【文章內(nèi)容簡介】 信噪比低，甚至是有用信號功率低于干擾信號功率的情況下仍能夠高質(zhì)量地不受干擾地進行通信，擴展的頻譜越寬，其抗干擾性越強。沈陽理工大學學士學位論文9 低截獲性擴頻信號的功率相當于均勻地被分布在很寬的頻帶上，以至于被傳輸信號的功率密度很低，使偵察接收機難以檢測到。因此，擴頻通信系統(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同直達路徑信號在接收端相互干涉造成干擾。多路徑干擾在雷達和通信中都有嚴重影響。由于在擴頻通信系統(tǒng)中增加了擴頻調(diào)制與解擴過程，這樣可以利用擴頻碼序列間的相關(guān)特性，在接收端解擴時用相關(guān)技術(shù)從多徑信號中分離出最強的有用信號，或?qū)⒍鄰叫盘栔械南嗤a序列信號疊加，這樣就可以有效地消除無線通信中多徑干涉造成的信號衰落現(xiàn)象，因而擴頻通信系統(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，由于擴頻信號分布在很寬的頻帶內(nèi)，無線信道中有用信號功率譜密度極低，這樣信號可以再強噪聲背景下，甚至是有用信號被噪聲淹沒的情況下進行可靠通信，使外界很難截獲傳送的信息，想進一步檢測出信號的特征參數(shù)就更難了。所以，擴頻系統(tǒng)可實現(xiàn)隱蔽通信；同時，對不同用戶使用不同的碼，旁人無法竊聽他們的通信，因而擴頻系統(tǒng)具有高的保密性。 [5]沈陽理工大學學士學位論文103 MATLAB 簡介MATLAB 語言是當今國際上科學界最具影響力、也是最有活力的軟件。它起源于矩陣運算，現(xiàn)已經(jīng)發(fā)展成一種高度集成的計算機語言。它提供了強大的科學運算、靈活的程序設(shè)計流程、高質(zhì)量的圖形可視化與界面設(shè)計、便捷的與其他程序和語言接口的功能。MATLAB 語言在各國高校與研究單位起著重大的作用。MATLAB 是一種用于算法開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計算的高級技術(shù)計算語言和交互式環(huán)境。使用 MATLAB，可以較使用傳統(tǒng)的編程語言更快地解決技術(shù)計算問題。 MATLAB 的應(yīng)用范圍非常廣，包括信號和圖像處理、通訊、控制系統(tǒng)設(shè)計、測試和測量、財務(wù)建模和分析以及計算生物學等眾多應(yīng)用領(lǐng)域。附加的工具箱（單獨提供的專用 MATLAB 函數(shù)集）擴展了 MATLAB 環(huán)境，以解決這些應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)特定類型的問題。MATLAB 提供了很多用于記錄和分享工作成果的功能?？梢詫?MATLAB 代碼與其他語言和應(yīng)用程序集成，來分發(fā)自己的 MATLAB 算法和應(yīng)用。MATLAB 對整個數(shù)據(jù)分析過程提供支持，該過程從外部設(shè)備和數(shù)據(jù)庫獲取數(shù)據(jù)，通過對其進行預(yù)處理、可視化和數(shù)值分析，最后到生成質(zhì)量達到演示要求的輸出。 MATLAB 的背景在 70 年代中期，Cleve Moler 博士和其同事在美國國家科學基金的資助下開發(fā)了調(diào)用 EISPACK 和 LINPACK 的 FORTRAN 子程序庫。 EISPACK 是特征值求解的FOETRAN 程序庫，LINPACK 是解線性方程的程序庫。在當時，這兩個程序庫代表矩陣運算的最高水平。到 70 年代后期，身為美國 New Mexico 大學計算機系系主任的 Cleve Moler 在給學生講授線性代數(shù)課程時，想教學生使用 EISPACK 和 LINPACK 程序庫，但他發(fā)現(xiàn)學生用 FORTRAN 編寫接口程序很費時間，于是他開始自己動手,利用業(yè)余時間為學生編寫沈陽理工大學學士學位論文11EISPACK 和 LINPACK 的接口程序。Cleve Moler 給這個接口程序取名為 MATLAB，該名為矩陣(matrix)和實驗室 (labotatory)兩個英文單詞的前三個字母的組合。在以后的數(shù)年里，MATLAB 在多所大學里作為教學輔助軟件使用，并作為面向大眾的免費軟件廣為流傳。1983 年春天，Cleve Moler 到 Standford 大學講學，MATLAB 深深地吸引了工程師John Little。John Little 敏銳地覺察到 MATLAB 在工程領(lǐng)域的廣闊前景。同年，他和Cleve Moler,Steve Bangert 一起用 C 語言開發(fā)了第二代專業(yè)版。這一代的 MATLAB 語言同時具備了數(shù)值計算和數(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，并繼續(xù)進行 MATLAB 的研究和開發(fā)。在當今 30 多個數(shù)學類科技應(yīng)用軟件中，就軟件數(shù)學處理的原始內(nèi)核而言，可分為兩大類。