组和同一个PN码的乘运算实现。
应用这一思想，可以进行二进制双极性扩频通信系统的蒙特卡罗仿真。
二进制双极性扩频通信系统的蒙特卡罗仿真双用户二进制双极性扩频通信系统的蒙特卡罗仿真模型双用户二进制双极性扩频通信系统的蒙特卡罗仿真流程图为了简化二进制双极性扩频通信系统的蒙特卡罗仿真模型，使我们把主要精力真正集中于编码仿真本身，本次仿真用户数为2，PN码采用长度为30的gold码。
如上图所示，双用户二进制双极性扩频通信系统的蒙特卡罗仿真模型中还加入了正弦干扰序列发生器，以用来测试扩频技术对人为正弦干扰的抑制作用。
在双用户二进制双极性扩频通信系统的蒙特卡罗仿真流程图中，正弦干扰被视做噪声的一部分置于叠加噪声模块。
MATLAB源程序function [p1,p2]=ss_Pe94_2105(snr_in_dB,A,w)%ss_Pe94_2105.m 双用户二进制双极性扩频通信系统的蒙特卡罗仿真%snr_in_dB 信噪比%p 误码率%A 正弦干扰幅度%w 正弦干扰角频率%PN码采用长度Lc为30的gold码,Lc=length(gold)=30snr=10^(snr_in_dB/10);sgma=1;Eb=2*sgma^2*snr;N=10^5; %仿真序列长度10^5，运行时间约3分钟p1=0;p2=0;gold1=[0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0]; gold2=[0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1]; Lc=length(gold1); %Lc=30;pn_seq1=2*gold1-1;pn_seq2=2*gold2-1;E_chip=Eb/Lc;temp=0;data1=0;data2=0;repeated_data1=zeros(1,Lc);repeated_data2=zeros(1,Lc);trans_sig1=zeros(1,Lc);trans_sig2=zeros(1,Lc);noise=zeros(1,Lc);n=1:Lc;interference=zeros(1,Lc);rec_sig=zeros(1,Lc);temp1=zeros(1,Lc);temp2=zeros(1,Lc);decision_variable1=0;decision_variable2=0;decision1=0;decision2=0;num_of_err_1=0;num_of_err_2=0;time=0;for i=1:Ntemp=rand;if (temp<0.5)data1=-1;elsedata1=1;endfor j=1:Lcrepeated_data1(j)=data1;endtrans_sig1=sqrt(E_chip)*repeated_data1.*pn_seq1;temp=rand;if (temp<0.5)data2=-1;elsedata2=1;endfor j=1:Lcrepeated_data2(j)=data2;endtrans_sig2=sqrt(E_chip)*repeated_data2.*pn_seq2; noise=sgma*randn(1,Lc);time=time+1,n=(time-1)*Lc+1:time*Lc;interference=A*sin(w*n);rec_sig=trans_sig1+trans_sig2+noise+interference; temp1=rec_sig.*pn_seq1;decision_variable1=sum(temp1);if (decision_variable1<0)decision1=-1;elsedecision1=1;endif (decision1~=data1)num_of_err_1=num_of_err_1+1;endtemp2=rec_sig.*pn_seq2;decision_variable2=sum(temp2);if (decision_variable2<0)decision2=-1;elsedecision2=1;endif (decision2~=data2)num_of_err_2=num_of_err_2+1;endendnum_of_err_1,num_of_err_2,p1=num_of_err_1/N;p2=num_of_err_2/N;%ss_Pe94_2105.m 双用户二进制双极性扩频通信系统的蒙特卡罗仿真echo on%cd94_2_030_105.m 双用户二进制双极性扩频通信系统的蒙特卡罗仿真绘图%PN码采用长度Lc为30的gold码,Lc=length(gold)=30%仿真序列长度10^5，运行时间约1小时A1=3;A2=7;A3=12;A4=0;%A1 A2 A3 A4 正弦干扰幅度w0=1;%w0 正弦干扰角频率SNRindB=0:2:30;for i=1:length(SNRindB)[smld_err_prb11(i),smld_err_prb12(i)]=ss_Pe94_2105(SNRindB(i),A1,w0);[smld_err_prb21(i),smld_err_prb22(i)]=ss_Pe94_2105(SNRindB(i),A2,w0);[smld_err_prb31(i),smld_err_prb32(i)]=ss_Pe94_2105(SNRindB(i),A3,w0);[smld_err_prb41(i),smld_err_prb42(i)]=ss_Pe94_2105(SNRindB(i),A4,w0);end;%绘图函数semilogy(SNRindB,smld_err_prb11,'mx-');title('双用户二进制双极性扩频通信系统的蒙特卡罗仿真')axis([0,30,10^(-5),1])hold