【正文】 and MATLAB program segment，furthermore, obtained conclusions about multiple access interference(MAI) and bit error rate (BER) of DSCDMA systems ,as well as how user data processed in the system. This paper investigated the M sequence﹑GOLD sequence and orthogonal GOLD sequence’s autocorrelation and crosscorrelation properties. Also, this paper introduced mercial mobile munication systems using CDMA technology and their direction of development from where we can see CDMA technology is increasingly being favored by mobile munications.Key words: CDMA system。 spreading sequences。在二次世界大戰(zhàn)前夕，德國為了提高潛艇魚雷的命中率而開發(fā)出一種利用“無線電波”來開發(fā)出能夠“無線遙控”的控制系統(tǒng)。當(dāng)時(shí)CDMA沖破當(dāng)時(shí)得到整個(gè)市場認(rèn)可的GSM系統(tǒng)的壟斷，以其獨(dú)特的系統(tǒng)優(yōu)勢開始迅速發(fā)展[2]。CDMA系統(tǒng)用戶發(fā)送的信息在經(jīng)過擴(kuò)頻碼的直接擴(kuò)頻之后，有用信號(hào)被展寬為具有偽噪聲特性的擴(kuò)頻信息。IS95也叫TIAEIA95。l 可變速率生碼器及語音激活技術(shù)：大大提高了頻譜效率，非通話狀態(tài)時(shí)的速率是通話狀態(tài)時(shí)速率的1/8；其次，它改進(jìn)語音質(zhì)量，采用13kbit/s聲碼器和8kbit/s聲碼器；它可以支持多個(gè)聲碼器同時(shí)工作。事實(shí)上，cdma2000標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)體系結(jié)構(gòu)，稱為cdma2000 family，它同樣還包含一系列的子標(biāo)準(zhǔn)。l 信道編碼：業(yè)務(wù)信道使用Baseline卷積碼（1/1/1/4，K=9）高速用turbo碼；控制信道前向使用卷積碼（1/4，K=9），反向使用卷積碼（1/2，K=9）高速時(shí)用turbo碼。支持簡單IP與移動(dòng)IP兩類模式。l 雙工方式：FDD/TDD。 TDSCDMA2001年3月，3GPP通過R4版本，由我國提出的TDSCDMA被接納為全球通信領(lǐng)域的正式標(biāo)準(zhǔn)。l 信道編碼：業(yè)務(wù)信道使用卷積碼（1/1/3，K=9）或者turbo碼（1/3）；控制信道前向使用卷積碼（1/1/3/,K=9），反向使用卷積碼（1/1/3/,K=9）；l 基站同步方式：基站間采用GPS 或者網(wǎng)絡(luò)同步方式，降低基站間干擾。第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)IMT2000的出現(xiàn)使得這些需求在一定程度上得到滿足。起初是用于軍事對(duì)軍事信息的安全傳遞而發(fā)明的。山農(nóng)公式表明了一個(gè)信道無誤差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。 時(shí)鐘源 乘法器 調(diào)制器 發(fā)射機(jī) 載波 發(fā)生器 偽碼 產(chǎn)生器 混頻器 本地 振蕩器 時(shí)鐘源 偽 碼 產(chǎn)生器 調(diào)制器 解調(diào)器 中頻 放大器數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) 圖22 直接序列擴(kuò)頻的發(fā)送機(jī)和接收機(jī)框圖在擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中，偽隨機(jī)序列和正交編碼是十分重要的技術(shù)。和都是二進(jìn)制信號(hào)波形，且都滿足式(28)。一般都采用相關(guān)解擴(kuò)技術(shù)。為了更好地理解擴(kuò)頻信號(hào)的解擴(kuò)過程和擴(kuò)頻系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，我們先只對(duì)有用信號(hào)進(jìn)行分析，假設(shè)其它干擾信號(hào)和加性噪聲都為零，這樣式(211)可簡化為 (214)用式(214)代替式(213)中的，可得 (215)由于相關(guān)器是理想的并能有效的濾除二次諧波，利用(212)式，當(dāng) (216)成立時(shí)，基帶濾波器的輸出信號(hào)為 (217)從(217)式可知，只要基帶濾波器能無失真的傳輸數(shù)字信息，經(jīng)基帶數(shù)字檢測器處理后，收信端就能恢復(fù)出發(fā)信端傳輸?shù)男畔?。