一類是數(shù)值計算型軟件，如 MATLAB、 Xmath、Gauss 等，這類軟件長用于數(shù)值計算，對處理大批數(shù)據(jù)效率高；另一類是數(shù)學分析型軟件，Mathematica，Maple等，這類軟件以符號計算見長，能給出解析解和任意精確解，其缺點是處理大量數(shù)據(jù)時效率較低。MathWorks 公司順應(yīng)多功能需求之潮流，在其卓越數(shù)值計算和圖示能力的基礎(chǔ)上，又率先在專業(yè)水平上開拓了其符號計算、文字處理、可視化建模和實時控制能力，開發(fā)了適合多學科，多部門要求的新一代科技應(yīng)用軟件 MATLAB。經(jīng)過多年的國際競爭，MATLAB 以經(jīng)占據(jù)了數(shù)值軟件市場的主導地位。在 MATLAB 進入市場前，國際上的許多軟件包都是直接以 FORTRANC 語言等編程語言開發(fā)的。這種軟件的缺點是使用面窄，接口簡陋，程序結(jié)構(gòu)不開放以及沒有標準的基庫，很難適應(yīng)各學科的最新發(fā)展，因而很難推廣。MATLAB 的出現(xiàn)，為各國科學家開發(fā)學科軟件提供了新的基礎(chǔ)。在 MATLAB 問世不久的 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。時至今日，經(jīng)過 MathWorks 公司的不斷完善，MATLAB 已經(jīng)發(fā)展成為適合多學科，多種工作平臺功能強大的大型軟件。在國外，MATLAB 已經(jīng)經(jīng)受了多年考驗。在歐美等高校，MATLAB 已經(jīng)成為線性代數(shù)，自動控制理論，數(shù)理統(tǒng)計，數(shù)字信號處理，時間序列分析，動態(tài)系統(tǒng)仿真等高級課程的基本教學工具；成為攻讀學位的大學生，碩士生，博士生的基本技能。在設(shè)計研究單位和工業(yè)部門，MATLAB 被廣泛用于科學研究和解決各種具體問題。MATLAB 的含義是矩陣實驗室（MATRIX LABORATORY） ，主要用于方便矩陣沈陽理工大學學士學位論文12的存取，其基本元素是無須定義維數(shù)的矩陣。MATLAB 自問世以來，就是以數(shù)值計算稱雄。MATLAB 進行數(shù)值計算的基本單位是復數(shù)數(shù)組（或稱陣列） ，這使得 MATLAB高度“向量化 ”。經(jīng)過十幾年的完善和擴充，現(xiàn)已發(fā)展成為線性代數(shù)課程的標準工具。由于它不需定義數(shù)組的維數(shù)，并給出矩陣函數(shù)、特殊矩陣專門的庫函數(shù)，使之在求解諸如信號處理、建模、系統(tǒng)識別、控制、優(yōu)化等領(lǐng)域的問題時，顯得大為簡捷、高效、方便，這是其它高級語言所不能比擬的。美國許多大學的實驗室都安裝有 MATLAB 供學習和研究之用。MATLAB 的基本數(shù)據(jù)單位是矩陣，它的指令表達式與數(shù)學，工程中常用的形式十分相似，故用 MATLAB 來解算問題要比用 C，F(xiàn)ORTRAN 等語言完相同的事情簡捷得 MATLAB 也加入了對 C，F(xiàn)ORTRAN，C++，JAVA 的支持?？梢灾苯诱{(diào)用，用戶也可以將自己編寫的實用程序?qū)氲?MATLAB 函數(shù)庫中方便自己以后調(diào)用，此外許多的 MATLAB 愛好者都編寫了一些經(jīng)典的程序，用戶可以直接進行下載就可以用，非常的方便。 MATLAB 的組成 MATLAB 是所有 mathworks 公司產(chǎn)品的基石，它提供了高級科學計算語言，是進行數(shù)據(jù)分析算法開發(fā)的集成開發(fā)環(huán)境，具有數(shù)值計算，圖形繪制，程序設(shè)計等功能。 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，報表生成器等，用來支持在 MATLAB 環(huán)境中對系統(tǒng)的實施與開發(fā)。 工具箱是針對解決特定種類問題而特別制作的一系列 MATLAB 函數(shù)庫，它只有開放性和可擴展性，用戶甚至可以加入自己的工具箱。 Simulink 是交互式動態(tài)系統(tǒng)建模，仿真和分析的圖形環(huán)境，也是進行基于模型的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的基礎(chǔ)開發(fā)環(huán)境。它把模塊圖形界面和 MATLAB 主要數(shù)值、圖形和語言函數(shù)有效的組合起來，從而具有生動的建模能力。它對線性，非線性，連續(xù)，離散系統(tǒng)均適用，可以針對控制系統(tǒng)，信號處理以及通信系統(tǒng)等進行建模，仿真，分析等工作。 Simulink 簡介沈陽理工大學學士學位論文13Simulink 是 MATLAB 中的一種可視化仿真工具，是實現(xiàn)動態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和分析的一個集成環(huán)境，廣泛應(yīng)用于線性系統(tǒng)、非線性系統(tǒng)、數(shù)字控制及數(shù)字信號處理的建模和仿真中。它包括一個復雜的由接收器、信號源、線性和非線性組件以及連接件組成的模塊庫，用戶也可以根據(jù)需要定制或者創(chuàng)建自己的模塊。