onsemilogy(SNRindB,smld_err_prb12,'mo-');semilogy(SNRindB,smld_err_prb21,'gx-');semilogy(SNRindB,smld_err_prb22,'go-');semilogy(SNRindB,smld_err_prb31,'kx-');semilogy(SNRindB,smld_err_prb32,'ko-');semilogy(SNRindB,smld_err_prb41,'rx-');semilogy(SNRindB,smld_err_prb42,'ro-');%绘图函数SNRindB2=0:0.1:30;theo_err_prb=zeros(1,length(SNRindB2));for i=1:length(SNRindB2)SNR=exp(SNRindB2(i)*log(10)/10);theo_err_prb(i)=Qfunct(sqrt(2*SNR));%Qfunct y=(1/2)*erfc(x/sqrt(2)); 理论误码率公式endsemilogy(SNRindB2,theo_err_prb,'b:'); %绘图函数%cd94_2_030_105.m 双用户二进制双极性扩频通信系统的蒙特卡罗仿真绘图运行结果下图（cd94_2_030_105的运行结果）给出了不同信噪比条件（0dB-30dB）和不同幅度（A1=3、A2=7、A3=12、A4=0）正弦干扰下，发送100000比特的双用户二进制双极性扩频通信系统的蒙特卡罗仿真结果以及理论值曲线。
扩频数字通信的一般模型
扩频数字通信的一般模型
扩频数字通信的一般模型包括以下部分：
1. 源编码和信道编码：对信号进行数字处理,并添加冗余信息来增强信号的鲁棒性。
2. 扩频：利用伪随机码对信号进行扩频,将信号的带宽扩大,以减小信号在频域上的功率密度。
3. 信道传输：将扩频的信号通过信道传输,信道可以是有线或无线的传输媒介。
4. 接收机：接收信号并进行解扩频、信道解码和信号解码等处理,恢复原始信号。
5. 误码率检测和纠错：检测是否存在误码并进行纠错,提高通信质量和可靠性。
6. 解码和还原：解码原始信号并还原数据。
整个系统的设计需要考虑到信号的传输距离、信噪比、干扰和隐私等因素,以实现高速、可靠、安全的通信。
信道编码在现代通信中的应用
信道编码在现代通信中的应用一、卫星通信系统信道编码技术1.1卫星通信信道特性卫星通信必须通过地球以外空间的在轨卫星来实现，受到卫星本身放大器件、天线尺寸、遥远通信路径及宇宙其它星体等因素的影响，卫星信道具有：功率受限、带宽受限、非线性恒参信道、多经衰落信道、通信链路远时延大、易受环境干扰等特点。
信道编码技术作为保证信息正确传输的有效手段被广泛应用于各种卫星通信系统，通过信道编码可以在有限带宽、低信噪比条件下实现信息的低误码率传送，以达到节省发射机功率、提高频谱利用效率的目的。
信道编码技术一般包括请求重传（ARQ）、前向纠错（FEC）及二者的混合体制，鉴于卫星信道误码特性、频谱利用率、系统延时等指标的要求FEC技术被广泛应用于各种卫星系统，对FEC技术的研究不断深入，国际上提出了Turbo 码、LDPC（Low Density Parity Check）、级联编码、编码调制及Raptor码等优秀的差错控制技术。
1.2 现有卫星信道编码技术及应用[1]1.2.1 卷积码卷积码由Elias 于1955 年提出，是继分组码之后提出的简单、高效编码方式，上世纪七十年代，Viterbi 软判决译码算法迅速发展促使卷积码被广泛应用于各种卫星通信系统以及深空探测装置。
VSAT 卫星系统于20 世纪80 年代兴起之初，采用码率为1/2，约束长度为7 的卷积编码，在QPSK 调制下通过Viterbi 软判决译码，误码率为10-5时编码增益为5 dB。
90 年代初INTELSAT 提供的IDR（Intermediate Data Rate）业务使用码率为3/4 的删余卷积编码，它是由效率为1/2 的卷积码周期地删除规定比特而得到，在QPSK 调制方式下应用Viterbi 软判决译码可以提供10-7的误码性能，较未编码的情况获得了4 dB 的编码增益。
IBS（Intelsat Business Service）系统采用码率为1/2卷积码，相同条件下可以提供10-8的BER 性能。
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信道编码与扩频通信直接扩频技术是二十一世纪通信的主要潮流之一。
特别是在移动通信领域，码分多址已经成为公认的二十一世纪蜂窝式移动通信基本特征。
故而通过仿真手段讨论扩频通信与信道编码的关系，具有相当重要的现实意义。
从某种意义上说，直接扩频技术也可以看作一种信道编码的分组编码形式，编译码都是通过码序列分组和同一个PN码的乘运算实现。
应用这一思想，可以进行二进制双极性扩频通信系统的蒙特卡罗仿真。
