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直接序列擴頻通信系統仿真設計(編輯修改稿)

2026-07-27 08:40 本頁面

　

【文章內容簡介】經過信道傳輸，經過接收機的輸入電路、高頻放大器等，輸出信號仍為。相關器完成相干解調和解擴。接收端的PN碼與發端的PN碼相同。接收端本地調相情況與發端相似，這里的調制信號是p（t），即調相器輸出信號的相位僅取決于p（t），當p（t）=1時，的相位為；當p（t）=0時，的相位為0。信號的相位如圖12中（7）所示。相關器在這里可等效為對輸入相關器的、進行模2相加。同號模2相加為0，異號模2相加為。因此相關器的輸出的中頻相位如圖12中的（8）所示。經檢波后輸出原始信息。直接序列擴頻系統matlab 仿真 MATLAB的介紹MATLAB是matrixamp。laboratory兩個詞的組合，意為矩陣工廠（矩陣實驗室）。主要面對科學計算、可視化以及交互式程序設計的高科技計算環境。它將數值分析、矩陣運算、科學數據可視化以及非線性動態系統的建模和仿真等諸多強大功能集成在一個易于使用的視窗環境中，為科學研究、工程設計以及必須進行有效數值計算的眾多科學領域提供了一種全面的解決方案，并在很大程度上擺脫了傳統非交互式程序設計語言的編輯模式，代表了當今國際科學計算軟件的先進水平。MATLAB通信工具箱中的系統仿真，分為用SIMULINK模塊框圖進行仿真和用MATLAB函數進行的仿真兩種。本次實驗我們將采用MATLAB函數進行仿真，在用MATLAB函數的仿真中，函數根據數據流的次序依次執行，意味著所處理的數據，首先要經過一個階段運算，然后再激活下一個階段，這種仿真被稱為數據流的仿真。直接序列擴頻通信系統MATLAB仿真過程直接序列擴頻通信系統主要組成分為七個部分，分別為信源部分、擴頻部分、調制部分、信道傳輸部分、解調部分、解擴部分和信宿部分。在兩個用戶的信息中我們給定的是0和1的信息，在本次是嚴重，我們為了在調制和擴頻中更加容易計算，我們將數據中的0用－1來代替。圖21 直擴通信系統的組成框圖信息信碼m(t)BPSK調制載波PN 碼擴頻解調本地PN碼BPSK解調本地載波直接序列擴頻的matlab仿真組成框圖如圖21所示。直接序列擴頻通信系統MATLAB仿真波形編寫直接序列擴頻通信系統MATLAB仿真程序，檢查錯誤后輸出相應波形。本次仿真實驗將輸出七個波形，從這七個波形可以較直觀的看到直接序列擴頻通信系統的每一個調制過程。在本次仿真中，我們用戶給定所要傳輸的信息為0101101。輸出波形如圖22。圖22 用戶輸入的信息輸入用戶信息后進行擴頻，既將輸入的信息與PN碼進行模2運算，輸出波形如圖23所示。圖23 用PN碼擴頻后的波形其中，PN碼的產生是由一個PN碼發生器來完成的。PN碼發生器如圖24所示其中PN碼的波形如圖25所示。初始值 1 0 1 0D1D2D3D4圖24 PN碼發生器圖25 PN碼波形圖擴頻之后進行調制，在本次試驗中，我們采用BPSK調制。數據調制后輸送出其調制之后的波形。調制后的傳輸信道選用的高斯白噪聲信道，在本次仿真中信噪比設定為20。調制之后送入信道等待傳輸至接收端。經過BPSK調制后的波形如圖26所示。圖26 用戶經BPSK調制后的波形在信道的接收端進行的過程和輸入端是相反的。首先解調，這里選用的也是BPSK的解調。其解調輸出波形如圖27所示。圖27 經BPSK解調后的波形解調之后進行解擴，解擴時使用的PN碼和擴頻時使用PN碼需保持一致，以此保證解擴出的信息的正確性。經過BPSK解擴輸出的波形如圖28所示。圖28 用戶經BPSK解擴后的波形將經過BPSK解擴后的信息送入低通濾波器中進行檢波，檢波之后將輸出相應的信息。經過檢波后的波形如圖29所示。圖29 用戶經檢波后的波形直接序列擴頻通信系統的抗干擾性直擴系統抗干擾性的原理直接序列擴頻通信系統采用高碼率的擴頻碼序列PN碼,在發送端與要發送的信號進行模2加,產生擴頻序列,由于序列碼元很窄,占用很寬的頻帶,達到擴頻的目的,然后用擴頻序列去調制載波并予以傳輸。在接收端接收到的擴頻信號經放大混頻后,用與發端相同且同步的PN碼對擴頻信號進行解擴。由于收發端PN碼的相關系數為1,可以完全恢復所傳的信息,而干擾和噪聲由于與接收機PN碼不相關,在相關解調時降低了進入信號通頻帶內的干擾。擴頻的運算是信息流與PN碼模二加的過程。解擴的過程與擴頻過程完全相同,即將接收的信號用PN碼進行第二次擴頻處理。要求使用的PN碼與發送端擴頻用PN碼不僅碼字相同,而且相位相同，否則會使有用信號自身相互抵消。解擴處理將信號壓縮到信號頻帶內,由寬帶信號恢復為窄帶信號。同時將干擾信號擴展,降低干擾信號的譜密度,使之進入到信息頻帶內的功率下降,從而使系統獲得處理增益,提高系統的抗干擾能力。為了方便分析,對系統作如下假設: 系統各用戶同步。系統各用戶功率相同。僅考慮白噪聲干擾引起的誤碼, 忽略信號傳輸、調制解調過程中的誤碼。調試分析使用MATLAB編寫程序研究正弦干擾信號振幅與誤碼率的關系。加入噪聲和干擾后，取LC=20，用3個不同的正弦信號干擾，其振幅分別為0，3，7。假定在誤碼率運算中的加性噪聲是固定的，進行多次運算，而且在每次運算中，信號能量取值都滿足所需的信噪比要求，輸出波形如圖31所示。圖31 不同振幅和信噪比對誤碼率的影響總結仿真實驗歸納如下:1. 系統誤碼率與信道里的信噪比大小有關。2. 正弦干擾信號的振幅越大，誤碼率越大。從系統仿真的結果看來,直序擴頻技術擁有良好的抗干擾能力。心得和體會這次實驗做的確實不易，通過總結以前學習的知識和查閱相關資料艱難的完成了本次實驗，這其中請教了不少同學。因為格式和內容的問題重做了好幾次，在這其中也學會了論

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