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(存儲(chǔ)版)
【正文】 解決方法 在此次長(zhǎng)達(dá)兩個(gè)星期的課程設(shè)計(jì)中，通過查閱資料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，但是在過程中我們也遇到了如下問題。通過此次課程設(shè)計(jì)，很直觀的看出，即使中途有高斯噪聲的干擾，除開會(huì)有一些延遲，最終CDMA擴(kuò)頻系統(tǒng)都能夠無失真的將信號(hào)還原出來。這更讓我學(xué)會(huì)如何正確安排合理的事情的工作順序可經(jīng)過老師的課程安排，這樣合理安排各個(gè)環(huán)節(jié)，那么在后期調(diào)試的過程中，發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤也比較好找，假如一開始就將整個(gè)模塊都連好，那出錯(cuò)了就很難分析，不知道錯(cuò)在哪，測(cè)試也也難測(cè)試出來。第一天到機(jī)房的時(shí)候，就打開了matlab軟件做起了仿真來，然而卻弄不出個(gè)所以然來。5 結(jié)束語在長(zhǎng)達(dá)兩周的課程設(shè)計(jì)中，通過自己的努力以及大家的幫助，最終在課程設(shè)計(jì)結(jié)束之際完成了此次項(xiàng)目。圖334 Analog Filter Design模塊 同時(shí)，將抽樣電平即零階保持電路ZeroOrder模塊設(shè)置在比較恰當(dāng)?shù)奈恢?，最終經(jīng)過逐步的調(diào)試，解調(diào)出來的波形圖如圖335所示圖335 Subsystem2模塊示波器圖 仿真結(jié)果與分析在通過這次試驗(yàn)，我們可以看出，信號(hào)通過CDMA系統(tǒng)之后，即使信道中有噪聲，系統(tǒng)還是能夠無誤碼率的將信號(hào)還原出來，足以證明CDMA的抗噪聲性能非常優(yōu)越。為保證能夠取得兩段不同的二進(jìn)制隨機(jī)序列且經(jīng)過兩段不同的6級(jí)gold擴(kuò)頻碼，也需要更改兩者的模塊設(shè)置，由于第一段信號(hào)可以采用之前的數(shù)據(jù)，故只需更改第二段信號(hào)的兩個(gè)模塊的參數(shù)，其中伯努利信號(hào)模塊更改設(shè)置如圖329所示，6級(jí)gold序列則如圖330所示。運(yùn)行完畢后，可觀測(cè)到誤碼率。 Analog Filter Design指的是濾波器，在這次的設(shè)計(jì)中要用到兩次，一次用作帶通濾波器，一次用作低通濾波器，兩者的參數(shù)設(shè)置如圖316和圖317。根據(jù)這幾個(gè)模塊的功能，不難發(fā)現(xiàn)，這里采用的是鍵控法進(jìn)行PSK調(diào)制，因此，設(shè)置完幾個(gè)模塊后，加上示波器運(yùn)行，可得擴(kuò)頻調(diào)制信號(hào)頻譜圖、示波器仿真圖分別如圖313以及圖314。因此可設(shè)步長(zhǎng)sample ，即信號(hào)頻率為252*pi（rad/s），模塊設(shè)置如圖34所示。 圖 31 一段二進(jìn)制隨機(jī)信號(hào)擴(kuò)頻仿真系統(tǒng)電路圖 再做完一段二進(jìn)制隨機(jī)信號(hào)擴(kuò)頻仿真之后，根據(jù)現(xiàn)實(shí)生活中的情況進(jìn)行模擬，即產(chǎn)生另外一段不同的二進(jìn)制隨機(jī)序列以及不同的6級(jí)gold碼序列進(jìn)行擴(kuò)頻，將兩段擴(kuò)頻信號(hào)進(jìn)行調(diào)制后，在信道中進(jìn)行疊加，并加入噪聲，最后再將疊加的信號(hào)進(jìn)行分別的解調(diào)、解擴(kuò)。 3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)本課程設(shè)計(jì)中先做出一段二進(jìn)制隨機(jī)信號(hào)擴(kuò)頻仿真，在一段信號(hào)的這個(gè)系統(tǒng)中，先將運(yùn)用6級(jí)gold碼作為對(duì)輸入的信號(hào)擴(kuò)頻的擴(kuò)頻碼，擴(kuò)頻之后再進(jìn)行Psk調(diào)制，之后經(jīng)過解調(diào)、解擴(kuò)再將得到的信號(hào)輸出?