二进制双极性扩频通信系统的蒙特卡罗仿真双用户二进制双极性扩频通信系统的蒙特卡罗仿真模型双用户二进制双极性扩频通信系统的蒙特卡罗仿真流程图为了简化二进制双极性扩频通信系统的蒙特卡罗仿真模型，使我们把主要精力真正集中于编码仿真本身，本次仿真用户数为2，PN码采用长度为30的gold码。
如上图所示，双用户二进制双极性扩频通信系统的蒙特卡罗仿真模型中还加入了正弦干扰序列发生器，以用来测试扩频技术对人为正弦干扰的抑制作用。
在双用户二进制双极性扩频通信系统的蒙特卡罗仿真流程图中，正弦干扰被视做噪声的一部分置于叠加噪声模块。
MATLAB源程序function [p1,p2]=ss_Pe94_2105(snr_in_dB,A,w)%ss_Pe94_2105.m 双用户二进制双极性扩频通信系统的蒙特卡罗仿真%snr_in_dB 信噪比%p 误码率%A 正弦干扰幅度%w 正弦干扰角频率%PN码采用长度Lc为30的gold码,Lc=length(gold)=30snr=10^(snr_in_dB/10);sgma=1;Eb=2*sgma^2*snr;N=10^5; %仿真序列长度10^5，运行时间约3分钟p1=0;p2=0;gold1=[0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0];gold2=[0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1];Lc=length(gold1); %Lc=30;pn_seq1=2*gold1-1;pn_seq2=2*gold2-1;E_chip=Eb/Lc;temp=0;data1=0;data2=0;repeated_data1=zeros(1,Lc);repeated_data2=zeros(1,Lc);trans_sig1=zeros(1,Lc);trans_sig2=zeros(1,Lc);noise=zeros(1,Lc);n=1:Lc;interference=zeros(1,Lc);rec_sig=zeros(1,Lc);temp1=zeros(1,Lc);temp2=zeros(1,Lc);decision_variable1=0;decision_variable2=0;decision1=0;decision2=0;num_of_err_1=0;num_of_err_2=0;time=0;for i=1:Ntemp=rand;if (temp<0.5)data1=-1;elsedata1=1;endfor j=1:Lcrepeated_data1(j)=data1;endtrans_sig1=sqrt(E_chip)*repeated_data1.*pn_seq1;temp=rand;if (temp<0.5)data2=-1;elsedata2=1;endfor j=1:Lcrepeated_data2(j)=data2;endtrans_sig2=sqrt(E_chip)*repeated_data2.*pn_seq2; noise=sgma*randn(1,Lc);time=time+1,n=(time-1)*Lc+1:time*Lc;interference=A*sin(w*n);rec_sig=trans_sig1+trans_sig2+noise+interference; temp1=rec_sig.*pn_seq1;decision_variable1=sum(temp1);if (decision_variable1<0)decision1=-1;elsedecision1=1;endif (decision1~=data1)num_of_err_1=num_of_err_1+1;endtemp2=rec_sig.*pn_seq2;decision_variable2=sum(temp2);if (decision_variable2<0)decision2=-1;elsedecision2=1;endif (decision2~=data2)num_of_err_2=num_of_err_2+1;endendnum_of_err_1,num_of_err_2,p1=num_of_err_1/N;p2=num_of_err_2/N;%ss_Pe94_2105.m 双用户二进制双极性扩频通信系统的蒙特卡罗仿真echo on%cd94_2_030_105.m 双用户二进制双极性扩频通信系统的蒙特卡罗仿真绘图%PN码采用长度Lc为30的gold码,Lc=length(gold)=30%仿真序列长度10^5，运行时间约1小时A1=3;A2=7;A3=12;A4=0;%A1 A2 A3 A4 正弦干扰幅度w0=1;%w0 正弦干扰角频率SNRindB=0:2:30;for i=1:length(SNRindB)[smld_err_prb11(i),smld_err_prb12(i)]=ss_Pe94_2105(SNRindB(i),A1,w0);[smld_err_prb21(i),smld_err_prb22(i)]=ss_Pe94_2105(SNRindB(i),A2,w0);[smld_err_prb31(i),smld_err_prb32(i)]=ss_Pe94_2105(SNRindB(i),A3,w0);[smld_err_prb41(i),smld_err_prb42(i)]=ss_Pe94_2105(SNRindB(i),A4,w0);end;%绘图函数semilogy(SNRindB,smld_err_prb11,'mx-');title('双用户二进制双极性扩频通信系统的蒙特卡罗仿真')axis([0,30,10^(-5),1])hold