ds移动通信ds系统仿真

移动通信

课程设计报告

题目直接序列扩频通信系统的设计与实现

学院信息科学与工程学院

专业通信工程（本）

学生姓名聂寿增

学号 201410315316 年级 2014级指导教师杨洪军职称讲师

二〇一七年九月

接序列扩频通信系统的设计与实现

摘要：直接序列扩频通信系统（DS-CDMA）因其抗干扰性强,蔽性好,于实现码分多址（CDMA）,多径干扰,直扩通信速率高等众多优点，而被广泛应用于众多领域中。MATLAB因具有强大的数学计算、算法推导、建模仿真和图形绘制等功能而广泛应用于各领域，本文利用MATLAB的M语言进行编程、仿真，从而对CDMA无线通信系统的性能进行了分析。在此基础上，通过实例介绍了建立系统仿真模型的方法。利用MATLAB软件对CDMA无线通信系统的性能进行了分析。

关键词：直序扩频通信系统；误码率； MATLAB仿真

目录

第一章引言 0

1.1 背景 0

1.2选题的目的和意义 0

第2章直接扩频通信系统 (1)

2.1概念 (1)

2.2理论基础 (1)

2.3直接扩频通信系统组成及原理图 (3)

2.4直接序列扩频通信技术特点 (3)

第3章系统的设计与实现 (5)

3.1设计方案 (5)

3.1.1 实验流程图： (5)

3.1.2 设计思路： (5)

3.2设计步骤 (6)

3.3直接扩频通信系统仿真模型 (6)

3.3.1软件介绍 (6)

3.3.2直接扩频通信系统仿真模型图 (7)

3.3.2 各模块的简介 (7)

3.3.3 参数设置 (8)

3.4运行结果展示 (10)

3.5信噪比对误码率的影响 (14)

第4章结论与设计心得 (19)

4.1结论 (19)

4.2设计心得 (20)

参考文献 (20)

第一章引言

1.1 背景

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。怎样在恶劣的环境条件下保证通信有效地、准确地、迅速地进行，是当今通信工作者所面临的一大课题。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、抗衰落和多径性能以及频谱利用率高、多址通信等诸多优点越来越多的为人们所认识，并被广泛的应用于军事通信和民用通信的各个领域，从而推动了通信事业的迅速发展。扩频通信，即(Spread Spectrum Communication)扩展频谱通信，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。

1.2 选题的目的和意义

直接序列扩频通信系统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。直接序列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/Simulink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及其抑制正弦干扰性能进行了仿真，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。直接序列扩频通信系统通过高速率的伪码大大展宽了待传信号的带宽，在通信领域中具有非常重要的地位。直接序列扩频通信系统通过将信号扩展到很宽的频带上，大大降低了信号的功率谱密度，同时在接收端对扩频信号进行相关解扩，使其恢复成窄带信号。直接序列扩频通信系统的抗干扰能力是其他通信系统无 6 法比拟的。直接序列扩频通信系统是目前唯一能够工作在负信噪比下的通信系统，其在现在的电子对抗中起着重要的作用，敌方使用很强的人为干扰信号来干扰正常的通信，然而采用扩频技术能够提高通讯设备抗干扰能力，从而保证通信安全有效。

第2章 直接扩频通信系统

2.1 概念

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，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。而直接扩频通信是扩频通信中应用最广泛的，直接序列扩频，就是在发送端直接使用高码率的扩频序列码去扩展待传信号的频谱，同时在接收端使用相同的扩频序列码进行解调，把接收到的以扩信号还原成原始的信号。直接序列扩频（Direct Sequence Spread Spectrum ）是高安全性高抗扰性的一种无线序列型号传输方式。

2.2 理论基础

长期以来，人们总是想法使信号所占领谱尽量的窄，以充分利用十分宝贵的频谱资源。为什么要用这样宽频带的信号来传送信息呢？简单的回答就是主要为了通信的安全可靠。

扩频通信的基本特点，是传输信号所占用的频带宽度(W)远大于原始信息本身实际所需的最小(有效)带宽(∆F)，其比值称为处理增益Gp 。

众所周知，任何信息的有效传输都需要一定的频率宽度，如话音为1.7 —3.1kHz ，电视图像则宽到数兆赫。为了充分利用有限的频率资源，增加通路数目，人们广泛选择不同调制方式，采用宽频信道(同轴电缆、微波和光纤等)，和压缩频带等措施，同时力求使传输的媒介中传输的信号占用尽量窄的带宽。因现今使用的电话、广播系统中，无论是采用调幅、调频或脉冲编码调制制式，Gp 值一般都在十多倍范围内，统称为“窄带通信”。而扩频通信的Gp 值，高达数百、上千，称为“宽带通信”。

扩频通信的可行性，是从信息论和抗干扰理论的基本公式中引伸而来的。

信息论中关于信息容量的香农(Shannon)公式为：

2log (1)P C W N =+

（2-1）

式中：C --- 信道容量(用传输速率度量)