【正文】 根據(jù)當(dāng)前輸入和狀態(tài)來(lái)決定狀態(tài)的微分，得到微分矢量，然后把它返回給解法器，以計(jì)算下一個(gè)采樣點(diǎn)的狀態(tài)矢量。在 Simulink中，模塊都是用矢量來(lái)表示這三個(gè)部分的，如圖 所示X ( s t a t e s )U ( i n p u t ) y ( o u t p u t )圖 矢量模塊化西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文30 Simulink 仿真過(guò)程Simulink 仿真分為兩個(gè)階段：初始化和模型執(zhí)行。采用 SCOPE 模塊和其他的畫圖模塊，在仿真進(jìn)行的同時(shí)，就可觀看到仿真結(jié)果。在 Simulink 環(huán)境中，利用鼠標(biāo)就可以在模型窗口中直觀地畫出系統(tǒng)模型，然后直接進(jìn)行仿真。 本章小結(jié)本章首先介紹了調(diào)制的一些基本知識(shí),調(diào)制在通信系統(tǒng)中是必不可少的部分，而在無(wú)線通信系統(tǒng)中信道是比較復(fù)雜的。(1)內(nèi)部干擾：CDMA 信號(hào)共享相同的載波，相互之間會(huì)產(chǎn)生干擾，包括本小區(qū)和相鄰小區(qū)的干擾，干擾強(qiáng)弱取決于本小區(qū)和相鄰小區(qū)的業(yè)務(wù)情況，這種干擾稱為自干擾、同信道干擾、共信道干擾。：(1)強(qiáng)信號(hào)干擾：這種干擾是指合法的信號(hào)占用合法的頻率，由于功率過(guò)強(qiáng)，造成臨近頻段接收設(shè)備阻塞。接人信道用于短信令消息交換，提供呼叫發(fā)起、西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文24尋呼響應(yīng)、指令和注冊(cè)。它是用偽碼序列啟閉信號(hào)的發(fā)射時(shí)刻和時(shí)間。 擴(kuò)展頻譜通信的實(shí)質(zhì)：在發(fā)送端用一個(gè)偽隨機(jī)編碼信號(hào)（擴(kuò)頻函數(shù)）將發(fā)送信號(hào)的帶寬擴(kuò)展，然后再送入信道傳輸，在接收端對(duì)收到的擴(kuò)頻信號(hào)進(jìn)行相關(guān)處理以便將它恢復(fù)成窄帶信號(hào)，再?gòu)闹薪庹{(diào)出所需信息。它可以提高系統(tǒng)可靠性，且能獲得較高的信息頻帶利用率，是目前應(yīng)用較為廣泛的一種數(shù)字調(diào)制方式。45 0或177。 調(diào)制前先利用高斯濾波器將基帶信號(hào)成形為高斯型脈沖，再進(jìn)行 MSK 調(diào)制，這樣的調(diào)制方式稱為高斯最小頻移鍵控(GMSK)。 解調(diào)是調(diào)制的逆過(guò)程。正弦波調(diào)制有幅度調(diào)制、頻率調(diào)制和相位調(diào)制三種基本方式，后兩者合稱為角度調(diào)制。西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文19 本章小結(jié) 本章主要介紹了關(guān)于 CDMA 的一些基本概念及其基本原理，所謂CDMA，即在發(fā)送端使用各不相同的、相互（準(zhǔn)）正交的偽隨機(jī)地址碼調(diào)制其所發(fā)送的信號(hào)；在接收端則采用同樣的偽隨機(jī)地址碼從混合信號(hào)中解調(diào)檢測(cè)出相應(yīng)的信號(hào)。 GPS 系統(tǒng)，所以是一個(gè)準(zhǔn)同步的系統(tǒng)，具有獨(dú)特的小區(qū)搜索過(guò)程。傳輸信道分為公共傳輸信道和專用傳輸信道。 WCDMA 分為上行鏈路物理信道和下行鏈路物理信道。與前向鏈路類似，反向鏈路也采用了可變的幀長(zhǎng)，幀長(zhǎng)為5ms、10ms 或 20ms。