；蛘哒f對(duì)于任意給定的信號(hào)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(cuò)率。調(diào)制部分是為使經(jīng)信道的符號(hào)能在適當(dāng)?shù)念l段傳輸，如微波頻段，短波頻段。”在CDMA通信系統(tǒng)中，不同的用戶傳輸信息所用的信號(hào)不是靠頻率不同或時(shí)隙不同來區(qū)分的，而是用各不同的編碼序列來區(qū)分的，即靠信號(hào)的不同波形來區(qū)分的。Simulink是MATLAB最重要的組件之一，它提供一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和綜合分析的集成環(huán)境。因此，數(shù)字通信的應(yīng)用必將越來越廣泛[1] 。通過仿真模擬兩位用戶同時(shí)進(jìn)行信號(hào)的傳輸，每位用戶的信號(hào)均利用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、解調(diào)，在進(jìn)行擴(kuò)頻解碼以恢復(fù)原信號(hào)，實(shí)驗(yàn)中能夠看到兩位用戶信號(hào)均能夠還原，通過兩次的輸出與輸入的波形比較，最終實(shí)驗(yàn)的結(jié)果和理論分析的基本一致，從而達(dá)到了設(shè)計(jì)的目的。而通過作為傳輸信息的手段或方式，與傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)相互融合，已成為21世紀(jì)國(guó)際社會(huì)和世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的強(qiáng)大推動(dòng)力。同時(shí)要求模型設(shè)計(jì)應(yīng)該符合工程實(shí)際，模塊參數(shù)設(shè)置自然也必須要與原理相符合。同時(shí)有大量的第三方軟件和硬件可應(yīng)用于或被要求應(yīng)用于Simulink。接收端使用完全相同的偽隨機(jī)碼，與接收的帶寬信號(hào)作相關(guān)處理，把寬帶信號(hào)換成原信息數(shù)據(jù)的窄帶信號(hào)即解擴(kuò)，以實(shí)現(xiàn)信息通信[2]。E表達(dá)式：擴(kuò)頻通信的基本理論根據(jù)是信息理論中香農(nóng)(CPsk 調(diào)制用到的模塊：Sine Wave Function、Gain、Switch。具體如下： 擴(kuò)頻編碼模塊因?yàn)槭紫仁窃谝欢味M(jìn)制隨機(jī)信號(hào)擴(kuò)頻仿真系統(tǒng)開始的，因此，先從該系統(tǒng)中設(shè)置好擴(kuò)頻模塊。以伯努利信號(hào)為例，此信號(hào)的示波器仿真圖與時(shí)域波形一直，又由于此信號(hào)為基帶信號(hào)，因此功率頻譜在0頻率附近，根據(jù)信號(hào)功率為4*pi （rad/s）可知，從圖中看來，與理論值基本符合，最后一個(gè)相位功率譜也基本符合理論值的線性關(guān)系。圖314中從上到下依次是隨機(jī)二進(jìn)制信號(hào)（即伯努利信號(hào)）、調(diào)制信號(hào)（已擴(kuò)頻的）以及經(jīng)過調(diào)制后的信號(hào)。同時(shí)，解調(diào)還需要通過抽樣判決器將波形濾出，ZeroOrder、Quantizing Encode兩個(gè)模塊設(shè)置如圖318和圖319所示圖 318 ZeroOrder模塊設(shè)置圖 319 Quantizing Encode模塊設(shè)置當(dāng)然，在此模擬系統(tǒng)的信道中加入了高斯噪聲，信道高斯噪聲模塊采用Gaussian NoiseGenerator，這用于模擬實(shí)際信道中的干擾參數(shù)設(shè)計(jì)見下圖
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