【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 信噪比低，甚至是有用信號(hào)功率低于干擾信號(hào)功率的情況下仍能夠高質(zhì)量地不受干擾地進(jìn)行通信，擴(kuò)展的頻譜越寬，其抗干擾性越強(qiáng)。沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文9 低截獲性擴(kuò)頻信號(hào)的功率相當(dāng)于均勻地被分布在很寬的頻帶上，以至于被傳輸信號(hào)的功率密度很低，使偵察接收機(jī)難以檢測(cè)到。因此，擴(kuò)頻通信系統(tǒng)具有低截獲概率性。 抗多路徑干擾性能好多路徑干擾是由于在電波傳播過(guò)程中，遇到各種非期望反射體（如電離層、高山、建筑物等）引起反射或散射。這些反射或散射信號(hào)同直達(dá)路徑信號(hào)在接收端相互干涉造成干擾。多路徑干擾在雷達(dá)和通信中都有嚴(yán)重影響。由于在擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中增加了擴(kuò)頻調(diào)制與解擴(kuò)過(guò)程，這樣可以利用擴(kuò)頻碼序列間的相關(guān)特性，在接收端解擴(kuò)時(shí)用相關(guān)技術(shù)從多徑信號(hào)中分離出最強(qiáng)的有用信號(hào)，或?qū)⒍鄰叫盘?hào)中的相同碼序列信號(hào)疊加，這樣就可以有效地消除無(wú)線(xiàn)通信中多徑干涉造成的信號(hào)衰落現(xiàn)象，因而擴(kuò)頻通信系統(tǒng)具有良好的抗多徑衰落特性。 保密性好在一定的發(fā)射功率下，由于擴(kuò)頻信號(hào)分布在很寬的頻帶內(nèi)，無(wú)線(xiàn)信道中有用信號(hào)功率譜密度極低，這樣信號(hào)可以再?gòu)?qiáng)噪聲背景下，甚至是有用信號(hào)被噪聲淹沒(méi)的情況下進(jìn)行可靠通信，使外界很難截獲傳送的信息，想進(jìn)一步檢測(cè)出信號(hào)的特征參數(shù)就更難了。所以，擴(kuò)頻系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)隱蔽通信；同時(shí)，對(duì)不同用戶(hù)使用不同的碼，旁人無(wú)法竊聽(tīng)他們的通信，因而擴(kuò)頻系統(tǒng)具有高的保密性。 [5]沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文103 MATLAB 簡(jiǎn)介MATLAB 語(yǔ)言是當(dāng)今國(guó)際上科學(xué)界最具影響力、也是最有活力的軟件。它起源于矩陣運(yùn)算，現(xiàn)已經(jīng)發(fā)展成一種高度集成的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言。它提供了強(qiáng)大的科學(xué)運(yùn)算、靈活的程序設(shè)計(jì)流程、高質(zhì)量的圖形可視化與界面設(shè)計(jì)、便捷的與其他程序和語(yǔ)言接口的功能。MATLAB 語(yǔ)言在各國(guó)高校與研究單位起著重大的作用。MATLAB 是一種用于算法開(kāi)發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計(jì)算的高級(jí)技術(shù)計(jì)算語(yǔ)言和交互式環(huán)境。使用 MATLAB，可以較使用傳統(tǒng)的編程語(yǔ)言更快地解決技術(shù)計(jì)算問(wèn)題。 MATLAB 的應(yīng)用范圍非常廣，包括信號(hào)和圖像處理、通訊、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、測(cè)試和測(cè)量、財(cái)務(wù)建模和分析以及計(jì)算生物學(xué)等眾多應(yīng)用領(lǐng)域。附加的工具箱（單獨(dú)提供的專(zhuān)用 MATLAB 函數(shù)集）擴(kuò)展了 MATLAB 環(huán)境，以解決這些應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)特定類(lèi)型的問(wèn)題。MATLAB 提供了很多用于記錄和分享工作成果的功能?？梢詫?MATLAB 代碼與其他語(yǔ)言和應(yīng)用程序集成，來(lái)分發(fā)自己的 MATLAB 算法和應(yīng)用。