(完整版)基于MATLAB的扩频通信系统仿真毕业设计

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(完整版)基于matlab的通信系统仿真毕业论文

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(完整版)基于matlab的通信系统仿真毕业论文创新实践报告报告题目:学院名称:姓名:基于 matlab 的通信系统仿真信息工程学院余盛泽班级学号:指导老师:温靖二 O 一四年十月十五日目录一、引言 (3)二、仿真分析与测试 (4)2.1 随机信号的生成 ............................................................................................................... 4 2.2 信道编译码........................................................................................................................4 2.2.1 卷积码的原理 ........................................................................................................ 4 2.2.2 译码原理 ................................................................................................................5 2.3 调制与解调 (5)2.3.1 BPSK 的调制原理 .................................................................................................. 5 2.3.2 BPSK 解调原理 (6)2.3.3 QPSK 调制与解调................................................................................................. 7 2.4 信道 .......................................................................................................................... . (8)2.4.1 加性高斯白噪声信道 ............................................................................................ 8 2.4.2 瑞利信道 ................................................................................................................ 8 2.5 多径合并 .......................................................................................................................... .. 8 2.5.1 MRC 方式 (8)2.5.2 EGC 方式................................................................................................................ 9 2.6 采样判决 .......................................................................................................................... .. 9 2.7 理论值与仿真结果的对比 (9)三、系统仿真分析 (11)3.1 有信道编码和无信道编码的的性能比较...................................................................... 11 3.1.1 信道编码的仿真 ................................................................................................... 11 3.1.2 有信道编码和无信道编码的比较 .......................................................................12 3.2 BPSK 与QPSK 调制方式对通信系统性能的比较...................................................... 13 3.2.1 调制过程的仿真 ................................................................................................... 13 3.2.2 不同调制方式的误码率分析 ...............................................................................14 3.3 高斯信道和瑞利衰落信道下的比较 .............................................................................. 15 3.3.1 信道加噪仿真 ....................................................................................................... 15 3.3.2 不同信道下的误码分析 ....................................................................................... 15 3.4 不同合并方式下的对比 .. (16)3.4.1 MRC 不同信噪比下的误码分析 ......................................................................... 16 3.4.2 EGC 不同信噪比下的误码分析 .......................................................................... 16 3.4.3 MRC、EGC 分别在2 根、4 根天线下的对比 . (17)3.5 理论数据与仿真数据的区别 (17)四、设计小结.............................................................................................................. 19 参考文献......................................................................................................................20一、引言现代社会发展要求通信系统功能越来越强,性能越来越高,构成越来越复杂;另一方面,要求通信系统技术研究和产品开发缩短周期,降低成本,提高水平。

基于MATLAB的扩频和调频通信系统仿真

基于MATLAB的扩频和调频通信系统仿真

实验报告课程名称:现代通信原理实验任课教师:李波实验名称:基于MATLAB的扩频和跳频通信系统仿真研究年级:13级专业:控制工程姓名:李义学号:12013002346日期:2013年10月10日云南大学信息学院一、 实验目的根据通信理论知识熟练的运用MATLAB 进行直序列扩频和跳频扩频的仿真研究。

二、 实验内容1.Matlab/simulink 通信系统仿真。

2.用matlab 实现直序列扩频和跳频扩频。

三、 实验平台硬件平台:笔记本电脑软件平台:windows7操作系统、Matlab R2013a四、扩展频谱通信知识1.理论基础通信技术和通信理论的研究,是围绕着通信系统的有效性和可靠性这两个基本问题开展的。

