码分复用的设计与仿真课设

课程设计I课程设计

设计说明书

码分复用的设计与仿真

学生姓名梁亚龙

学号1018064085 班级网络103

成绩

指导教师

数学与计算机科学学院

2012年06月22日

课程设计I评阅书

题目码分复用的设计与仿真

学生姓名梁亚龙学号10180640805 指导教师评语及成绩

成绩：教师签名：年月日答辩教师评语及成绩

成绩：教师签名：年月日教研室意见

总成绩：室主任签名：年月日注：指导教师成绩60%，答辩成绩40%，总成绩合成后按五级制记入。

课程设计任务书

2011—2012学年第二学期

专业：网络工程学号：1018064085 姓名：梁亚龙

课程设计名称：通信原理

设计题目：码分复用的设计与仿真

完成期限：自2012年06 月11 日至2012 年06 月22 日共 2 周

设计依据、要求及主要内容（可另加附页）：

使用Matlab/Simulink仿真软件，设计码分复用系统。

要求画出整个系统框图、各点波形，并说明工作原理。能观察各分系统的各级波形（利用示波器），在图中表示出各点波形。能测试其各分系统的频谱特性，在图中表示出各点频谱。根据通信原理，设计出各个模块的参数（例如码速率，滤波器的截止频率等）。

设计上交内容：设计说明书一份（按格式书写）；仿真测试文件。

指导教师（签字）：教研室主任（签字）：

批准日期：年月日

摘要

根据码分多址基础原理扩频通信，通过对码分多址系统的仿真，以MATLAB作为平台，采用SIMULINK等工具建立扩频通信仿真模型，运行模型，通过分析波形，选择合理的模型和参数设置，分析其性能:码分复用(CDM，Code Division Multiplexing)是靠不同的编码来区分各路原始信号的一种复用方式，主要和各种多址技术结合产生了各种接入技术，包括无线和有线接入。例如在多址蜂窝系统中是以信道来区分通信对象的建立。主要的应用包括：非对称的数字用户环路（ADSL）、ETSI标准的数字音频广播（DAB）、数字视频广播（DVB）、高清晰度电视（HDTV）、无线局域网（WLAN）等。

关键词：扩频；码分复用；MATLAB/SIMULNK

目录

1 课题描述 (1)

2 扩频技术的理论基础 (3)

2.1扩展频谱通信原理 (3)

2.2 M序列 (3)

3 SIMULINK建模与仿真概述 (6)

4 码分复用通信系统仿真原理框图 (7)

6 码分多址仿真模型各个子模块介绍 (10)

6.1源信号生成 (10)

6.2扩频模块 (10)

6.3解扩模块 (12)

7 信源译码 (14)

8 信源的特殊输入 (15)

总结 (16)

参考文献 (17)

1 课题描述

复用技术是指一种在传输路径上综合多路信道，然后恢复原机制或解除终端各信道复用技术的过程。复用技术基本实现过程如下所示：

频分复用（FDM）―载波带宽被划分为多种不同频带的子信道，每个子信道可以并行传送一路信号。FDM 用于模拟传输过程。时分复用（TDM）―在交互时间间隔内在同一信道上传送多路信号。TDM 广泛用于数字传输过程。码分复用（CDM）―每个信道作为编码信道实现位传输（特定脉冲序列）。这种编码传输方式通过传输唯一的时间系列短脉冲完成，但在较长的位时间中则采用时间片断替代。每个信道，都有各自的代码，并可以在同一光纤上进行传输以及异步解除复用。波分复用（WDM）―在一根光纤上使用不同的波长同时传送多路光波信号。WDM 用于光纤信道。WDM 与FDM 基于相同原理但是它应用于光纤信道上的光波传输过程。粗波分复用（CWDM）－WDM 的扩张。每根光纤传送4到8种波长，甚至更多。应用于中型网络系统（区域或城域网）密集型波分复用（DWDM）－ WDM 的扩展。典型的 DWDM 系统支持8种或以上波长。显现系统支持上百种波长。

在数据通信中，复用技术的使用极大地提高了信道的传输效率，取得了广泛地应用。多路复用技术就是在发送端将多路信号进行组合(如广电前端使用的混合器)，然后在一条专用的物理信道上实现传输，接收端再将复合信号分离出来。多路复用技术主要分为两大类：频分多路复用(简称频分复用)和时分多路复用(简称时分复用)，波分复用和统计复用本质上也属于这两种复用技术。另外还有一些其他的复用技术，如码分复用、极化波复用和空分复用等。

码分复用(CDM，Code Division Multiplexing)是靠不同的编码来区分各路原始信号的一种复用方式，主要和各种多址技术结合产生了各种接入技术，包括无线和有线接入。例如在多址蜂窝系统中是以信道来区分通信对象的建立。

当前无线通信系统中存在三种主要的多址技术：频分多址接入、时分多址接入、码分多址接入。本文通信系统采用码分多址技术。

频分多址方式是以传输信号载波频率的不同划分来建立多址接入。其特点：频率规划复杂，需要严格的频率规划；基站复杂庞大，需重复配置收发信设备；越区切换复杂。

时分多址方式是以传输信号存在时间的不同划分来建立多址接入。其特点：基站复杂性减小，不需要双工器；系统设备必须有精确的定时和同步；需要自适应均衡技术。

码分多址方式是以传输的信号码型的不同划分来建立多址接入。采用码分多址接

入协议的通信系统给小区内的每个用户分配一条单独的扩频码，各个用户分配的码字之间互不相关。就降低干扰增加容量得到系统性能的改善和提高方面，有优化技术：功率控制、软切换、多用户检测和智能天线技术等。

码分多址系统的主要优点是保密性好；抗干扰能力强；采用了软切换；采用频率、时间和空间分集；较低的发射功率；兼容性好；频率利用率高，不需频率规划。存在问题：由于所有的基站都使用同一个频率，相互之间存在干扰，如果小区规划做得不好，将直接影响话音质量和使系统容量打折扣，因而在进行站距、天线高度等设计时应谨慎。