【文章內(nèi)容簡介】 TLAB 用更直觀的，符合人們思維習慣的代碼，代替了 C 和FORTRAN 語言的冗長代碼。 MATLAB 給用戶帶來的是最直觀，最簡潔的程序開發(fā)環(huán)境。 以下簡單介紹一下 MATLAB 的主要特點。 1）。語言簡潔緊湊，使用方便靈活，庫函數(shù)極其豐富。 MATLAB 程序書寫形式自由，利用起豐富的庫函數(shù)避開繁雜的子程序編程任務，壓縮了一切不必要的編程工作。由于庫函數(shù)都由本領域的專家編寫，用戶不必擔心函數(shù)的可靠性?？梢哉f， 用 MATLAB 進行科技開發(fā)是站在專家的肩膀上。 具有 FORTRAN和 C 等高級語言知識的讀者可能已經(jīng)注意到，如果用 FORTRAN或 C 語言去編寫程序，尤其當涉及矩陣運算和畫圖時，編程會很麻煩。例如，如果用戶想求解一個線性代數(shù)方程，就得編寫一個程序塊讀入數(shù)據(jù)，然后再使用一種求解線性方程的算法（例如追趕法）編寫一個程序塊來求解方程，最后再輸出計算結果。在求解過程中，最麻煩的要算第二部分。解線性方程的麻煩在于要對矩陣的元素作循環(huán)，選擇穩(wěn)定的算法以及代碼的調試 都 不容易。即使有部分源代碼，用戶也會感到麻煩，且不能保證運算 的穩(wěn)定性。解線性方程的程序用 FORTRAN 和 C 這樣的高級語言編寫，至少需要四百多行，調試這種幾百行的計算程序可以說很困難 。 2）運算符豐富。 由于 MATLAB 是用 C 語言編寫的， MATLAB 提供了和 C 語言幾乎一樣多的運算符，靈活使用 MATLAB 的運算符將使程序變得極為簡短。 3） MATLAB 既具有結構化的控制語句（如 for 循環(huán)， while 循環(huán)， break 語句和if 語句），又有面向對象編程的特性。 4）程序限制不嚴格，程序設計自由度大。 例如，在 MATLAB 里，用戶無需對矩陣預定義就可使用。 5）程序的可移植性 很好，基本上不做修改就可以在各種型號的計算機和操作系統(tǒng)上運行。 6） MATLAB 的圖形功能強大。 在 FORTRAN 和 C 語言里，繪圖都很不容易，但在 MATLAB 里，數(shù)據(jù)的可視化非常簡單。 MATLAB 還具有較強的編輯圖形界面的能力。 7） MATLAB 的缺點是，它和其他高級程序相比，程序的執(zhí)行速度較慢。 由于 MATLAB 的程序不用編譯等預處理，也不生成可執(zhí)行文件，程序為解釋執(zhí)行，所以速度較慢。 8）功能強大的工具箱是 MATLAB 的另一特色。 武漢理工大學本科生畢業(yè)設計（論文） 7 MATLAB 包含兩個部分：核心部分和各種可選的工具箱。核心部分中有數(shù)百個核心內(nèi)部函數(shù)。其工具箱又分為兩類：功能性工具箱和學科性工具箱。功能性工具箱主要用來擴充其符號計算功能，圖示建模仿真功能，文字處理功能以及與硬件實時交互功能。功能性工具箱用于多種學科。而學科性工具箱是專業(yè)性比較強的，如control,toolbox,signl proceessing toolbox,mumnication toolbox 等。這些工具箱都是由該領域內(nèi)學術水平很高的專家編寫的，所以用戶無需編寫自己學科范圍內(nèi)的基礎程序，而直接進行高，精，尖的研究。 9）源程序的開放性。開放性也許是 MATLAB 最受人們歡迎的特點。 除內(nèi)部函數(shù)以外，所有 MATLAB 的核心文件和工具箱文件都是可讀可改的源文件，用戶可通過對源文件的修改以及加入自己的文件構成新的工具箱。 MATLAB 的安裝于使用 MATLAB 安裝 MATLAB 的安裝非常簡單，這里以 Windows 版本 6 為例。運行 setup 后，輸入正確的序列號，選擇好安裝路徑和安裝的模塊，幾乎是一直回車就可以了。這里有一點要注意的是，由于不同操作系統(tǒng)設置，可能會出現(xiàn)一些意外錯誤，而且越高版本的 MATLAB 對計算機系統(tǒng)的 性能 要求也越高，如 版本要 求至少 64M 內(nèi)存，最好128M。 （當然，現(xiàn)在的計算機內(nèi)存一般都能滿足要求，用戶不必擔心這一點。） 所以根據(jù)自身情況選擇適合的版本安裝，最好還要在操作系統(tǒng)初安裝后就安裝，避免出現(xiàn)意外。 MATLAB 運行 MATLAB 的啟動運行：＃ :\MATLAB6p1\bin\win32\（其中＃為安裝盤符。）但一般安裝完畢后會在安裝目錄下有一個快捷運行方式。 MATLAB 啟動后顯示的窗口稱為命令窗口，提示符為 “” 。一般可以在命令窗口中直接進行簡單的算術運算和函數(shù)調用。如果重復輸入一組表達式 或計算復雜，則可以定義程序文件來執(zhí)行達到目的。程序文件擴展名為 “.m” ，以文本文件形式保存。