Simulink 的主要特點在于使用戶可以通過簡單的鼠標操作和拷貝等命令建立起直觀的系統(tǒng)框圖模型，用戶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，從而達到方便，快捷地建模和仿真的目的。啟動 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。 這樣就可打開了 Simulink 的 Simulink Library Brower(庫模塊瀏覽器)，如圖 所示。在菜單欄中執(zhí)行 File/New/Model 命令，就建立了一個名為 untitled 的模型窗口。在建立了空的模塊窗口后，用戶可以在此窗口中創(chuàng)建自己需要的 Simulink 模型。沈陽理工大學學士學位論文14圖 Simulink 庫模塊瀏覽器通常，Simulink 仿真系統(tǒng)包括輸入、狀態(tài)和輸出三個部分。輸入模塊：即信號源模塊，包括常數(shù)字信號源和用戶自定義信號；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：即信號顯示模塊，它能夠以圖形方式、文件格式進行顯示。 [6] MATLAB 的優(yōu)勢和特點友好的工作平臺和編程環(huán)境MATLAB 由一系列工具組成。這些工具方便用戶使用 MATLAB 的函數(shù)和文件，其中部分工具采用的是圖形用戶界面。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，MATLAB 的用戶界面也越來越精致，更加接近 Windows 的標準界面，人機交互性更強，操作更簡單。而且新版本的MATLAB 提供了完整的聯(lián)機查詢、幫助系統(tǒng)，極大的方便了用戶的使用。簡單的編程環(huán)境提供了比較完備的調(diào)試系統(tǒng)，程序不必經(jīng)過編譯就可以直接運行，而且能夠及時地報告出現(xiàn)的錯誤及進行出錯原因分析。 簡單易用的程序語言MATLAB 一個高級的距陣/陣列語言，它包含控制語句、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較大的復雜的應(yīng)用程序(M 文件)后再一起運行。新版本的 MATLAB 語言是基于最為流行的 C＋＋語言基礎(chǔ)上的，因此語法特征與 C＋＋語言極為相似，而且更加簡單，更加符合科技人員對數(shù)學表達式的書寫格式。使之更利于非計算機專業(yè)的科技人員使用。而且這種語言可移植性好、可拓展性極強，這也是 MATLAB 能夠深入到科學研究及工程計算各個領(lǐng)域的重要原因。 強大的科學計算機數(shù)據(jù)處理能力MATLAB 是一個包含大量計算算法的集合。其擁有 600 多個工程中要用到的數(shù)學運算函數(shù)，可以方便的實現(xiàn)用戶所需的各種計算功能。函數(shù)中所使用的算法都是科研和工程計算中的最新研究成果，而且經(jīng)過了各種優(yōu)化和容錯處理。在通常情況下，可以用它來代替底層編程語言，如 C 和 C++ 。在計算要求相同的情況下，使用沈陽理工大學學士學位論文15MATLAB 的編程工作量會大大減少。MATLAB 的這些函數(shù)集包括從最簡單最基本的函數(shù)到諸如距陣，特征向量、快速傅立葉變換的復雜函數(shù)。函數(shù)所能解決的問題其大致包括矩陣運算和線性方程組的求解、微分方程及偏微分方程組的求解、符號運算、傅立葉變換和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析、工程中的優(yōu)化問題、稀疏矩陣運算、復數(shù)的各種運算、三角函數(shù)和其他初等數(shù)學運算、多維數(shù)組操作以及建模動態(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，并且可以對圖形進行標注和打印。高層次的作圖包括二維和三維的可視化、圖象處理、動畫和表達式作圖?？捎糜诳茖W計算和工程繪圖。新版本的 MATLAB 對整個圖形處理功能作了很大的改進和完善，使它不僅在一般數(shù)據(jù)可視化軟件都具有的功能（例如二維曲線和三維曲面的繪制和處理等）方面更加完善，而且對于一些其他軟件所沒有的功能（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。同時對一些特殊的可視化要求，例如圖形對話等，MATLAB 也有相應(yīng)的功能函數(shù)，保證了用戶不同層次的要求。另外新版本的MATLAB 還著重在圖形用戶界面（GUI）的制作上作了很大的改善，對這方面有特殊要求的用戶也可以得到滿足。 應(yīng)用廣泛的模塊集合工具箱MATLAB 對許多專門的領(lǐng)域都開發(fā)了功能強大的模塊集和工具箱。一般來說，他們都是由特定領(lǐng)域的專家開發(fā)的，用戶可以直接使用工具箱學習、應(yīng)用和評估不同的方法而不需要自己編寫代碼。目前，MATLAB 已經(jīng)把工具箱延伸到了科學研究和工程應(yīng)用的諸多領(lǐng)域，諸如數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)庫接口、概率統(tǒng)計、樣條擬合、優(yōu)化算法、偏微分方程求