MATLAB 對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)分析過(guò)程提供支持，該過(guò)程從外部設(shè)備和數(shù)據(jù)庫(kù)獲取數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理、可視化和數(shù)值分析，最后到生成質(zhì)量達(dá)到演示要求的輸出。 MATLAB 的背景在 70 年代中期，Cleve Moler 博士和其同事在美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金的資助下開(kāi)發(fā)了調(diào)用 EISPACK 和 LINPACK 的 FORTRAN 子程序庫(kù)。 EISPACK 是特征值求解的FOETRAN 程序庫(kù)，LINPACK 是解線(xiàn)性方程的程序庫(kù)。在當(dāng)時(shí)，這兩個(gè)程序庫(kù)代表矩陣運(yùn)算的最高水平。到 70 年代后期，身為美國(guó) 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(xiàn)性代數(shù)課程時(shí)，想教學(xué)生使用 EISPACK 和 LINPACK 程序庫(kù)，但他發(fā)現(xiàn)學(xué)生用 FORTRAN 編寫(xiě)接口程序很費(fèi)時(shí)間，于是他開(kāi)始自己動(dòng)手,利用業(yè)余時(shí)間為學(xué)生編寫(xiě)沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文11EISPACK 和 LINPACK 的接口程序。Cleve Moler 給這個(gè)接口程序取名為 MATLAB，該名為矩陣(matrix)和實(shí)驗(yàn)室 (labotatory)兩個(gè)英文單詞的前三個(gè)字母的組合。在以后的數(shù)年里，MATLAB 在多所大學(xué)里作為教學(xué)輔助軟件使用，并作為面向大眾的免費(fèi)軟件廣為流傳。1983 年春天，Cleve Moler 到 Standford 大學(xué)講學(xué)，MATLAB 深深地吸引了工程師John Little。John Little 敏銳地覺(jué)察到 MATLAB 在工程領(lǐng)域的廣闊前景。同年，他和Cleve Moler,Steve Bangert 一起用 C 語(yǔ)言開(kāi)發(fā)了第二代專(zhuān)業(yè)版。這一代的 MATLAB 語(yǔ)言同時(shí)具備了數(shù)值計(jì)算和數(shù)據(jù)圖示化的功能。1984 年，Cleve Moler 和 John Little 成立了 Math Works 公司，正式把 MATLAB 推向市場(chǎng)，并繼續(xù)進(jìn)行 MATLAB 的研究和開(kāi)發(fā)。在當(dāng)今 30 多個(gè)數(shù)學(xué)類(lèi)科技應(yīng)用軟件中，就軟件數(shù)學(xué)處理的原始內(nèi)核而言，可分為兩大類(lèi)。一類(lèi)是數(shù)值計(jì)算型軟件，如 MATLAB、 Xmath、Gauss 等，這類(lèi)軟件長(zhǎng)用于數(shù)值計(jì)算，對(duì)處理大批數(shù)據(jù)效率高；另一類(lèi)是數(shù)學(xué)分析型軟件，Mathematica，Maple等，這類(lèi)軟件以符號(hào)計(jì)算見(jiàn)長(zhǎng)，能給出解析解和任意精確解，其缺點(diǎn)是處理大量數(shù)據(jù)時(shí)效率較低。MathWorks 公司順應(yīng)多功能需求之潮流，在其卓越數(shù)值計(jì)算和圖示能力的基礎(chǔ)上，又率先在專(zhuān)業(yè)水平上開(kāi)拓了其符號(hào)計(jì)算、文字處理、可視化建模和實(shí)時(shí)控制能力，開(kāi)發(fā)了適合多學(xué)科，多部門(mén)要求的新一代科技應(yīng)用軟件 MATLAB。經(jīng)過(guò)多年的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，MATLAB 以經(jīng)占據(jù)了數(shù)值軟件市場(chǎng)的主導(dǎo)地位。在 MATLAB 進(jìn)入市場(chǎng)前，國(guó)際上的許多軟件包都是直接以 FORTRANC 語(yǔ)言等編程語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的。