onsemilogy(SNRindB,smld_err_prb12,'mo-');semilogy(SNRindB,smld_err_prb21,'gx-');semilogy(SNRindB,smld_err_prb22,'go-');semilogy(SNRindB,smld_err_prb31,'kx-');semilogy(SNRindB,smld_err_prb32,'ko-');semilogy(SNRindB,smld_err_prb41,'rx-');semilogy(SNRindB,smld_err_prb42,'ro-');%绘图函数SNRindB2=0:0.1:30;theo_err_prb=zeros(1,length(SNRindB2));for i=1:length(SNRindB2)SNR=exp(SNRindB2(i)*log(10)/10);theo_err_prb(i)=Qfunct(sqrt(2*SNR));%Qfunct y=(1/2)*erfc(x/sqrt(2)); 理论误码率公式endsemilogy(SNRindB2,theo_err_prb,'b:'); %绘图函数%cd94_2_030_105.m 双用户二进制双极性扩频通信系统的蒙特卡罗仿真绘图运行结果下图（cd94_2_030_105的运行结果）给出了不同信噪比条件（0dB-30dB）和不同幅度（A1=3、A2=7、A3=12、A4=0）正弦干扰下，发送100000比特的双用户二进制双极性扩频通信系统的蒙特卡罗仿真结果以及理论值曲线。
从仿真结果来看，无正弦干扰下的蒙特卡罗仿真结果与理论值曲线吻合程度好的令人惊叹，仿真中两用户在同一信道真正实现了和平共处，因此用蒙特卡罗仿真模型来模拟实际双用户二进制双极性扩频通信系统，是可以被接受的；同时可以看出，扩频技术对人为的正弦干扰具有抑制能力，并且对于同样的人为正弦干扰，不同gold码的抑制干扰能力相对来说也有高下之分，在本次仿真中，用户1使用的gold码抑制正弦干扰能力更强。
级联码对双用户二进制双极性扩频系统误码性能的改善无正弦干扰下的仿真结果和扩频理论都已经说明，从单个用户角度来看，双用户二进制双极性扩频通信系统和原来的单用户二进制双极性通信系统是相同的。
于是我们可以推论，在双用户二进制双极性扩频通信系统中对上文各种信道编码性能测试结果，也将和前面的测试结果相同，即按照误码率性能指标，信道编码的最好方案是级联码。
另外，考虑到实际应用信道编码时通常采用级联码，本次双用户二进制双极性扩频通信系统中的信道编码仿真采用了级联码。
在双用户二进制双极性扩频通信系统的蒙特卡罗仿真模型框图中加入级联码的编译码器，就构成了测试级联码对双用户二进制双极性扩频通信系统误码性能改善的蒙特卡罗仿真模型，系统框图如下：双用户二进制双极性扩频级联码通信系统的蒙特卡罗仿真模型双用户二进制双极性扩频级联码通信系统的蒙特卡罗仿真流程图MATLAB源程序function [p1,p2]=ss_Pe94_2(snr_in_dB,A,w)%ss_Pe94_2.m 双用户二进制双极性扩频通信系统的蒙特卡罗仿真函数%snr_in_dB 信噪比%p 误码率%A 正弦干扰幅度%w 正弦干扰角频率%PN码采用长度Lc为30的gold码,Lc=length(gold)=30snr=10^(snr_in_dB/10);sgma=1;Eb=2*sgma^2*snr;N=16; %Nloop=10^4; %loopNs=N*loop1*loop2; %仿真序列长度loop*N=16*10^4，运行时间约5分钟p1=0;p2=0;gold1=[0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0]; gold2=[0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1]; Lc=length(gold1); %Lc=30;pn_seq1=2*gold1-1;pn_seq2=2*gold2-1;E_chip=Eb/Lc;temp=0;data1=0;data2=0;repeated_data1=zeros(1,Lc);repeated_data2=zeros(1,Lc);trans_sig1=zeros(1,Lc);trans_sig2=zeros(1,Lc);noise=zeros(1,Lc);n=1:Lc;interference=zeros(1,Lc);rec_sig=zeros(1,Lc);temp1=zeros(1,Lc);temp2=zeros(1,Lc);decision_variable1=0;decision_variable2=0;decision1=0;decision2=0;num_of_err_1=0;num_of_err_2=0;time=0;for h=1:loopfor i=1:Ntemp=rand;if (temp<0.5)data1=-1;elsedata1=1;endfor j=1:Lcrepeated_data1(j)=data1;endtrans_sig1=sqrt(E_chip)*repeated_data1.