【文章內容簡介】 經過凱薩爾窗函數(shù)低通濾波 39。)。xlabel(39。Hz39。)。subplot(2,1,2)magrel=bs.*magre。plot(freb,magrel(1:N/2)*2/N)。title(39。擴頻后:信號經過凱薩爾窗函數(shù)低通濾波 39。)。axis([0,200,0,])。xlabel(39。Hz39。)。 19 觀察經過低通濾波器后無擴頻與擴頻系統(tǒng)的時域波形figure(10)subplot(2,1,1)yrebl=real(ifft(bs.*yreb,400000))。 %對無擴頻系統(tǒng)頻譜做 ifft 變換tm=(1:N)/N*4。plot(tm,yrebl)。xlabel(39。t39。)。title(39。擴頻前經過凱薩爾窗函數(shù)濾波后時域波形39。)。subplot(2,1,2)yrel=real(ifft(bs.*yre,400000))。 %對擴頻系統(tǒng)頻譜做 ifft 變換plot(tm,yrel)。xlabel(39。t39。)。title(39。擴頻后經過凱薩爾窗函數(shù)濾波后時域波形39。)。如圖，經過低通濾波器后，高頻分量基本消失，剩下的信號已經能夠進行采樣判決，時域波形與原信息基本吻合。 20 1對擴頻系統(tǒng)進行解擴，觀察其時域頻域figure(11)subplot(2,1,1)jj=rectpulse(M,1000)。 %擴頻信號乘以解擴序列yrej=jj.*yrel(1:350000)。plot(ts(1:350000),yrej)。xlabel(39。t39。)。axis([0,4,])。title(39。解擴后信號波形39。)。subplot(2,1,2)yj=fft(yrej,N)。magj=abs(yj)。plot(freb,magj(1:N/2)*2/N)。axis([0,500,0,])。title(39。解擴后信號頻譜39。)。xlabel(39。Hz39。)。由于擴頻信號與 m 序列具有良好的相關性，故乘以 m 序列以后，能基本還原出原信號波形。同時可以看出，頻譜已經由擴展帶寬再次縮短，還原出原信號頻譜。 21 1比較擴頻系統(tǒng)解擴前后信號帶寬figure(12)title(39。解擴前后信號頻偏對比39。)。subplot(2,1,1)plot(freb,magrel(1:N/2)*2/N)。axis([0,200,0,])。title(39。解擴前信號頻偏39。)。subplot(2,1,2)plot(freb,magj(1:N/2)*2/N)。axis([0,200,0,])。title(39。解擴后信號頻偏39。)?？梢郧宄闯?，解擴前信號主瓣約為 100Hz，解擴后恢復為 100/7Hz，與發(fā)送信息吻合。 22 1比較解擴前后信號功率譜密度figure(13)subplot(2,1,1)yjb=fft(yrel,N)。prelb=yjb.*conj(yjb)/N。plot(freb,prelb(1:N/2)*2/N)。axis([0,200,0,])。title(39。解擴前信號功率譜39。)。xlabel(39。Hz39。)。subplot(2,1,2)yj=fft(yrej,N)。prel=yj.*conj(yj)/N。plot(freb,prel(1:N/2)*2/N)。axis([0,200,0,])。title(39。解擴后信號功率譜39。)。xlabel(39。Hz39。)。 如圖，解擴后信號的頻譜被壓縮，功率幅度增加，符合理論分析結果。 23 1對解擴信號進行采樣、判決figure(14)subplot(2,1,1)for i=1:1:350 ij=i*1000500。 ss(i)=yrej(ij)。endstem(ss)。title(39。解擴信號采樣39。)。subplot(2,1,2)for i=1:1:350 %判決信號算法 if ss(i) ss(i)=1。 elseif ss(i) ss(i)=1。 else ss(i)=0。 endendfor i=1:1:50 ij=7*i6。 if ss(ij)==0 ss(ij)=ss(ij+4)。 endendfor i=1:1:348 if ss(i)==0 ss(i)=ss(i+2)。 endendfor i=1:1:50 S(i)=ss(i*73)。 if S(i)==0 S(i)=S(i)+1。 end S(i)=(1S(i))/2。 endstem(S)。title(39。判決后的最終信號39。)。 24 至此，擴頻系統(tǒng)仿真完成，比較最終判決信號與原發(fā)送信號完全吻合。 25 （2）信道中加入窄帶強干擾加入窄帶干擾的 matlab 系統(tǒng)流程圖100Hz 擴頻序列100/7Hz 二進制比特信息100Hz 7 位雙極性 m 序列2022Hz 載波 cos4000πtBPSK 調制信號高斯白噪聲2040~2050Hz 窄帶強干擾恢復載波 cos4000πt100Hz 7 位雙極性 m 序列凱薩爾濾波器低通濾波采樣、判決 26 1在信道中加入 2040~2050Hz 窄帶強干擾并乘以恢復載波產生方法為：生成單位沖激信號，其頻譜為白色。之后，用 2040~2050Hz的帶通濾波器對其進行濾波。