所以,有效性和可靠性是设计和评价一个通信系统的主要性能指标。

有效性,是指通信系统传输信息效率的高低。

这个问题是讨论怎样以最合理、最经济的方法传输最大数量的信息。

在模拟通信系统中,多路复用技术可提高系统的有效性。

显然,信道复用程度越高,系统传输信息的有效性就越好。

在数字通信系统中,由于传输的是数字信号,因此传输的有效性是用传输速率来衡量的。

可靠性,是指通信系统可靠地传输信息。

由于信息在传输过程中受到干扰,收到的与发出的信息并不完全相同。

可靠性就是用来衡量收到信息与发出信息的符合程度。

因此,可靠性决定于系统抵抗干扰的性能,也就是说,决定于通信系统的抗干扰性。

在模拟通信系统中,传输可靠性是用整个系统的输出信噪比来衡量的。

在数字通信系统中,传输可靠性是用差错率来衡量的。

扩展频谱通信由于具有很强的抗干扰能力,首先在军用通信系统中得到了应用。

近年来,扩展频谱通信技术的理论和应用发展非常迅速。

扩频通信是扩展频谱通信的简称。

我们知道,频谱是电信号的频域描述。

承载各种信息(如语音、图象、数据等)的信号一般都是以时域来表示的,即表示为一个时间的函数)(t f 。

信号的时域表示式)(t f 可以用傅立叶变换得到其频域表示式)(f F 。

基于MATLAB的WCDMA扩频通信系统的仿真设计与分析

基于MATLAB的WCDMA扩频通信系统的仿真设计与分析

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:李小瑜学号: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电话、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。

基于MATLAB的扩频通信m序列的仿真

基于MATLAB的扩频通信m序列的仿真

********************实践教学********************兰州理工大学计算机与通信学院2010年秋季学期移动通信课程设计题目:基于MATLAB的扩频通信m伪随机序列产生专业班级:通信工程07级(1)班姓名:周超学号: 07250115指导教师:贾科军成绩:目录摘要 (3)前言 (4)第一章基本原理 (5)1.1扩频调制 (5)1.2直接序列扩频(DS)原理 (8)1.3伪随机(PN)序列 (9)第二章 m序列发生器的系统分析 (12)2.1 m序列的产生 (12)2.2 m序列的反馈系数 (15)2.3 m序列发生器结构 (16)2.4 m序列的基本性质 (17)2.5 m序列的相关性 (17)第三章详细设计 (19)3.1 十阶m序列的设计框图 (19)3.2工作流程图 (20)第四章仿真测试及结论 (22)4.1 十阶m序列的仿真结果及分析 (22)4.2该设计的序列相关性仿真结果及分析 (27)参考文献 (28)总结 (29)所谓扩频通信,是扩展频谱通信技术的简称。

它是指用来传输信息的射频带宽远大于信息本身带宽的一种通信方式,扩频通信系统的出现,被誉为是通信技术的一次重大突破。

伪随机序列是具有某种随机特性的确定的序列。

它们是由移位寄存器产生确定序列,然而它们却具有某种随机序列的随机持性。

因为同样具有随机特性,无法从一个已经产生的序列的特性中判断是真随机序列,只能根据序列的产生办法来判断。

本设计运用MATLAB实现产生扩频通信中的m序列,并分析了相关性能。

关键词:扩频通信;随机序列;m序列随着社会,经济的发展,移动通信得到了越来越广泛的应用,在我国,移动通信发展的起步晚,但发展极其迅速。

移动通信的发展日新月异,从1978年第一代模拟蜂窝网电话系统的诞生至今,不过10多年,第二代全数字蜂窝网电话系统就已问世,第三代的个人通信系统的方案和实验均已开始。

在这种情况下,相应的扩频编码技术也随之诞生了。

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。

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。
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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。
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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。
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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。
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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

扩频通信系统仿真实验毕业设计

扩频通信系统仿真实验毕业设计

重庆交通大学信息科学与工程学院综合性设计性实验报告专业:通信工程14级学号:姓名:实验所属课程:移动通信原理与应用实验室(中心):信息技术软件实验室指导教师:2016年11月一、题目扩频通信系统仿真实验 二、仿真要求①传输的数据随机产生,要求采纳频带传输(DBPSK 调制); ②扩频码要求采纳周期为63(或127)的m 序列;③仿真从基站发送数据到三个不同的用户,各不同用户别离进行数据接收; ④设计三种不同的功率延迟散布,从基站抵达三个不同的用户别离通过量径衰落(途径数别离为2,3,4);⑤三个用户接收端别离解出各自的数据并与发送前的数据进行过失比较。

