通信原理課程設計報告---cdma直接擴頻通信系統(tǒng)仿真-文庫吧
2025-03-08 12:30 本頁面
【正文】 送出去。接收端使用完全相同的偽隨機碼，與接收的帶寬信號作相關處理，把寬帶信號換成原信息數(shù)據(jù)的窄帶信號即解擴，以實現(xiàn)信息通信[2]。概念：擴展頻譜技術一般是指用比信號帶寬礦的多的品頻帶寬度來傳輸?shù)募夹g。它主要由于原始信息，信源編譯碼，信道編譯碼（差錯控制），載波調(diào)制與解調(diào)，擴頻調(diào)制與解擴和信道六大部分組成。信源編碼的目的是去點信息的冗余度，壓縮信源的數(shù)碼率，提高信道的傳輸效率。差錯控制的目的是增加信息在信道傳輸中的冗余度，是其具有檢錯能力，提高信道傳輸質(zhì)量。調(diào)制部分是為使經(jīng)信道的符號能在適當?shù)念l段傳輸，如微波頻段，短波頻段。擴頻調(diào)制和解擴時為了某種目的而進行的信號頻譜的展寬和還原技術。擴頻通信的基本理論根據(jù)是信息理論中香農(nóng)(CEShannon)的信道容量公式 (21)式中： C——信道容量，b/s；B——信道帶寬，Hz；S——信號功率，W；N——噪聲功率，W。香農(nóng)公式表明了一個信道無差錯地傳輸信息的能力同存在于信道中的信噪比以及用于傳輸信息的信道帶寬之間的關系。令C是希望具有的信道容量，即要求的信息速率，對(11)式進行變換 (22)對于干擾環(huán)境中的典型情況，當時，用冪級數(shù)展開(12)式，并略去高次項得 (23)或 (24)由式(13)和(14)可看出，對于任意給定的噪聲信號功率比，只要增加用于傳輸信息的帶寬B，就可以增加在信道中無差錯地傳輸信息的速率C?；蛘哒f在信道中當傳輸系統(tǒng)的信號噪聲功率比下降時，可以用增加系統(tǒng)傳輸帶寬B的辦法來保持信道容量C不變?；蛘哒f對于任意給定的信號噪聲功率比，可以用增大系統(tǒng)的傳輸帶寬來獲得較低的信息差錯率。擴頻通信系統(tǒng)正是利用這一原理，用高速率的擴頻碼來擴展待傳輸信息信號帶寬的手段，來達到提高系統(tǒng)抗干擾能力的目的。擴頻通信系統(tǒng)的帶寬比常規(guī)通信系統(tǒng)的帶寬大幾百倍乃至幾萬倍，所以在相同信息傳輸速率和相同信號功率的條件下，具有較強的抗干擾的能力。表達式：擴頻通信的基本理論根據(jù)是信息理論中香農(nóng)(CEShannon)的信道容量公式 (25)式中： C——信道容量，b/s；B——信道帶寬，Hz；S——信號功率，W；N——噪聲功率，W。香農(nóng)公式表明了一個信道無差錯地傳輸信息的能力同存在于信道中的信噪比以及用于傳輸信息的信道帶寬之間的關系。令C是希望具有的信道容量，即要求的信息速率，對(23)式進行變換 (26)對于干擾環(huán)境中的典型情況，當時，用冪級數(shù)展開(112)式，并略去高次項得 (27)即 特性：抗干擾能力強，特別是抗窄帶干擾能力、可檢性低，不容易被偵破、具有多址能力，易于實現(xiàn)碼分多址技術、可抗頻率選擇性衰落、頻譜利用率高，容量大、具有測距能力、技術復雜[3]。 3 系統(tǒng)設計本課程設計中先做出一段二進制隨機信號擴頻仿真，在一段信號的這個系統(tǒng)中，先將運用6級gold碼作為對輸入的信號擴頻的擴頻碼，擴頻之后再進行Psk調(diào)制，之后經(jīng)過解調(diào)、解擴再將得到的信號輸出。它的設計過程如下：運行MATLAB，打開Simulink模塊庫。，此系統(tǒng)仿真的模型圖如圖31所示，其中：擴頻所需模塊：bernoulli binary generator、gold sequence generator、logical operator。Psk 調(diào)制用到的模塊：Sine Wave Function、Gain、Switch。Psk解調(diào)用到的模塊：Analog Filter Design 、Sine WaveFunction、ZeroOrder、Quantizing Encode等。解擴用到的仿真模塊：Gold Sequence Generator、Unit Delay、Logical Operator。除此之外還需要Data Type Conversion，scope。其中Data Type Conversion是用于將布爾碼轉(zhuǎn)換為極性碼，scope是示波器。 圖 31 一段二進制隨機信號擴頻仿真系統(tǒng)電路圖 再做完一段二進制隨機信號擴頻仿真之后，根據(jù)現(xiàn)實生活中的情況進行模擬，即產(chǎn)生另外一段不同的二進制隨機序列以及不同的6級gold碼序列進行擴頻，將兩段擴頻信號進行調(diào)制后，在信道中進行疊加，并加入噪聲，最后再將疊加的信號進行分別的解調(diào)、解擴。這就好比兩個人在一同打電話給各自朋友，但是兩人的電話信號在空間中相互疊加，采取何種方式對各自信號解調(diào)、擴頻才能準確無誤將信息傳給各自的朋友。我們要做的便是這樣的一個模型，根據(jù)最初的模塊進行調(diào)整可得到下圖，如圖32所示圖 32 兩段二進制隨機信號擴頻仿真系統(tǒng)電路圖 為了更好的將系統(tǒng)模擬的更貼近現(xiàn)實生活，也便于研究的方便，此次課程設計的設計步驟采用先分開做好各類模塊，從基礎模塊做起，即先做好擴頻編碼模塊，接著將調(diào)制模塊做好，然后把解調(diào)模塊調(diào)整完成，之后將解
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