與 IS95 系統(tǒng)不同，CDMA2022 系統(tǒng)的反向鏈路為每個(gè)業(yè)務(wù)信道都配備了一個(gè)導(dǎo)頻信道，所以反向鏈路也可進(jìn)行相干解調(diào)，這是CDMA2022 系統(tǒng)的一大特點(diǎn)。交織器的時(shí)間跨度是權(quán)衡時(shí)延、交織器內(nèi)存的要求和 Eb/No 要求而得。不同長(zhǎng)度 Walsh 碼之間的正交性需要研究。前向鏈路采用的發(fā)射分集為多載波發(fā)射分集、正交發(fā)射分集西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文16和空時(shí)擴(kuò)展分集三種。前向鏈路公共物理信道包括：導(dǎo)頻信道、同步信道、尋呼信道、廣播控制信道、快速尋呼信道、公共功率控制信道、公共支配信道和公共控制信道。IS95 系統(tǒng)交織一幀之內(nèi)的數(shù)據(jù)，除了同步信道之外，其他信道都是 20 毫秒，同步信道的一幀周期上 毫秒。 塊交織器特性很容易通過(guò)觀察矩陣得到。延時(shí) D 表示交織和解交織時(shí)帶來(lái)的額外讀 /寫操作量。連續(xù)操作使得卷積交織的初始開銷變得不重要。 交織常重復(fù)或編碼相結(jié)合，是一種防止突發(fā)錯(cuò)誤的時(shí)間分集形式。由于 16 位信息比特后面有 8 位編碼器比特，則前向業(yè)務(wù)信道幀表示為M=(101010010000010100000000)，由于 m＝8，n＝2，因此該編碼器包含一個(gè)具有 2 個(gè)模 2 加法器的 8 級(jí)移位寄存器和用于編碼器連續(xù)輸出的轉(zhuǎn)向器。每個(gè)生成序列包含 m+1 位二進(jìn)制數(shù)。卷積碼(n,k,m )由 k 條輸入、具有 m 階存儲(chǔ)的 n 條輸出線性時(shí)序電路實(shí)現(xiàn)。因?yàn)檎嬲碾S機(jī)信號(hào)和噪聲是不能重復(fù)再現(xiàn)和產(chǎn)生的，我們只能產(chǎn)生一種周期性的脈沖信號(hào)來(lái)近似隨機(jī)噪聲的性能，故稱之為偽隨機(jī)碼或 PN 碼。具有良好的相關(guān)特性和隨機(jī)性的地址碼和擴(kuò)頻碼對(duì)碼分多址通信是非常重要的，對(duì)系統(tǒng)的性能具有決定的作用。 ，時(shí)頻二維地址劃分使?jié)撛诘刂窋?shù)量增大。 在移動(dòng)通信中，信噪比 是最主要的矛盾，為了提高信噪比，可以不惜/SN一切手段。擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的擴(kuò)頻部分是一個(gè)帶寬比信息帶寬得多的偽隨機(jī)碼Gp（PN 碼）對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制，解擴(kuò)則是將接收到的擴(kuò)展頻譜信號(hào)與一個(gè)和發(fā)西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文9端偽隨機(jī)碼完全的本地碼相關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。擴(kuò)頻通信確切地說(shuō)稱為擴(kuò)譜通信更為恰當(dāng)，因?yàn)楸粩U(kuò)展的是信號(hào)頻譜帶寬，不過(guò)習(xí)慣上均稱為擴(kuò)頻，它是一類寬帶通信系統(tǒng)。本文的內(nèi)容安排如下： 第一章主要現(xiàn)代移動(dòng)通信系統(tǒng)的發(fā)展概況，CDMA 技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r以及 CDMA 通信系統(tǒng)的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)?；竞褪謾C(jī)發(fā)射功率的降低將大大延長(zhǎng)手機(jī)的通話時(shí)間，意味著電池、話機(jī)的壽命長(zhǎng)了，對(duì)環(huán)境起到了保護(hù)作用，故稱之為綠色手機(jī)。