M序列主要有兩個(gè)功能：①擴(kuò)展調(diào)制信號(hào)的帶寬到更大的傳輸帶寬，即所謂的擴(kuò)展頻譜②區(qū)分通過多址方式接入同一傳輸頻帶的不同用戶信號(hào)。部分應(yīng)用程序在下面：m1=mseq(9,[1,4,8,9],ones(1,9))。圖26 M序列為了比較清楚的看到M序列的基本特性只是截取了M序列周期的一部分。因?yàn)樾蛄衶}是周期的，周期為L，所以自相關(guān)序列{}也是周期的，周期為L。然而，在實(shí)際中被不同用戶使用的PN序列總是呈現(xiàn)某些相關(guān)性。這是因?yàn)橛邢嗤幋a長度和相關(guān)特性的m序列的數(shù)量相當(dāng)有限。 圖29長度為31的GOLD序列的產(chǎn)生=9的M序列優(yōu)選對(duì)獲得一個(gè)GOLD序列。%convert unipolar gold sequence to polar sequenceg2=g2*21。l 碼片的長度為奇數(shù)，因此需要一個(gè)特殊的始終來產(chǎn)生GOLD序列。 %generate orthogonal gold sequence og1og2=[g2,0]。 圖214正交GOLD序列的自相關(guān)特性正交GOLD序列的互相關(guān)特性如下圖215所示，為三值函數(shù)與理論的情況相符合。Walsh碼就是有Hadamard矩陣的行或者列構(gòu)成的。開始是以模擬為主的第一代通信系統(tǒng)（1G），之后隨著數(shù)字技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展出現(xiàn)了第二代數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)(2G)。頻分多址是模擬高級(jí)移動(dòng)電話服務(wù)(AMPS)中的一種基本的技術(shù)，是北美地區(qū)應(yīng)用最廣泛的蜂窩電話系統(tǒng)。 TDMA時(shí)分多址是將通信信道在時(shí)間坐標(biāo)上劃分成若干等間隔的時(shí)隙，每對(duì)通信設(shè)備將工作在某個(gè)指定的時(shí)隙上，不同的通信用戶是靠不同的時(shí)隙劃分來實(shí)現(xiàn)通信的，現(xiàn)在的數(shù)字蜂窩無線通信系統(tǒng)GSM，就采用了時(shí)分多址技術(shù)。扇形天線可被看做是SDMA的一個(gè)基本方式。第三節(jié)介紹本次仿真的部分程序以及這次仿真的得到的數(shù)據(jù)處理圖形和BER方面的結(jié)果。到70年代后期,身為美國New Mexico大學(xué)計(jì)算機(jī)系系主任的Cleve Moler,在給學(xué)生講授線性代數(shù)課程時(shí)，想教學(xué)生使用EISPACK和LINPACK程序庫?！?984年，Cleve Moler和John Little成立了Math Works公司，正式把MATLAB推向市場，并繼續(xù)進(jìn)行MATLAB的研究和開發(fā)。用戶可以在命令窗口中將輸入語句與執(zhí)行命令同步，也可以先編寫好一個(gè)較大的復(fù)雜的應(yīng)用程序（M 文件）后再一起運(yùn)行。這種調(diào)制方案的例子是QPSK調(diào)制。多徑效應(yīng)指的是不同用戶直接序列之間的干擾。接下來，已經(jīng)擴(kuò)頻的數(shù)據(jù)被送到過度抽樣電路，在這里單極性數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)化為雙極性數(shù)據(jù)。接下來，兩路信號(hào)與接收機(jī)得到的同步擴(kuò)頻碼字相乘而得到解擴(kuò)，當(dāng)然這個(gè)碼字是對(duì)應(yīng)用戶的碼字。因此，和各表示在Ich和Qch信道中的數(shù)據(jù)。后來，這兩個(gè)信號(hào)相互重疊形成QPSK信號(hào)。對(duì)于信號(hào)在到達(dá)接收機(jī)之前被多物體散射的無線傳播環(huán)境，瑞利衰落模型是一個(gè)合理的模型。在每個(gè)用戶的終端，信息信號(hào)被第一次調(diào)制計(jì)劃（使用QPSK或BPSK）所調(diào)制[15]。 % number of modulation levelsbr = sr * ml。 % T FILTER FUNCTION[xh2] = hrollfcoef(irfn,IPOINT,sr,alfs,0)。為了得到一個(gè)GOLD序列和一個(gè)正交GOLD序列，需要兩個(gè)M序列。 % initial value of register for 1stregi2 = [1 1 1 1 1 1 1 1 1]。case 3 % Orthogonal Gold sequence m1 = mseq(stage,ptap1,regi1)。當(dāng)rfade是0時(shí)，仿真程序評(píng)估BER性能在AGWN信道。 % set fading counternow1 = 2。 % simulation number of timesnoe = 0。[ich, qch] = qpskmod(data,user,nd,ml)。 圖38擴(kuò)頻碼擴(kuò)頻后的信息經(jīng)過重抽樣后的信號(hào)[ich2，qch2]如圖39所示，重抽樣信號(hào)為下一步信號(hào)的波形成形做準(zhǔn)備。