三、仿真方案详细设计通信系统的整体框图:发送部份 接收部份发射机原理图用户1发射机用户2发射机用户3发射机多径,高斯信道用户1接收机 用户2接收机 用户3接收机接收机原理如图,整个设计由发送端、信道和接收机组成。

其中发射端要紧完成m 序列的产生,随机0,1序列的产生。

然后利用m 序列对产生的随扩频码t0cos ωt0cos ω扩频码调制之后的信号接收信号机序列进行扩频,然后再用DPSK调制方式先对其进差分编码再进行调制。

信道要紧模拟信号的多径传输,在那个信道中一共有三个用户的数据进行传输,用户一通过了2径衰落,用户二通过了3径衰落,用户三通过了4径衰落。

接收端接收到的信号是几路多径信号的加噪后的叠加,第一要完成信号的解扩,然后再解调,滤波,抽样裁决,差分译码最后别离与原始信号比较并统计误码率。

流程图:扩频1.扩频码(m序列)的产生:扩频码为伪随机序列,本实验采纳自相关特性好,相互关特性较差的M序列,因为有三路用户,应选取带有6位移位寄放器,周期为63的m序列。

其对应的二进制序列别离为:1000011,1100111,1101101.以1000011为例,其具体的寄放器结构图如下所示:初始化各寄放器单元内容为1二、扩频:扩频的要紧思想是每一名数据位都扩展成长度为m序列长的信息,其具体做法是将数据信息中的‘1’用m序列代替,而关于‘-1’用-m序列代替,如此对每一个数据位都进行扩展就实现了对原始数据的扩频。

基于MATLAB的扩频通信系统仿真毕设范文

基于MATLAB的扩频通信系统仿真毕设范文

西安文理学院机械电子工程系本科毕业设计(论文)题目基于MATLAB的扩频通信系统仿真专业班级06级电子信息工程2班学号017学生姓名指导教师刘密歌设计所在单位西安文理学院2010年5月西安文理学院本科毕业设计(论文)任务书西安文理学院本科毕业设计(论文)开题报告注:此表前三项由学生填写后,交指导教师签署意见,经教研室审批后,才能开题。

西安文理学院本科毕业设计(论文)中期检查表西安文理学院本科毕业设计(论文)指导教师评分表西安文理学院本科毕业设计(论文)评阅教师评分表西安文理学院本科毕业设计(论文)答辩记录、2、论文等级分优秀(≥90分)、良好(80~89分)、中等(70~79分)、及格(60~69分)、不及格(<60分)。

百度文库- 好好学习,天天向上-10基于MATLAB的扩频通信系统仿真的设计摘要:本文阐述了扩展频谱通信技术的基本原理、主要性能指标及其工作特点,然后根据香农定理和柯捷尔尼科夫潜在抗干扰理论,利用MATLAB提供的可视化工具Simulink和Monte Carb仿真算法,建立了扩频通信系统仿真模型,详细讲述了各个模块的设计,并指出了仿真建模中要注意的问题。