這種軟件的缺點(diǎn)是使用面窄，接口簡(jiǎn)陋，程序結(jié)構(gòu)不開(kāi)放以及沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的基庫(kù)，很難適應(yīng)各學(xué)科的最新發(fā)展，因而很難推廣。MATLAB 的出現(xiàn)，為各國(guó)科學(xué)家開(kāi)發(fā)學(xué)科軟件提供了新的基礎(chǔ)。在 MATLAB 問(wèn)世不久的 80 年代中期，原先控制領(lǐng)域里的一些軟件包紛紛被淘汰或在 MATLAB 上重建。時(shí)至今日，經(jīng)過(guò) MathWorks 公司的不斷完善，MATLAB 已經(jīng)發(fā)展成為適合多學(xué)科，多種工作平臺(tái)功能強(qiáng)大的大型軟件。在國(guó)外，MATLAB 已經(jīng)經(jīng)受了多年考驗(yàn)。在歐美等高校，MATLAB 已經(jīng)成為線(xiàn)性代數(shù)，自動(dòng)控制理論，數(shù)理統(tǒng)計(jì)，數(shù)字信號(hào)處理，時(shí)間序列分析，動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真等高級(jí)課程的基本教學(xué)工具；成為攻讀學(xué)位的大學(xué)生，碩士生，博士生的基本技能。在設(shè)計(jì)研究單位和工業(yè)部門(mén)，MATLAB 被廣泛用于科學(xué)研究和解決各種具體問(wèn)題。MATLAB 的含義是矩陣實(shí)驗(yàn)室（MATRIX LABORATORY） ，主要用于方便矩陣沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文12的存取，其基本元素是無(wú)須定義維數(shù)的矩陣。MATLAB 自問(wèn)世以來(lái)，就是以數(shù)值計(jì)算稱(chēng)雄。MATLAB 進(jìn)行數(shù)值計(jì)算的基本單位是復(fù)數(shù)數(shù)組（或稱(chēng)陣列） ，這使得 MATLAB高度“向量化 ”。經(jīng)過(guò)十幾年的完善和擴(kuò)充，現(xiàn)已發(fā)展成為線(xiàn)性代數(shù)課程的標(biāo)準(zhǔn)工具。由于它不需定義數(shù)組的維數(shù)，并給出矩陣函數(shù)、特殊矩陣專(zhuān)門(mén)的庫(kù)函數(shù)，使之在求解諸如信號(hào)處理、建模、系統(tǒng)識(shí)別、控制、優(yōu)化等領(lǐng)域的問(wèn)題時(shí)，顯得大為簡(jiǎn)捷、高效、方便，這是其它高級(jí)語(yǔ)言所不能比擬的。美國(guó)許多大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室都安裝有 MATLAB 供學(xué)習(xí)和研究之用。MATLAB 的基本數(shù)據(jù)單位是矩陣，它的指令表達(dá)式與數(shù)學(xué)，工程中常用的形式十分相似，故用 MATLAB 來(lái)解算問(wèn)題要比用 C，F(xiàn)ORTRAN 等語(yǔ)言完相同的事情簡(jiǎn)捷得 MATLAB 也加入了對(duì) C，F(xiàn)ORTRAN，C++，JAVA 的支持。可以直接調(diào)用，用戶(hù)也可以將自己編寫(xiě)的實(shí)用程序?qū)氲?MATLAB 函數(shù)庫(kù)中方便自己以后調(diào)用，此外許多的 MATLAB 愛(ài)好者都編寫(xiě)了一些經(jīng)典的程序，用戶(hù)可以直接進(jìn)行下載就可以用，非常的方便。 MATLAB 的組成 MATLAB 是所有 mathworks 公司產(chǎn)品的基石，它提供了高級(jí)科學(xué)計(jì)算語(yǔ)言，是進(jìn)行數(shù)據(jù)分析算法開(kāi)發(fā)的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，具有數(shù)值計(jì)算，圖形繪制，程序設(shè)計(jì)等功能。 MATLAB 是可選擇的工具，它包括 MATLAB 編譯器，web 服務(wù)器，數(shù)據(jù)工具箱，報(bào)表生成器等，用來(lái)支持在 MATLAB 環(huán)境中對(duì)系統(tǒng)的實(shí)施與開(kāi)發(fā)。 工具箱是針對(duì)解決特定種類(lèi)問(wèn)題而特別制作的一系列 MATLAB 函數(shù)庫(kù)，它只有開(kāi)放性和可擴(kuò)展性，用戶(hù)甚至可以加入自己的工具箱。 