CDMA 移動(dòng)通信網(wǎng)是由擴(kuò)頻、多址接入、蜂窩組網(wǎng)和頻率再用等幾種技術(shù)結(jié)合而成，含有頻域、時(shí)域和碼域三維信號(hào)處理的一種協(xié)作，因此它具有抗干擾性好，抗多徑衰落，保密安全性高，同頻率可在多個(gè)小區(qū)內(nèi)重復(fù)使用，所要求的載干比（c/i）較小，容量和質(zhì)量之間可作權(quán)衡取舍等屬性。 CDMA 系統(tǒng)的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì) 移動(dòng)通信系統(tǒng)的多址方式在無(wú)線通信環(huán)境的電波覆蓋區(qū)內(nèi)，如何建立用戶之間的無(wú)線信道的連接，是多址接入方式的問(wèn)題。IS95B 可提供 CDMA 系統(tǒng)性能，并增加用戶移動(dòng)通信設(shè)備的數(shù)據(jù)流量，提供對(duì)64Kb/s 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的支持。CDMA 系統(tǒng)以其頻率規(guī)劃簡(jiǎn)單、系統(tǒng)容量大、頻率復(fù)用系數(shù)高、抗多徑能力強(qiáng)、通信質(zhì)量好、軟容量、軟切換等特點(diǎn)顯示出巨大的發(fā)展?jié)摿?。?20 世紀(jì) 80 年代中期開始，數(shù)字移動(dòng)通信得到了發(fā)展和應(yīng)用。移動(dòng)通信技術(shù)以其巨大的寬帶潛力和無(wú)與倫比的傳輸性能在通信領(lǐng)域，在長(zhǎng)距離大容量通信中占據(jù)著不可替代的位置。仿真結(jié)果表明，在噪聲的背景下，在接收端能夠完整地恢復(fù)出輸入信號(hào)。證明了 CDMA 通信系統(tǒng)仿真模型的正確性。更大系統(tǒng)容量、更好的通信質(zhì)量，而且要能在全球范圍內(nèi)更好地實(shí)現(xiàn)無(wú)縫漫游及為用戶提供包括語(yǔ)音、數(shù)據(jù)及多媒體等在內(nèi)的多種業(yè)務(wù)技術(shù)仍然是移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展的主要方向。數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)由于采用了多種數(shù)字技術(shù)，使得系統(tǒng)具有頻譜利用率高、系統(tǒng)容量大、可提供多種形式的服務(wù)、與 ISDN 兼容性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。 CDMA 技術(shù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩rCDMA 技術(shù)的出現(xiàn)源自于人類對(duì)更高質(zhì)量無(wú)線通信的需求。CDMA 是移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展方向。因?yàn)闊o(wú)線通信具有大面積無(wú)線電波覆蓋和廣播信道的西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文4特點(diǎn)，網(wǎng)內(nèi)一個(gè)用戶發(fā)射的信號(hào)其他用戶均可接受，所以網(wǎng)內(nèi)用戶如何能從播發(fā)的信號(hào)中識(shí)別出發(fā)送給本用戶地址的信號(hào)就成為建立連接的首要問(wèn)題。這些屬性使 CDMA 比其他系統(tǒng)具有以下幾點(diǎn)非常重要的優(yōu)勢(shì)。 這里指的是 CDMA 系統(tǒng)具有較高的話音質(zhì)量，聲碼器可以動(dòng)態(tài)地調(diào)整數(shù)據(jù)傳輸速率，并可根據(jù)適當(dāng)?shù)拈T限值選擇不同的電平級(jí)發(fā)射。 