在给定的仿真条件下,运行了仿真程序,得到了预期的仿真结果。

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。

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;扩频增益;MATLASimulation of the Spread Spectrum Communication SystemBased on MATLABAbstract:This article elaborated the spread spectrum communication technology's basic principle, the main performance index and the operating feature, then act according to the Shannon theorem and tan oak Jieer the Nikefu latent antijamming theory, provides visualization tool Simulink and Monte using MATLAB the Carb simulation algorithm, has established the wide frequency communications system simulation model, narrated in detail each module's design, and had pointed out in the simulation modelling must pay attention question. In assigns under the simulation condition, moved the simulated program, obtained the anticipated simulation result. Does not have when the disturbance through the analysis the error rate simulation curve and the theory predicted value, had proven constructs the simulation model the accuracy. At the same time, the use establishment's simulation system, has studied the wide frequency gain and the out-port signal-to-noise ratio relations, finally indicated that under the same error rate, increases.Key words:Spread Spectrum Communication, Signal-to-Noise, Spread Spectrum Gain;MATLAB目录第一章绪论 (1)选题的目的与意义 (1)本课题在国内外的发展现状 (1)本课题要解决的主要问题 (3)第二章扩频通信系统 (4)扩频通信的基本原理 (4)2.1.1扩频通信的定义 (4)2.1.2扩频通信的理论基础 (5)2.1.3扩频通信的主要性能指标 (6)2.1.4扩频通信系统的工作原理 (6)2.1.5 m序列 (7)2.1.6扩频通信的实现方法 (8)扩频通信系统的特点 (8)2.2.1抗干扰性强 (8)2.2.2低截获性 (9)2.2.3抗多路径干扰性能好 (9)2.2.4保密性好 (9)第三章扩频通信系统仿真模型的建立 (10)Simulink简介 (10)Simulink应用的学习 (10)3.2.1 Simulink工作平台 (10)3.2.2 Simulink仿真模块 (12)3.2.3 Simulink仿真过程 (12)3.2.4 Simulink模块库 (13)3.2.5仿真模型的建立与模块参数与属性的设置 (16)3.2.1其他应用模块集和Simulink扩展库 (18)模型建立及主要模块设计 (21)对产生m序列的仿真 (23)对直接扩频通信系统的仿真 (24)扩频增益与输出端信噪比的关系 (25)结束语 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附录一原理图 (29)附录二仿真模型图 (30)附录三仿真结果图 (31)附录四英文文献翻译 (32)附录四英文文献翻译.............................................. 错误!未定义书签。

直接序列扩频通信系统的MATLAB仿真毕业论文

直接序列扩频通信系统的MATLAB仿真毕业论文

直接序列扩频通信系统的MATLAB仿真毕业论文摘要直接扩频序列调制是用速率很高的伪噪声码序列与信息码序列模二相加后(波形相乘)得带复合码序列,用复合码序列去制载波相位,从而获得直接扩频序列信号的。

直接扩频通信具有低截获概率、抗干扰能力强以及易于实现码分多址等优点,在抗干扰通信及民用移动通信中都得到了广泛的应用。

先阐述了扩频通信的基本原理、主要性能指标及其工作特点,然后根据香农定理在抗下扰理论,借助工具箱和仿真算法,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。

在MATLAB程序仿真部分,主要分为6大部分,分别为主函数,发送模块,接收模块,AWNG信道,Walsh函数和差错计数器。

通过主函数对各个子函数的调用,实现4个用户的随机数据的发送和接收,同时生成前4个用户在整个传输过程中的各种波形变化图,并对系统信噪比与误码率关系进行分析。

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。

扩频技术具有抗干扰能力强,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,这也是选择本次课题研究的原因所在。

关键词:直接序列扩频信号,通信,MATLABABSTRACTDirect-sequence spread spectrum transmitters (DS-SS) use a periodical pseudo-random sequence (PN sequence) to modulate the baseband signal,and exploit the modulated signal to control the phase of carrier wave. Because DS signals show many advantages such as anti-jamming capability. low probability of interception. multiple access capability and so on. direct sequence spread spectrum signals have been widely applied for secure communications and mobile communications known as Code Division Multiple Access System.This thesis expounds the basic principles of spread spectrum communication, and then article mainly acts according to the Shannon theorem.with the aid of matlab toolbox. it has established the direct sequence spread spectrum communications system simulation model which does not have when the disturbance through the analysis corror rate simulation curve and theory predicted value, had proven constructs the simulation model the accuracy.In the MATLAB simulation part, mainly divides into six parts, respectively is given priority to function, sending module, receiving module, AWNG channel, Walsh function and error counter. Through the main function of each function call, realize four user random data sending and receiving, at the same time generate before four users throughout the various waveform variation in the process of transmission, and the relationship between signal to noise ratio and bit error rate of the system were analyzed.Spread spectrum communication is an important branch of communication and channel development direction of communication system. Spread spectrum technology has the features such as strong anti-jamming capability, the secrecy good, the advantages of easy to realize multiple access communication, therefore the technology more and more get the attention of people, this is also why choose this topic research.第一章绪论人类社会进入到了信息社会,通信现代化是人类社会进入信息时代的重要标志。