Simulink 是交互式動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模，仿真和分析的圖形環(huán)境，也是進(jìn)行基于模型的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)環(huán)境。它把模塊圖形界面和 MATLAB 主要數(shù)值、圖形和語(yǔ)言函數(shù)有效的組合起來(lái)，從而具有生動(dòng)的建模能力。它對(duì)線(xiàn)性，非線(xiàn)性，連續(xù)，離散系統(tǒng)均適用，可以針對(duì)控制系統(tǒng)，信號(hào)處理以及通信系統(tǒng)等進(jìn)行建模，仿真，分析等工作。 Simulink 簡(jiǎn)介沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文13Simulink 是 MATLAB 中的一種可視化仿真工具，是實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和分析的一個(gè)集成環(huán)境，廣泛應(yīng)用于線(xiàn)性系統(tǒng)、非線(xiàn)性系統(tǒng)、數(shù)字控制及數(shù)字信號(hào)處理的建模和仿真中。它包括一個(gè)復(fù)雜的由接收器、信號(hào)源、線(xiàn)性和非線(xiàn)性組件以及連接件組成的模塊庫(kù)，用戶(hù)也可以根據(jù)需要定制或者創(chuàng)建自己的模塊。Simulink 的主要特點(diǎn)在于使用戶(hù)可以通過(guò)簡(jiǎn)單的鼠標(biāo)操作和拷貝等命令建立起直觀的系統(tǒng)框圖模型，用戶(hù)可以很隨意地改變模型中的參數(shù)，并可以馬上看到改變參數(shù)后的結(jié)果，從而達(dá)到方便，快捷地建模和仿真的目的。啟動(dòng) Simulink，通常有兩種方法：在 MATLAB 命令窗口中直接輸入 Simulink 命令；在 MATLAB 工具欄上單擊 Simulink 按鈕。 這樣就可打開(kāi)了 Simulink 的 Simulink Library Brower(庫(kù)模塊瀏覽器)，如圖 所示。在菜單欄中執(zhí)行 File/New/Model 命令，就建立了一個(gè)名為 untitled 的模型窗口。在建立了空的模塊窗口后，用戶(hù)可以在此窗口中創(chuàng)建自己需要的 Simulink 模型。沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文14圖 Simulink 庫(kù)模塊瀏覽器通常，Simulink 仿真系統(tǒng)包括輸入、狀態(tài)和輸出三個(gè)部分。輸入模塊：即信號(hào)源模塊，包括常數(shù)字信號(hào)源和用戶(hù)自定義信號(hào)；狀態(tài)模塊：即被模擬的系統(tǒng)模塊，是系統(tǒng)建模的核心和主要部分；輸出模塊：即信號(hào)顯示模塊，它能夠以圖形方式、文件格式進(jìn)行顯示。 [6] MATLAB 的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)友好的工作平臺(tái)和編程環(huán)境MATLAB 由一系列工具組成。這些工具方便用戶(hù)使用 MATLAB 的函數(shù)和文件，其中部分工具采用的是圖形用戶(hù)界面。包括 MATLAB 桌面和命令窗口、歷史命令窗口、編輯器和調(diào)試器、路徑搜索和用于用戶(hù)瀏覽幫助、工作空間、文件的瀏覽器。隨著MATLAB 的商業(yè)化以及軟件本身的不斷升級(jí)，MATLAB 的用戶(hù)界面也越來(lái)越精致，更加接近 Windows 的標(biāo)準(zhǔn)界面，人機(jī)交互性更強(qiáng)，操作更簡(jiǎn)單。而且新版本的MATLAB 提供了完整的聯(lián)機(jī)查詢(xún)、幫助系統(tǒng)，極大的方便了用戶(hù)的使用。簡(jiǎn)單的編程環(huán)境提供了比較完備的調(diào)試系統(tǒng)，程序不必經(jīng)過(guò)編譯就可以直接運(yùn)行，而且能夠及時(shí)地報(bào)告出現(xiàn)的錯(cuò)誤及進(jìn)行出錯(cuò)原因分析。 簡(jiǎn)單易用的程序語(yǔ)言MATLAB 一個(gè)高級(jí)的距陣/陣列語(yǔ)言，它包含控制語(yǔ)句、函數(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、輸入、輸出和面向?qū)ο缶幊烫?。