。采用功率控制和可變速率聲碼器，手機(jī)電池使用壽命延長(zhǎng)。 第二章介紹 CDMA 基本理論以及 CDMA 的物理層基本原理知識(shí)。它的主要特征是：擴(kuò)頻前的信息碼元帶寬遠(yuǎn)小于擴(kuò)頻后的擴(kuò)頻碼序列（chip）的帶寬。當(dāng)收到的信號(hào)與本地碼相匹配時(shí)，所要的信號(hào)就會(huì)恢復(fù)到其擴(kuò)展之前的原始帶寬。其中 Shannon（香農(nóng)）公式指出：可以采用頻帶 來(lái)?yè)Q取信噪比，F(xiàn)即當(dāng) 不變時(shí)，增加頻帶 可以降低接收機(jī)接收的信噪門限值 ?？垢蓴_能力強(qiáng)與低功率密度對(duì)于干擾受限系統(tǒng)，將允許接納更多的用戶數(shù)。它直接關(guān)系到系統(tǒng)的多址能力，關(guān)系到抗干擾、抗噪聲、抗截獲的能力及多徑保護(hù)和抗衰落的能力，關(guān)系到信息數(shù)據(jù)的隱蔽和保密，關(guān)系到捕獲與同步系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。此類碼具有良好的相關(guān)特性，即自相關(guān)值與互相關(guān)值比較有較大的隔離度；并且同一碼組內(nèi)的各碼占據(jù)的頻帶可以做到很寬并且相等。通常， n 和 k 是較小的整數(shù)，且 kn，但 m 相當(dāng)大。如果每次信息序列輸入 編碼器 1 比特，那么編碼器輸出序列 可以通過(guò)合并 離散卷積得到，即： (24)()())1*,12,.kjijicdgn??其中 (25)()()1,0,.mkjijlicdgl????? 基站對(duì)前向 CDMA 信道如同步、尋呼和業(yè)務(wù)信道上發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行卷積編碼。對(duì)于卷積編碼器，兩個(gè)生成序列分別為： (26)(1)()1()1()1()1(),0,2,3,4,5,6,7,810)ggg??和(1)2735)6g??八 進(jìn) 制 （ 10） （ 二 進(jìn) 制 ）八 進(jìn) 制 （ ） （ 二 進(jìn) 制 ）西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文13 (27) (2)()2()2()2()2()1,01,1,3,41,5,61,7,801)gggg? ? 利用方程()，對(duì)于 i=1 和 j=1，2，有: (28)(1)(1),0gilicd????? (29) (2)(1)2,0gili????利用生成序列 編碼器每個(gè)模 2 加法器的輸出分別為：(1)(2)(1),tg()t和 的 和 8l? (210)(1)()(1)()(1)()(1)()23578cddd?????????? (211)(2)()()()()(2)148輸出符號(hào)( )連接成單個(gè)序列，即發(fā)送到塊交織器的編碼符號(hào)序列:(1),c? ()2()(1)2022,.c? = (212)0010101) 對(duì)于前向和反向的 CDMA 信道，每當(dāng)信息速率小于 9600b/s 時(shí)，每個(gè)卷積編碼的符號(hào)重復(fù) k 次后再發(fā)送到塊交織器。符號(hào)在進(jìn)入突發(fā)信道傳送之前被改變順序或進(jìn)行交織。IS95 用了以類似塊交織技術(shù)為基礎(chǔ)的交織形式，將在下面進(jìn)一步討論。而剛提到，處理過(guò)程需要一些存儲(chǔ)單元，用 M 來(lái)表示。假使突發(fā)錯(cuò)誤的長(zhǎng)度為 B。因此，所有的 IS95 的交織器在塊數(shù)據(jù)上操作嚴(yán)格地說(shuō)，并沒(méi)有用塊交織，但是交織的類型設(shè)計(jì)要依賴于信道和原始數(shù)據(jù)率。其中前三種是和 IS95 系統(tǒng)兼容的前向鏈路信道，后面的信道則是 CDMA2022 新添加的類型。