*pn_seq1; temp=rand;if (temp<0.5)data2=-1;elsedata2=1;endfor j=1:Lcrepeated_data2(j)=data2;endtrans_sig2=sqrt(E_chip)*repeated_data2.*pn_seq2; noise=sgma*randn(1,Lc);time=time+1,n=(time-1)*Lc+1:time*Lc;interference=A*sin(w*n);rec_sig=trans_sig1+trans_sig2+noise+interference;temp1=rec_sig.*pn_seq1;decision_variable1=sum(temp1);if (decision_variable1<0)decision1=-1;elsedecision1=1;endif (decision1~=data1)num_of_err_1=num_of_err_1+1;endtemp2=rec_sig.*pn_seq2;decision_variable2=sum(temp2);if (decision_variable2<0)decision2=-1;elsedecision2=1;endif (decision2~=data2)num_of_err_2=num_of_err_2+1;endendendnum_of_err_1,num_of_err_2,p1=num_of_err_1/Ns;p2=num_of_err_2/Ns;%ss_Pe94_2.m 双用户二进制双极性扩频通信系统的蒙特卡罗仿真函数function [p1,p2]=ss_Pe94_2_cnv_jz_74(snr_in_dB,A,w)%ss_Pe94_2_cnv_jz_74.m 双用户二进制双极性扩频通信系统的蒙特卡罗仿真函数%snr_in_dB 信噪比%p 误码率%A 正弦干扰幅度%w 正弦干扰角频率%PN码采用长度Lc为30的gold码,Lc=length(gold)=30snr=10^(snr_in_dB/10);sgma=1;Eb=2*sgma^2*snr;N=16; %Nloop=10^4; %loopNs=N*loop; %仿真序列长度Ns=loop*N=16*10^4，运行时间约15分钟dsource1=zeros(1,N); dsource2=zeros(1,N);output1_h74=hamming74(dsource1);output2_h74=hamming74(dsource2);G=[1 0 1 1 ; 1 1 1 1 ];k=1;output_cnv_encd1=cnv_encd(G,k,output1_h74);output_cnv_encd2=cnv_encd(G,k,output2_h74);channel_output1=zeros(1,length(output_cnv_encd2));channel_output2=zeros(1,length(output_cnv_encd2));[decoder_output1,survivor_state1,cumulated_metric1]=viterbi(G,k,channel_output1) ;[decoder_output2,survivor_state2,cumulated_metric2]=viterbi(G,k,channel_output2) ;[h4output1,h7output1]=h47(decoder_output1);[h4output2,h7output2]=h47(decoder_output2);p1=0;p2=0;numoferr1=0;numoferr2=0;num_of_err_1=0;num_of_err_2=0;cnv_jz_74_time=0;gold1=[0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0];gold2=[0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1];Lc=length(gold1); %Lc=30;pn_seq1=2*gold1-1;pn_seq2=2*gold2-1;E_chip=Eb/Lc;temp=0;data1=0;data2=0;repeated_data1=zeros(1,Lc);repeated_data2=zeros(1,Lc);trans_sig1=zeros(1,Lc);trans_sig2=zeros(1,Lc);noise=zeros(1,Lc);n=1:Lc;interference=zeros(1,Lc);rec_sig=zeros(1,Lc);temp1=zeros(1,Lc);temp2=zeros(1,Lc);decision_variable1=0;decision_variable2=0;decision1=0;decision2=0;for h=1:loopfor i=1:Ntemp=rand;if (temp<0.5)dsource1(i)=0;elsedsource1(i)=1;endtemp=rand;if (temp<0.5)dsource2(i)=0;elsedsource2(i)=1;endend%length(dsource) 