通信原理課程設(shè)計(jì)報(bào)告---cdma直接擴(kuò)頻通信系統(tǒng)仿真-全文預(yù)覽
【正文】 *pi即可，為方便研究此系統(tǒng)，將載波波形在此設(shè)置頻率是504*pi（rad/s），見圖示311，同時(shí)根據(jù)原理圖可知，需要一段與載波同頻率但有180度相移的波形與擴(kuò)頻信號(hào)經(jīng)過一個(gè)開關(guān)電路才可以達(dá)到調(diào)至效果，此時(shí)只需要將Gain模塊設(shè)置為圖312所示即可，即設(shè)計(jì)增益為1。整個(gè)擴(kuò)頻仿真系統(tǒng)模塊圖如圖35所示：圖 35 擴(kuò)頻仿真系統(tǒng)在運(yùn)行擴(kuò)頻仿真系統(tǒng)后可得到圖36和圖37，他們分別是伯努利信號(hào)功率譜圖以及gold碼功率譜圖，圖示如下 圖 36 伯努利信號(hào)功率譜 圖 37 gold碼功率譜在功率譜圖中有三個(gè)小圖，從上至下分別表示時(shí)域波形、功率頻譜以及相位的功率譜圖。 圖 33 伯努利信號(hào)模塊參數(shù)設(shè)置 圖 34 gold碼信號(hào)模塊參數(shù)設(shè)置由于是要產(chǎn)生一段擴(kuò)頻信號(hào)，因此選取的6級(jí)gold碼的信號(hào)頻率應(yīng)該要遠(yuǎn)大于基帶二進(jìn)制隨機(jī)信號(hào)。我們要做的便是這樣的一個(gè)模型，根據(jù)最初的模塊進(jìn)行調(diào)整可得到下圖，如圖32所示圖 32 兩段二進(jìn)制隨機(jī)信號(hào)擴(kuò)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(shí)生活，也便于研究的方便，此次課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)步驟采用先分開做好各類模塊，從基礎(chǔ)模塊做起，即先做好擴(kuò)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，之后將解擴(kuò)模塊完成，最后再模擬兩位用戶的CDMA通信即可。除此之外還需要Data Type Conversion，scope。此系統(tǒng)仿真的模型圖如圖31所示，其中：擴(kuò)頻所需模塊：bernoulli binary generator、gold sequence generator、logical operator。香農(nóng)公式表明了一個(gè)信道無差錯(cuò)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(guān)系。擴(kuò)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(wàn)倍，所以在相同信息傳輸速率和相同信號(hào)功率的條件下，具有較強(qiáng)的抗干擾的能力。令C是希望具有的信道容量，即要求的信息速率，對(duì)(11)式進(jìn)行變換 (22)對(duì)于干擾環(huán)境中的典型情況，當(dāng)時(shí)，用冪級(jí)數(shù)展開(12)式，并略去高次項(xiàng)得 (23)或 (24)由式(13)和(14)可看出，對(duì)于任意給定的噪聲信號(hào)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(cuò)地傳輸信息的速率C。擴(kuò)頻通信的基本理論根據(jù)是信息理論中香農(nóng)(C信源編碼的目的是去點(diǎn)信息的冗余度，壓縮信源的數(shù)碼率，提高信道的傳輸效率。CDMA技術(shù)的原理是基于擴(kuò)頻技術(shù)，即將需傳送的具有一定信號(hào)帶寬信息數(shù)據(jù)，用一個(gè)帶寬遠(yuǎn)大于信號(hào)帶寬的高速偽隨機(jī)碼進(jìn)行調(diào)制，使原數(shù)據(jù)信號(hào)的帶寬被擴(kuò)展，再經(jīng)載波調(diào)制并發(fā)送出去。