基于MATLAB的扩频通信研究-毕业论文

基于MATLAB的扩频通信研究-毕业论文

---文档均为word文档,下载后可直接编辑使用亦可打印---摘要扩展通信的技术复杂,比较难模拟,为了更好的研究相关问题,本文关于MATLAB 的扩频通信技术方面进行相关调查研究。

为更好的掌握该技术,通过MATLAB提供的Simulink的工具包以此创建的名为扩频通信系统的模型,之后对该仿真程序进行运行并使用扩频码,保证系统误码率不改变,以此建立扩频增益与输出信噪比二者间的联系,并对扩频通信系统进行学术探究。

观察有关数据发现,系统的输出信噪比有了良好的改良。

所以通过研究MATLAB该仿真模型,扩频通信系统具有强抗干扰能力,为扩频通信的现代通信打下坚实基础。

关键词:扩频通信;MATLAB;扩频增益;输出信噪比;强抗干扰能力Research on spread spectrum communication based on MATLABAbstractThe technology of extended networking is complex and difficult to approximate. In orde r to study the related problems better, this paper examines the spread spectrum communicatio n technology of MATLAB. In order to better master the technology, the Simulink software ki t provided by Matlab is used to create a model called spread spectrum communication syste m. Then the simulation program is run and spread spectrum code is used to assure that the fail ure rate of the system does not change, so as to obtain the relationship between the spread spe ctrum gain and the output signal-to-noise ratio, and carry out academic research on the sprea d spectrum communication system. It has been found that the SNR output of the system has b een improved. Therefore, through the study of the MATLAB simulation model, the spread spe ctrum communication system has a strong anti-jamming ability, which lays a concrete foundat ion for the modern communication of spread spectrum communication. technology of extende d communication is complex and difficult to simulate. With the purpose of studying the relate d problems better, this paper studies spread spectrum communication based on MATLAB. O n the basis of thoroughly mastering the theory of spread spectrum communication, KeyWords: technology of extended networking; MATLAB; spread spectrum gain; output signal-to-noise ratio; strong anti-jamming ability1前言扩展频谱通信,简言之,便为扩频通信。

基于Matlab的直序列和跳频扩频通信系统仿真

基于Matlab的直序列和跳频扩频通信系统仿真

基于Matlab 的直序列和跳频扩频通信系统仿真一、实验目的根据通信理论知识熟练的运用MATLAB 进行直序列扩频和跳频扩频的仿真研究。

二、实验内容1.Matlab/simulink 通信系统仿真。

2.用matlab 实现直序列扩频和跳频扩频。

三、实验平台硬件平台:笔记本电脑软件平台:windows XP 操作系统、Matlab R2014a四、扩频通信(一)理论基础通信技术和通信理论的研究,是围绕着通信系统的有效性和可靠性这两个基本问题开展的。

