【正文】 、數(shù)字控制及數(shù)字信號(hào)處理的建模和仿真中。數(shù)字通信，作為通信行業(yè)中的后起之秀，相對(duì)于傳統(tǒng)的模擬通信,有抗干擾能力強(qiáng)，通信質(zhì)量不受距離影響，信號(hào)易于調(diào)制、保密性高、可自動(dòng)發(fā)現(xiàn)與控制差錯(cuò)、可與計(jì)算機(jī)相連接、支持多種通信業(yè)務(wù)。同時(shí)高效的數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)以及光纖等大容量傳輸媒質(zhì)的使用正逐步使帶寬問(wèn)題得到解決。
2 設(shè)計(jì)原理 CDMA系統(tǒng)概述所謂擴(kuò)展頻譜通信，可簡(jiǎn)單表述如下：“擴(kuò)頻通信技術(shù)是一種信息傳輸方式，其信號(hào)所占有的頻帶寬度遠(yuǎn)大于所傳信息必需的最小帶寬；頻帶的擴(kuò)展是通過(guò)一個(gè)獨(dú)立的碼序列來(lái)完成，用編碼及調(diào)制的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的，與所傳信息數(shù)據(jù)無(wú)關(guān)，在接收端則用同樣的碼進(jìn)行相關(guān)同步接收、解擴(kuò)及恢復(fù)所傳信息數(shù)據(jù)。或者說(shuō)在信道中當(dāng)傳輸系統(tǒng)的信號(hào)噪聲功率比下降時(shí)，可以用增加系統(tǒng)傳輸帶寬B的辦法來(lái)保持信道容量C不變。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 311 載波模塊設(shè)置 圖 312 Gain模塊設(shè)置 而開(kāi)始提到的開(kāi)關(guān)電路，則由Switch得以實(shí)現(xiàn)，用于控制是正常接入還是180移相接入，參數(shù)設(shè)計(jì)只需將Criteria for passing first input選項(xiàng)設(shè)置為u2 Threshold即可，其他設(shè)置保持不變。關(guān)鍵是Unit Delay模塊，模塊參數(shù)設(shè)置如圖324，解擴(kuò)系統(tǒng)的模塊總圖如圖325所示 圖 324 Unit Delay模塊設(shè)置 圖 325 解擴(kuò)系統(tǒng)模塊 一段二進(jìn)制信號(hào)擴(kuò)頻調(diào)制系統(tǒng)仿真當(dāng)所有的模塊條通過(guò)，便開(kāi)始進(jìn)行運(yùn)行仿真，電路圖如圖31所示。通過(guò)幾個(gè)波形的不同，一步一步的調(diào)制參數(shù)，最終為了選定比較好的橢圓濾波器，將選取好的Analog Filter Design濾波器參數(shù)設(shè)置中，將默認(rèn)的濾波器類型由butterworth改為elliptic，并且為了能夠?yàn)V除處于低頻的原始信號(hào)，可以將頻率設(shè)置為30*pi左右如圖334所示。做一個(gè)系統(tǒng)仿真不是一蹴而就的，需要從基礎(chǔ)抓起，一步一步的將系統(tǒng)完善。 當(dāng)然，花了兩個(gè)星期的時(shí)間完成了這次課程設(shè)計(jì)，我收獲了許多東西。其中第一、二行為不同伯努利信號(hào)，三、四行為不同6級(jí)gold擴(kuò)頻碼。同時(shí)，解調(diào)還需要通過(guò)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(jiàn)下圖320所示：圖 320 Gaussian NoiseGenerator模塊參數(shù)設(shè)置運(yùn)行解調(diào)模塊后，可得出解調(diào)模塊功率譜圖（經(jīng)過(guò)帶通濾波器）以及經(jīng)過(guò)低通濾波器的功率譜圖，分別如圖321和圖322。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(lái)，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。Psk 調(diào)制用到的模塊：Sine Wave Function、Gain、Switch。E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。而通過(guò)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。因此，數(shù)字通信的應(yīng)用必將越來(lái)越廣泛[1] ?！痹贑DMA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(lái)區(qū)分的，而是用各不同的編碼序列來(lái)區(qū)分的，即靠信號(hào)的不同波形來(lái)區(qū)分的?；蛘哒f(shuō)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(lái)獲得較低的信息差錯(cuò)率。 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)。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。運(yùn)行完畢后，可觀測(cè)到誤碼率。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(guò)逐步的調(diào)試，解調(diào)出來(lái)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(guò)這次試驗(yàn)，我們可以看出，信號(hào)通過(guò)CDMA系統(tǒng)之后，即使信道中有噪聲，系統(tǒng)還是能夠無(wú)誤碼率的將信號(hào)還原出來(lái)，足以證明CDMA的抗噪聲性能非常優(yōu)越。第一天到機(jī)房的時(shí)候，就打開(kāi)了matlab軟件做起了仿真來(lái)，然而卻弄不出個(gè)所以然來(lái)。通過(guò)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(kāi)會(huì)有一些延遲，最終CDMA擴(kuò)頻系統(tǒng)都能夠無(wú)失真的將信號(hào)還原出來(lái)。在圖330中，通過(guò)查閱資料得知gold碼序列的產(chǎn)生是