發(fā)射分集可以減少所需的 Eb/No，增加系統(tǒng)容量。同時(shí)，不同的Walsh 碼分配算法對(duì)系統(tǒng)容量也有影響。較短的幀長(zhǎng)可以減少端到端的時(shí)延，而對(duì)較長(zhǎng)的幀而言，幀頭占的比重小，因而要求的 Eb/No 也小。通過(guò)相干解調(diào)，反向鏈路的性能得到了改善。 (5)信道編碼。上行鏈路物理信道分為上行公共物理信道和上行專用物理信道兩大類。其中，公共傳輸信道分為廣播信道、前向接入信道、隨機(jī)接入信道、尋呼信道、西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文18公共分組信道和下行共享信道；專用傳輸信道包括上行專用信道和下行專用信道。 ，如：智能天線、多用戶檢測(cè)等。還介紹了 CDMA 通信系統(tǒng)的基本組成以及工作流程等，同時(shí)還闡述了 CDMA 通信系統(tǒng)中的一些物理層技術(shù)基本理論，這些都將為下面的信道調(diào)制和仿真提供理論基礎(chǔ)。此外還有一些變異的調(diào)制，如單邊帶調(diào)幅、殘留邊帶調(diào)幅等。調(diào)制方式不同，解調(diào)方法也不一樣。 QPSK 信號(hào)是利用正交調(diào)制方法產(chǎn)生的，其原理：先對(duì)輸入數(shù)據(jù)作串/并變換，即將二進(jìn)制數(shù)據(jù)每?jī)杀忍胤殖梢唤M，得到四種組合：（1，1） 、 （1，1） 、（1， 1）和（ 1，1） ，每組的前一比特為同相分量，后一比特為正交分量。135 0；西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文22 （2)可以使用非相干解調(diào)，避免 QPSK 信號(hào)相干解調(diào)中的“倒 π現(xiàn)象” 。 正交振幅調(diào)制是用兩路獨(dú)立的基帶數(shù)字信號(hào)對(duì)兩個(gè)相互正交的同頻載波進(jìn)行抑制載波的雙邊帶調(diào)制，利用已調(diào)信號(hào)在同一帶寬內(nèi)頻譜正交的性質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)兩路并行的數(shù)字信息傳輸。四種擴(kuò)頻調(diào)制方式 直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng) 又稱偽噪聲調(diào)制系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱(DS)系統(tǒng)或(PN)系統(tǒng)。發(fā)射信號(hào)的“有” 、 “無(wú)”同偽碼序列一樣是偽隨機(jī)的，跳時(shí)一般和跳頻結(jié)合起來(lái)使用，兩者一起構(gòu)成“時(shí)頻跳變”系統(tǒng)。反向業(yè)務(wù)信道用于從單個(gè)移動(dòng)臺(tái)向單個(gè)或多個(gè)基站傳輸用戶數(shù)據(jù)和信令業(yè)務(wù)。最常見的為 CDMA 下行對(duì) GSM 上行、固定頻率直放站等的干擾。(2)外部干擾：外部干擾源（非 CDMA）對(duì) CDMA 信號(hào)同樣會(huì)產(chǎn)生干擾影響。在無(wú)線通信中，發(fā)射信號(hào)在傳播過(guò)程中往往受到環(huán)境中的各種物體所引起的遮擋、吸收、反射、折射和衍射的影響，形成多條路徑信號(hào)分量具有不同的傳播時(shí)延、相位和振幅，并附有信道噪聲，它們的疊加會(huì)使復(fù)合信號(hào)相互抵消或增強(qiáng)，導(dǎo)致嚴(yán)重的衰落，這就需要對(duì)系統(tǒng)中的信號(hào)及信道進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)制。它為用戶提供了方框圖進(jìn)行建模的圖形接口，采用這種結(jié)構(gòu)畫模型