所以,有效性和可靠性是设计和评价一个通信系统的主要性能指标。

有效性,是指通信系统传输信息效率的高低。

这个问题是讨论怎样以最合理、最经济的方法传输最大数量的信息。

在模拟通信系统中,多路复用技术可提高系统的有效性。

显然,信道复用程度越高,系统传输信息的有效性就越好。

在数字通信系统中,由于传输的是数字信号,因此传输的有效性是用传输速率来衡量的。

可靠性,是指通信系统可靠地传输信息。

由于信息在传输过程中受到干扰,收到的与发出的信息并不完全相同。

可靠性就是用来衡量收到信息与发出信息的符合程度。

因此,可靠性决定于系统抵抗干扰的性能,也就是说,决定于通信系统的抗干扰性。

在模拟通信系统中,传输可靠性是用整个系统的输出信噪比来衡量的。

在数字通信系统中,传输可靠性是用差错率来衡量的。

扩展频谱通信由于具有很强的抗干扰能力,首先在军用通信系统中得到了应用。

近年来,扩展频谱通信技术的理论和应用发展非常迅速。

扩频通信是扩展频谱通信的简称。

我们知道,频谱是电信号的频域描述。

承载各种信息(如语音、图象、数据等)的信号一般都是以时域来表示的,即表示为一个时间的函数)(t f 。

信号的时域表示式)(t f 可以用傅立叶变换得到其频域表示式)(ωF 。

频域和时域的关系由式(1-1)确定:⎪⎩⎪⎨⎧==⎰⎰∞∞-∞∞--ωωπωπd e F t f dt e t f F t j ft j f 2π2)(21)()()( (1-1) 函数)(t f 的傅立叶变换存在的充分条件是)(t f 满足狄里赫莱(Dirichlet)条件,或在区间(-∞,+∞)绝对可积,即dt t f ⎰∞∞-)(必须为有限值。

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

摘 要:本文以扩频理论为基础,用 MATLAB 对直接序列扩频通信系统进行了仿真。系统中扩频编码采用 m 序列,整个
系统采用 QPSK 调制方式,接收端同步捕获过程采用数字匹配滤波器的原理。在给定的仿真条件下,对仿真程序进行了运行测
试,得到了预期的仿真结果。
关键词:直接序列扩频;通信;MATLAB
中图分类号:TN965
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信息码源经过串并转化为 I 、Q两路信号与 m序列进行
扩频得到 I 、Q 两路扩频信号,两路扩频信号再与载频为
f 0=3kHz 的正弦信号进行 QPSK调制后得到已调信号,如图五
基 于
所示。
MATLAB


图二 接收端


步包含了两个过程:捕获和跟踪。

直扩信号的捕获方法有很多种,包括顺序搜索法、滑动
0 引言 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[1]。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上的好处, 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。 1 直接序列扩频通信
图七 解扩仿真
参考文献 [ 1] 田日才. 扩频通信[ M] . 北京: 清华大学出版社. 2007, 4. [ 2] 光明, 熊贤祚. 扩频通信[ M] . 西安: 西安电子科技大
学出版社, 1999.
作者简介 施小茜(1984—),女,西安工业大学电子信息工程学院
硕士研究生,主要从事无线通信方面的研究; 齐华(1963—),女,西安工业大学教授,主要研究方向:

毕业设计(论文)-基于matlab的跳频扩频通信系统的研究[管理资料]

毕业设计(论文)-基于matlab的跳频扩频通信系统的研究[管理资料]