用?hù)可以在命令窗口中將輸入語(yǔ)句與執(zhí)行命令同步，也可以先編寫(xiě)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。新版本的 MATLAB 語(yǔ)言是基于最為流行的 C＋＋語(yǔ)言基礎(chǔ)上的，因此語(yǔ)法特征與 C＋＋語(yǔ)言極為相似，而且更加簡(jiǎn)單，更加符合科技人員對(duì)數(shù)學(xué)表達(dá)式的書(shū)寫(xiě)格式。使之更利于非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的科技人員使用。而且這種語(yǔ)言可移植性好、可拓展性極強(qiáng)，這也是 MATLAB 能夠深入到科學(xué)研究及工程計(jì)算各個(gè)領(lǐng)域的重要原因。 強(qiáng)大的科學(xué)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理能力MATLAB 是一個(gè)包含大量計(jì)算算法的集合。其擁有 600 多個(gè)工程中要用到的數(shù)學(xué)運(yùn)算函數(shù)，可以方便的實(shí)現(xiàn)用戶(hù)所需的各種計(jì)算功能。函數(shù)中所使用的算法都是科研和工程計(jì)算中的最新研究成果，而且經(jīng)過(guò)了各種優(yōu)化和容錯(cuò)處理。在通常情況下，可以用它來(lái)代替底層編程語(yǔ)言，如 C 和 C++ 。在計(jì)算要求相同的情況下，使用沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文15MATLAB 的編程工作量會(huì)大大減少。MATLAB 的這些函數(shù)集包括從最簡(jiǎn)單最基本的函數(shù)到諸如距陣，特征向量、快速傅立葉變換的復(fù)雜函數(shù)。函數(shù)所能解決的問(wèn)題其大致包括矩陣運(yùn)算和線(xiàn)性方程組的求解、微分方程及偏微分方程組的求解、符號(hào)運(yùn)算、傅立葉變換和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析、工程中的優(yōu)化問(wèn)題、稀疏矩陣運(yùn)算、復(fù)數(shù)的各種運(yùn)算、三角函數(shù)和其他初等數(shù)學(xué)運(yùn)算、多維數(shù)組操作以及建模動(dòng)態(tài)仿真等。出色的圖形處理功能MATLAB 自產(chǎn)生之日起就具有方便的數(shù)據(jù)可視化功能，以將向量和距陣用圖形表現(xiàn)出來(lái)，并且可以對(duì)圖形進(jìn)行標(biāo)注和打印。高層次的作圖包括二維和三維的可視化、圖象處理、動(dòng)畫(huà)和表達(dá)式作圖?？捎糜诳茖W(xué)計(jì)算和工程繪圖。新版本的 MATLAB 對(duì)整個(gè)圖形處理功能作了很大的改進(jìn)和完善，使它不僅在一般數(shù)據(jù)可視化軟件都具有的功能（例如二維曲線(xiàn)和三維曲面的繪制和處理等）方面更加完善，而且對(duì)于一些其他軟件所沒(méi)有的功能（例如圖形的光照處理、色度處理以及四維數(shù)據(jù)的表現(xiàn)等） ，MATLAB同樣表現(xiàn)了出色的處理能力。同時(shí)對(duì)一些特殊的可視化要求，例如圖形對(duì)話(huà)等，MATLAB 也有相應(yīng)的功能函數(shù)，保證了用戶(hù)不同層次的要求。另外新版本的MATLAB 還著重在圖形用戶(hù)界面（GUI）的制作上作了很大的改善，對(duì)這方面有特殊要求的用戶(hù)也可以得到滿(mǎn)足。 應(yīng)用廣泛的模塊集合工具箱MATLAB 對(duì)許多專(zhuān)門(mén)的領(lǐng)域都開(kāi)發(fā)了功能強(qiáng)大的模塊集和工具箱。一般來(lái)說(shuō)，他們都是由特定領(lǐng)域的專(zhuān)家開(kāi)發(fā)的，用戶(hù)可以直接使用工具箱學(xué)習(xí)、應(yīng)用和評(píng)估不同的方法而不需要自己編寫(xiě)代碼。目前，MATLAB 已經(jīng)把工具箱延伸到了科學(xué)研究和工程應(yīng)用的諸多領(lǐng)域，諸如數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)庫(kù)接口、概率統(tǒng)計(jì)、樣條擬合、優(yōu)化算法、偏微分方程求