if rfade == 0 %in AWGN ich5 = ich4。 % attenuation Calculation attn = sqrt( * spow * sr / br * 10^(ebn0/10))。如果用其他的濾波的方法想恢復(fù)信號(hào)是十分困難的，在下面我們就可以看到使用CDMA的好處。在信號(hào)與相近周期的噪聲混疊之后，用BPF濾波器不能夠去除這一類同頻噪聲的干擾。圖313解擴(kuò)后的信號(hào)接擴(kuò)后的信號(hào)被QPSK解調(diào)，恢復(fù)出原信號(hào)data。%number of data each transmission noe = noe + noe2。當(dāng)輸入?yún)?shù)user=4，ebn0與BER的相關(guān)表格如下表32所示表32不同輸入信噪比條件下的誤碼率（M序列，user=4）Eb/N0（dB）0123BEREb/N0（dB）4567BEREb/N0（dB）8910BER當(dāng)輸入?yún)?shù)user=6，ebn0與BER的相關(guān)表格如下表33所示表33不同輸入信噪比條件下的誤碼率（M序列，user=6）Eb/N0（dB）0123BEREb/N0（dB）4567BEREb/N0（dB）8910BER從上表可以看出，隨著信噪比的增加，誤碼率降低。y3=[,]。y3_spline=interp1(x,y3,xi,39。*39。)。圖315使用M序列的DSCDMA系統(tǒng)在AWGN下的誤碼率曲線從上圖，可以較清楚的看到，隨著用戶數(shù)增加誤碼率曲線呈現(xiàn)增大的趨勢，由于應(yīng)用比較大的周期的擴(kuò)頻碼，增加的它們的位置關(guān)系不怎么明顯。圖316使用M序列的DSCDMA系統(tǒng)在AWGN下的誤碼率曲線放大圖相反的，正交高斯白噪聲的互相關(guān)值在合成點(diǎn)為0。下面我們使用正交GOLD序列對(duì)合成點(diǎn)為0的序列的多址干擾進(jìn)行仿真。首先可以看到在圖中user=6的曲線在最上面，其次是user=4的曲線，最后是user=1的曲線。Number of user=139。axis([0 25 ])。)。y1_spline=interp1(x,y1,xi,39。這是應(yīng)為使用的M序列之間的非零互相關(guān)性產(chǎn)生不同用戶之間的干擾所造成的，這就是CDMA系統(tǒng)中的多址干擾。%total number of datadecdma當(dāng)系統(tǒng)輸入?yún)?shù)：ebn0=3。 圖314 接收機(jī)解調(diào)出的發(fā)射機(jī)發(fā)送的用戶數(shù)據(jù)得到上圖所用到的一部分程序以及注釋如下：demodata = qpskdemod(ich9,qch9,user,nd,ml)。這時(shí)候同步的擴(kuò)頻碼與信號(hào)又起到另一個(gè)作用，把噪聲信號(hào)擴(kuò)頻，讓噪聲的平均功率譜密度變得很小。這時(shí)接收機(jī)的BPF濾波器起到了一定的噪聲抑制作用，他把假信號(hào)給濾除了。 % Add White Gaussian Noise (AWGN) [ich7,qch7] = pconv2(ich6,qch6,xh2)。else [ich5,qch5]=sefade(ich4,qch4,itau,dlvl1,th1,n0,itnd1, now1,length(ich4),tstp,fd,flat)。圖310經(jīng)過濾波處理后的信號(hào)if user == 1 % transmission ich4 = ich3。 % spreading[ich2,qch2] = poversamp2(ich1,qch1,IPOINT)。以上參數(shù)設(shè)置好之后，（data = rand(user,nd*ml) 。 % time resolutionfd = rfade = 0。 code = [goldseq(m1,m2,user),zeros(user,1)]。這里，碼字是一個(gè)矩陣，這個(gè)矩陣是一個(gè)用戶數(shù)和碼序列的長度的乘積。user = 1。在這個(gè)仿真中，三種類型的碼字：M序列、GOLD序列和正交GOLD序列分別被用來作為擴(kuò)頻碼。 % number of symbolebn0 = 3。最后，被展寬的所有用戶數(shù)據(jù)信息在同一時(shí)間內(nèi)被發(fā)送到基站。如果環(huán)境中相對(duì)于散射效應(yīng)沒有占支配地位的信號(hào)成分，這樣一個(gè)散射過程會(huì)是信號(hào)的均值為零，相位均勻地分布在0到的過程。每一個(gè)判決器使用一個(gè)門限值來決定是否是一個(gè)1或者0被檢測出來。QPSK的數(shù)學(xué)表達(dá)式： （31）這個(gè)公式產(chǎn)生四個(gè)相位。解調(diào)電路把兩路平行數(shù)據(jù)流整合為一路串行數(shù)據(jù)流。然后單獨(dú)同相分量和正交分量信號(hào)流通過帶通濾波器被加在一起。 系統(tǒng)發(fā)射機(jī)模型發(fā)射機(jī)的模型如圖31所示，在仿真中產(chǎn)生的隨機(jī)信號(hào)data會(huì)被依照該傳輸模型的流程被調(diào)制直至最終發(fā)射。在DSCDMA系統(tǒng)中，窄