28output1_h74=hamming74(dsource1);output2_h74=hamming74(dsource2);output1_jz28=jiaozhi(output1_h74,28);output2_jz28=jiaozhi(output2_h74,28);output_cnv_encd1=cnv_encd(G,k,output1_jz28);output_cnv_encd2=cnv_encd(G,k,output2_jz28);%length(output_cnv_encd),pausefor m=1:length(output_cnv_encd1)%=length(output_cnv_encd2) data1=2*output_cnv_encd1(m)-1;data2=2*output_cnv_encd2(m)-1;for j=1:Lcrepeated_data1(j)=data1;repeated_data2(j)=data2;endtrans_sig1=sqrt(E_chip)*repeated_data1.*pn_seq1;trans_sig2=sqrt(E_chip)*repeated_data2.*pn_seq2;noise=sgma*randn(1,Lc);cnv_jz_74_time=cnv_jz_74_time+1;n=(cnv_jz_74_time-1)*Lc+1:cnv_jz_74_time*Lc;interference=A*sin(w*n);rec_sig=trans_sig1+trans_sig2+noise+interference;%temp1=rec_sig.*pn_seq1;decision_variable1=sum(temp1);if (decision_variable1<0)decision1=-1;elsedecision1=1;endif (decision1~=data1)num_of_err_1=num_of_err_1+1;end%temp2=rec_sig.*pn_seq2;decision_variable2=sum(temp2);if (decision_variable2<0)decision2=-1;elsedecision2=1;endif (decision2~=data2)num_of_err_2=num_of_err_2+1;end%channel_output1(m)=(decision1+1)/2;channel_output2(m)=(decision2+1)/2;%end[decoder_output1,survivor_state1,cumulated_metric1]=viterbi(G,k,channel_output1) ;[decoder_output2,survivor_state2,cumulated_metric2]=viterbi(G,k,channel_output2) ;[decoder_output1_jjz28]=jiejiaozhi(decoder_output1,28);[decoder_output2_jjz28]=jiejiaozhi(decoder_output2,28);[h4output1,h7output1]=h47(decoder_output1_jjz28);[h4output2,h7output2]=h47(decoder_output2_jjz28);for i=1:N%=length(dsource1)=length(dsource2)if(h4output1(i)~=dsource1(i))numoferr1=numoferr1+1;endif(h4output2(i)~=dsource2(i))numoferr2=numoferr2+1;endendendnum_of_err_1,numoferr1,num_of_err_1-numoferr1,num_of_err_2,numoferr2,num_of_err_2-numoferr2,p1=numoferr1/Ns;p2=numoferr2/Ns;%ss_Pe94_2_cnv_jz_74.m 双用户二进制双极性扩频通信系统的蒙特卡罗仿真函数echo on%cd94_2_0216_jz.m 双用户二进制双极性扩频通信系统的蒙特卡罗仿真绘图%仿真序列长度Ns=loop*N=16*10^4，运行时间约12小时A1=3;A2=7;A3=12;A4=0;%A1 A2 A3 A4 正弦干扰幅度w0=1;%w0 正弦干扰角频率SNRindB=0:2:16;smld_err_prb110=zeros(1,length(SNRindB));smld_err_prb120=zeros(1,length(SNRindB));smld_err_prb210=zeros(1,length(SNRindB));smld_err_prb220=zeros(1,length(SNRindB));smld_err_prb310=zeros(1,length(SNRindB));smld_err_prb320=zeros(1,length(SNRindB));smld_err_prb410=zeros(1,length(SNRindB));smld_err_prb420=zeros(1,length(SNRindB));smld_err_jz_prb11=zeros(1,length(SNRindB));smld_err_jz_prb12=zeros(1,length(SNRindB));smld_err_jz_prb21=zeros(1,length(SNRindB));smld_err_jz_prb22=zeros(1,length(SNRindB));smld_err_jz_prb31=zeros(1,length(SNRindB));smld_err_jz_prb32=zeros(1,length(SNRindB));smld_err_jz_prb41=zeros(1,length(SNRindB));smld_err_jz_prb42=zeros(1,length(SNRindB));for