之后，與恢復載波相乘。figure(15)subplot(2,1,1)fd=202200。Wp1=2*2040/fd。 %2040~2050Hz 帶通濾波器Wp2=2*2050/fd。Wc1=2*2030/fd。Wc2=2*2060/fd。Ap=1。As=100。W1=(Wp1+Wc1)/2。W2=(Wp2+Wc2)/2。wdth=min((Wp1Wc1),(Wc2Wp2))。Nd=ceil(11*pi/wdth)+1。bd=fir1(Nd,[W1 W2])。zd(1)=1。 %產生單位沖激信號for i=2:1:350000 zd(i)=0。endds=abs(freqz(bd,1,400000,fd))39。ybz=fft(zd,N)*100000。magz=abs(ybz)。dz=ds.*magz。 %沖激信號頻譜乘以帶通濾波器dsz=maga+dz。%magrelz=magrel。plot(freb,dz(1:N/2)*2/N,freb,maga(1:N/2)*2/N)。xlabel(39。Hz39。)。axis([1700,2300,0,])。title(39。經信道后，加上一窄帶強干擾的頻譜39。)。subplot(2,1,2)rez=real(ifft(dz,N))。ts=(1:N)/N*4。yzz=rez.*cos(2*pi*2022*ts)。 %信號乘以恢復載波yz=fft(yzz,N)。magyz=abs(yz)。renz=real(ifft(maga,N))。ynzz=renz.*cos(2*pi*2022*ts)。 27 ynz=fft(ynzz,N)。magynz=abs(ynz)。plot(freb,magyz(1:N/2)*2/N,freb,magynz(1:N/2)*2/N)。axis([0,5000,0,])。title(39。加窄帶干擾的信號乘以恢復載波后頻譜39。)。如圖，綠色部分為原擴頻信號，藍色部分為新加上窄帶干擾頻譜。從圖上可以看出，窄帶干擾非常強。1對加窄帶干擾的信號進行低通濾波并解擴figure(16)subplot(3,1,1)magyzl=bs.*magyz。 %用凱賽爾窗低通濾波器濾波magynzl=bs.*magynz。plot(freb,magyzl(1:N/2)*2/N,freb,magynzl(1:N/2)*2/N)。axis([0,200,0,])。xlabel(39。Hz39。)。title(39。信號與窄帶干擾經過凱薩爾窗低通濾波后頻譜39。)。 28 subplot(3,1,2)yrnzl=real(ifft(bs.*yre,400000))。 %對濾波后帶干擾信號進行 ifft 變換yrzl=real(ifft(magynzl,400000))。tm=(1:N)/N*4。yrnzlj=jj.*yrnzl(1:350000)。yrzlj=jj.*yrzl(1:350000)。plot(ts(1:350000),yrnzlj+yrzlj)。xlabel(39。t39。)。axis([0,4,])。title(39。加窄帶干擾后解擴信號波形39。)。subplot(3,1,3) %分別畫出信號與干擾經低通濾波后頻譜yzj=fft(yrzlj,N)。magzj=abs(yzj)。ynzj=fft(yrnzlj,N)。magnzj=abs(ynzj)。plot(freb,magzj(1:N/2)*2/N,freb,magnzj(1:N/2)*2/N)。axis([0,500,0,])。title(39。信號與窄帶干擾解擴后頻譜39。)。xlabel(39。Hz39。)。能夠看出，由于窄帶干擾與擴頻序列不相關，經解擴后頻譜幅度明顯降低，對信號無太大影響，信號的時域波形只是增加了幅度很小的干擾，對采樣判決沒有影響。說明擴頻系統(tǒng)能夠很好抑制窄帶強干擾。 29 1比較解擴后信號與窄帶強干擾的功率譜figure(17)prelnz=ynzj.*conj(ynzj)/N。prelz=yzj.*conj(yzj)/N。plot(freb,prelnz(1:N/2)*2/N,freb,prelz(1:N/2)*2/N)。axis([0,100,0,])。xlabel(39。Hz39。)。title(39。信號與窄帶干擾經解擴后的功率譜39。)。比較功率譜。藍色部分為信號功率譜，綠色部分為窄帶強干擾功率譜，可以發(fā)現(xiàn)窄帶強干擾已經完全淹沒在信號功率里。由理論計算可知，信噪比與N=1 無擴頻相比能夠提高 N2 倍，抗干擾能力明顯增強。 30 誤碼率 simulink 仿真誤碼率仿真采用了 MATLAB 里面的 SIMULINK 及 BERTOOL 工具。SIMULINK 是MATLAB 最重要的組件之一，它提供一個動態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和綜合分析的集成環(huán)境。SIMULINK 具有適應面廣、結構和流程清晰及仿真精細、貼近實際、效率高、靈活等優(yōu)點，并基于以上優(yōu)點 SIMULINK 已被廣泛應用于控制理論和數(shù)字信號處理的復雜仿真和設計。同時有大量的第三方軟件和硬件可應用于或被要求應用于 SIMULINK。 直接擴頻系統(tǒng)信道模型 31 加窄帶干擾的直擴系統(tǒng)建模仿真過程