為了創(chuàng)建動(dòng)態(tài)系統(tǒng)模型，Simulink提供了一個(gè)建立模型方塊圖的圖形用戶接口(GUI) ，這個(gè)創(chuàng)建過程只需單擊和拖動(dòng)鼠標(biāo)操作就能完成，它提供了一種更快捷、直接明了的方式，而且用戶可以立即看到系統(tǒng)的仿真結(jié)果。Simulink具有適應(yīng)面廣、結(jié)構(gòu)和流程清晰及仿真精細(xì)、貼近實(shí)際、效率高、靈活等優(yōu)點(diǎn)，并基于以上優(yōu)點(diǎn)Simulink已被廣泛應(yīng)用于控制理論和數(shù)字信號(hào)處理的復(fù)雜仿真和設(shè)計(jì)。因此，我在此次設(shè)計(jì)次系統(tǒng)之前先將只有一段隨機(jī)信號(hào)的擴(kuò)頻、解調(diào)、調(diào)制、解擴(kuò)頻的系統(tǒng)完善，再根據(jù)此系統(tǒng)仿真、觀測(cè)波形準(zhǔn)確無誤之后，在模擬兩段隨機(jī)信號(hào)擴(kuò)頻、調(diào)制之時(shí)進(jìn)行疊加完成整個(gè)系統(tǒng)的仿真。在MATLAB的Simulink中選擇相應(yīng)的信號(hào)發(fā)生器模塊，產(chǎn)生兩段隨機(jī)二進(jìn)制基帶信號(hào)，再分別利用不同的6級(jí)GOLD碼作為擴(kuò)頻序列進(jìn)行擴(kuò)頻編碼后再進(jìn)行PSK調(diào)制，在接收端對(duì)其進(jìn)行PSK解調(diào)和擴(kuò)頻解碼以恢復(fù)原信號(hào)，比較傳輸信號(hào)、已擴(kuò)頻信號(hào)，調(diào)制信號(hào)，解調(diào)信號(hào)和解擴(kuò)頻信號(hào)的功率譜密度，結(jié)合理論說明CDMA直接擴(kuò)頻系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。不過隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用以及超大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)備復(fù)雜程度大大降低。在當(dāng)今高度信息化的社會(huì)，信息和通信已成為社會(huì)的“命脈”。 《CDMA直接擴(kuò)頻通信系統(tǒng)仿真——以6及gold碼為擴(kuò)頻序列》 第 22 頁(yè) 共 23 頁(yè) CDMA直接擴(kuò)頻通信系統(tǒng)仿真——以6級(jí)GOLD碼為擴(kuò)頻序列學(xué)生姓名： 指導(dǎo)老師：蔡爍摘 要 此次課程設(shè)計(jì)的是模擬兩位用戶通過CDMA的直接擴(kuò)頻通信系統(tǒng)進(jìn)行傳送信息。關(guān)鍵詞 CDMA系統(tǒng) 直接擴(kuò)頻通信 glod碼 信號(hào)的調(diào)制與解調(diào) MATLAB/Simulink；1 引 言信息作為一種資源，只有通過廣泛地傳播與交流，才能產(chǎn)生利用價(jià)值，促進(jìn)社會(huì)成員之間的合作，推動(dòng)社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展，創(chuàng)造出巨大的經(jīng)濟(jì)效益。但是，由于數(shù)字通信對(duì)同步要求高，因而系統(tǒng)設(shè)備復(fù)雜。 課程設(shè)計(jì)目的此次通信原理課程設(shè)計(jì)的目的主要是仿真CDMA的直接擴(kuò)頻通信系統(tǒng)。 課程設(shè)計(jì)的步驟根據(jù)任務(wù)書要求可知，此次課程設(shè)計(jì)需要模擬兩段隨機(jī)信號(hào)經(jīng)過擴(kuò)頻、調(diào)制后，在傳輸過程中的疊加混合，再通過各自收發(fā)裝置中的解調(diào)、解擴(kuò)頻之后還原原始的模擬隨機(jī)信號(hào)。在該環(huán)境中，無需大量書寫程序，而只需要通過簡(jiǎn)單直觀的鼠標(biāo)操作，就可構(gòu)造出復(fù)雜的系統(tǒng)。Simulink可以
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