i=1:length(SNRindB)i,SNRindB(i),[smld_err_prb110(i),smld_err_prb120(i)]=ss_Pe94_2(SNRindB(i),A1,w0);[smld_err_prb210(i),smld_err_prb220(i)]=ss_Pe94_2(SNRindB(i),A2,w0);[smld_err_prb310(i),smld_err_prb320(i)]=ss_Pe94_2(SNRindB(i),A3,w0);[smld_err_prb410(i),smld_err_prb420(i)]=ss_Pe94_2(SNRindB(i),A4,w0);end;for i=1:length(SNRindB)i,SNRindB(i),[smld_err_jz_prb11(i),smld_err_jz_prb12(i)]=ss_Pe94_2_cnv_jz_74(SNRindB(i),A1,w0 );[smld_err_jz_prb21(i),smld_err_jz_prb22(i)]=ss_Pe94_2_cnv_jz_74(SNRindB(i),A2,w0 );[smld_err_jz_prb31(i),smld_err_jz_prb32(i)]=ss_Pe94_2_cnv_jz_74(SNRindB(i),A3,w0 );[smld_err_jz_prb41(i),smld_err_jz_prb42(i)]=ss_Pe94_2_cnv_jz_74(SNRindB(i),A4,w0 );end;%绘图函数figure;semilogy(SNRindB,smld_err_jz_prb42,'r>:');axis([0,16,1e-5,1]);xlabel('Eb/N0 in dB');ylabel('Pe');title('双用户级联编码及未编码扩频系统仿真误比特率曲线比较');hold onsemilogy(SNRindB,smld_err_jz_prb11,'m<:');semilogy(SNRindB,smld_err_jz_prb12,'m>:');semilogy(SNRindB,smld_err_jz_prb21,'g<:');semilogy(SNRindB,smld_err_jz_prb22,'g>:');semilogy(SNRindB,smld_err_jz_prb31,'k<:');semilogy(SNRindB,smld_err_jz_prb32,'k>:');semilogy(SNRindB,smld_err_jz_prb41,'r<:');semilogy(SNRindB,smld_err_jz_prb42,'r>:');semilogy(SNRindB,smld_err_prb110,'mx-');semilogy(SNRindB,smld_err_prb120,'mo-');semilogy(SNRindB,smld_err_prb210,'gx-');semilogy(SNRindB,smld_err_prb220,'go-');semilogy(SNRindB,smld_err_prb310,'kx-');semilogy(SNRindB,smld_err_prb320,'ko-');semilogy(SNRindB,smld_err_prb410,'rx-');semilogy(SNRindB,smld_err_prb420,'ro-');%绘图函数SNRindB2=0:0.1:16;theo_err_prb=zeros(1,length(SNRindB2));for i=1:length(SNRindB2)SNR=exp(SNRindB2(i)*log(10)/10);theo_err_prb(i)=Qfunct(sqrt(2*SNR));%Qfunct y=(1/2)*erfc(x/sqrt(2)); 理论误码率公式endhold onsemilogy(SNRindB2,theo_err_prb,'b:'); %绘图函数%cd94_2_0216_jz.m 双用户二进制双极性扩频通信系统的蒙特卡罗仿真绘图运行结果下图（cd94_2_0216_jz的运行结果）给出了不同信噪比条件（0dB-16dB）和不同幅度（A1=3、A2=7、A3=12、A4=0）正弦干扰下，发送160000比特的双用户二进制双极性扩频级联码( 外编码采用（7，4）HAMMING码，交织编码采用（7，4）卷积交织编码，内编码采用（2，1，3）卷积码) 通信系统和未编码的双用户二进制双极性扩频通信系统蒙特卡罗仿真结果以及理论值曲线。