摘要在科技的日益发展中,扩展频谱通信则是一种新型的通信方式。

跳频通信是扩展频谱通信中的一种,跳频通信和自适应通信、扩展频谱通信以及高速数字数据通信系统被称为“90年代的通信技术”。

由于扩展频谱通信、跳频通信极强的抗干扰能力和多址通信性能,使其在军事和民用上都得到越来越广泛的应用。

本文讲述了扩频通信的基本概念和跳频系统的主要特点。

跳频通信技术具有很强的抗干扰能力,所以跳频通信一直也是扩频通信技术研究中的一个重点。

在阐述跳频通信基本原理和实现方法的基础上,利用 Matlab 提供的可视化工具 Simulink 建立了跳频通信系统仿真模型,详细讲述了各模块的设计。

在给定仿真条件下,对该跳频通信系统在宽带噪声干扰工作机制下进行了仿真,得到了宽带噪声干扰下的误码率信噪比曲线。

结果表明,跳频通信系统的抗干扰能力优于传统的定频通信,在战术通信中有更高的可靠性。

【关键词】:扩展频谱通信跳频通信抗干扰误码率信噪比ABSTRACTIn the development of science and technology, the spread spectrum communication is a kind of new way to communicate. Frequency hopping communication is spread spectrum communication of frequency hopping communication and adaptive communication, spread spectrum communication and high speed digital data communication system known as "90’s communications technology". Due to the spread spectrum communication, frequency hopping communication strong anti-interference ability and multi-access communication performance, so that in the military and civilian up to get more and more widely. This paper introduced the spread spectrum communication of the basic concepts and frequency hopping system main characteristics.Frequency hopping communication technology has the very strong anti-jamming ability, so the frequency hopping communication has also spread spectrum communication technology in the study of a key. In this paper the frequency hopping communication basic principle and method, and on the basis of the use of Matlab provide visual tools Simulink established the frequency hopping communication system simulation model, the detailed design of each module in tells the story. In a given simulation conditions, the frequency hopping communication system in broadband noise under the working mechanism is simulated, and get the broadband noise ber under Signal to noise rate curve. The results show that the frequency hopping communication system of anti-interference ability is better than that of traditional fixed frequency communication in communications have higher tactics reliability.【Keywords】: spread spectrum communication; Frequency hopping communication; Anti-interference; The bit error rate; Signal to noise rate目录第一章绪论 (4)选题目的及意义 (4)跳频通信的应用和发展 (5)第二章跳频通信理论基础 (7)跳频系统的组成及数学模型 (7)跳频的主要技术指标 (9)跳频系统的关键技术 (10)跳频图案 (11)跳频信号的发送与接收 (16)跳频信号的同步 (16)第三章基于Matlab/Simulink的跳频系统仿真 (20)Simulink 仿真介绍 (20)跳频系统仿真模型 (22)跳频系统抗干扰性能分析 (32)第四章总结 (34)致谢 (35)参考文献 (36)第一章绪论第一节选题目的及意义在现代通信中常常会遇见的一个重要问题就是抗干扰问题。

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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Simulation of the Spread Spectrum Communication SystemBased on MATLABAuthor: Guo JianTutor: Tang HailingAbstractThe theory base and realizing methods of the spread spectrum communication technology was presented in this study. The simulation model of the spread spectrum communication 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 simulation program was run and the anticipant results were gained. Moreover, the relationship between 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 communication system would also be enhanced.Keywords: spread spectrum communication, Signal-to-Noise, error rate目录1.绪论 (1)1.1 扩展频谱简介 (1)1.2 扩展频谱技术特点 (1)1.3 研究扩频通信的目的和意义 (2)1.4 本文的主要内容 (2)2.扩展频谱技术 (4)2.1 理论基础 (4)2.2 频谱的扩展实现 (5)2.3 m序列 (6)2.5 本章小结 (8)3.SIMULINK模型建立 (10)3.1 随机整数发生器(Random Integer genarator) (10)3.2 PN序列发生器(PN Sequence Generator) (11)3.3 最小相移键控调制(M-PSK Modulator Passband) (11)3.4 加性高斯白噪声信道(AWGN Channel) (12)3.5 最小相移键控解调(M-PSK Demodulator Passband) (13)3.6 误码率分析仪(Error Rate Calculation) (13)3.7 其他设置 (15)3.7.1 RELAY 的设置 (15)3.7.2 product的设置 (16)3.7.3 display 的设置 (16)3.7.4 频谱分析仪(spectrum scope)的设置 (17)4.仿真结果与分析 (18)4.1 Simulink仿真结果 (18)4.2 Simulink仿真结果分析 (18)4.3 m文件的仿真结果 (19)4.4 m文件的仿真结果分析 (19)5.结论 (20)致谢 (21)参考文献 (22)附录 (23)1.绪论1.1 扩展频谱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。

1.2 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。

1.3 研究扩频通信的目的和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。

1.4 本文的主要内容本文第一章对扩展频谱进行了简介,并对扩展频谱技术的特点,研究扩频通信的目的和意义进行了阐述。

第二章对扩展频谱技术的理论基础,扩展频谱的理论来系统的介绍扩展频谱技术,并在此简单介绍了m序列移位寄存器。

第三章主要内容为直序扩频通信系统,通过对直序扩频通信的简化框图以及扩展和解扩过程图来介绍直序扩频,并介绍了直序扩频的特点及其应用,最后利用程序得出直序扩频通信系统的仿真结果。

第四章通过扩频通信的应用及未来发展方向来得出结论,并附上参考文献,方便查找相关资料。

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