有兩種方式運行程序文件：一是直接在 MATLAB 命令窗口輸入文件名，二是選擇 FileOpen 打開 m 文件，彈出的窗口為 MATLAB 編輯器。這時可選擇它的 Debug菜單的 Run 子菜單運行。 結束 MATLAB 有三種方法可以結束 MATLAB： exit 武漢理工大學本科生畢業(yè)設計（論文） 8 quit MATLAB 的命令視窗（ Command window） MATLAB 基本語法和基本操作 數(shù)值運算的功能 命令行的基本操作 創(chuàng)建矩陣的方法 直接輸入法 規(guī)則： 1 矩陣元素必須用 [ ]括住 2 矩陣元素必須用逗號或空格分隔 3 在 [ ]內(nèi)矩陣的行與行之間必須 用分號分隔 矩陣元素 矩陣元素可以是任何 matlab 表達式 ，可以是實數(shù) ，也可以是復數(shù)，復數(shù)可用特殊函數(shù) I， j 輸入 a=[1 2 3。4 5 6] x=[2 pi/2。sqrt(3) 3+5i] 符號的作用 逗號和分號的作用 逗號和分號可作為指令間的分隔符， matlab 允許多條語句在同一行出現(xiàn)。 分號如果出現(xiàn)在指令后，屏幕上將不顯示結果。 冒號的作用 用于生成等間隔的向量，默認間隔為 1。 X=1:6 用于選出矩陣指定行、列及元素。 x(2,:), x(:,2) 循環(huán)語句 k=1::2 format , format rat 用 matlab 函數(shù)創(chuàng)建矩陣 空陣 [ ] — matlab 允許輸入空陣，當一項操作無結果時，返回空陣。 rand —— 隨機矩陣 rand(4) eye —— 單位矩陣 eye(4) zeros —全部元素都為 0 的矩陣 zeros(7) 武漢理工大學本科生畢業(yè)設計（論文） 9 ones —全部元素都為 1 的矩陣 ones(3) 矩陣的修改 直接修改 可用 ?鍵找到所要修改的矩陣，用 ?鍵移動到要修改的矩陣元素上即可修改。指令修改 可以用 A(?,?)= ? 來修改。 矩陣運算 矩陣加、減（＋ ,－）運算 規(guī)則： （ 1） 相加、減的兩矩陣必須有相同的行和列兩矩陣對應元素相加減。 （ 2） 允許參與運算的兩矩陣之一是 標量。標量與矩陣的所有元素分別進行加減操作。 矩陣乘（ ?）運算 規(guī)則： （ 1） A 矩陣的列數(shù)必須等于 B 矩陣的行數(shù) （ 2）標量可與任何矩陣相乘。 ? 矩陣除的運算在線性代數(shù)中沒有，有矩陣逆的運算，在 matlab 中有兩種矩陣除運算 ： 右除 B/A 左除 A\C。 矩陣的其它運算 inv —— 矩陣求逆 inv(x) det —— 行列式的值 det(x) eig —— 矩陣的特征值 eig(x) diag —— 對角矩陣 diag(x) ’ —— 矩陣轉置 x’ sqrt —— 矩陣開 方 sqrt(x) 武漢理工大學本科生畢業(yè)設計（論文） 10 2 CDMA 信號及高速網(wǎng)絡時代三大主流 3G 技術 3G 技術概況 最近幾年，全球移動通信業(yè)發(fā)展迅速，特別是在我國，移動通信增長的態(tài)勢迅猛。目前，中國 手機 用戶已超過 5 億，并仍在加速增長，市場規(guī)模巨大。但是，現(xiàn)有系統(tǒng)的容量有限，難以實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)服務、全球覆蓋、國際漫游等服務業(yè)務。隨著通信技術的發(fā)展，第三代移動通信技術提供了全球無縫覆蓋和漫游、更大的容量、支持窄帶業(yè)務，并提供高速數(shù)據(jù)服務。今天我就 為大家簡單介紹下 3G 時代幾大主流技術各自的特點以及它們之間的對比分析情況。 3G 即為英文 3rd Generation 的縮寫，代表著第三代移動通信技術。手機自問世至今，共經(jīng)歷了第一代模擬制式手機（ 1G）和第二代 GSM、 TDMA 等數(shù)字手機（ 2G），而當前通信運營商和終端產(chǎn)品制造商倡導的 3G 是指將無線通信與國際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結合的新一代移動通信系統(tǒng)。它主要定位于實時 視頻 、高速多媒體和移動Inter 訪問業(yè)務。利用先進的空中接口技術、核心包分組技術，再加上對頻譜的高效利用，是可以實現(xiàn)上述業(yè)務的。雖然高速數(shù)據(jù)傳輸能力是第三代無線網(wǎng)絡的關鍵特征之一，但其真正優(yōu)勢是擴大高質量話音業(yè)務容量。 3G 技術的標準 3G 技術的標準：國際電信聯(lián)盟（ ITU）早在 2020 年 5 月即確定了 WCDMA、CDMA2020 和 TDSCDMA 三個主流 3G 標準。 WCDMA、 CDMA2020 與TD—SCDMA 都屬于寬帶 CDMA 技術。寬帶 CDMA 進一步拓展了標準的 CDMA概念，在一個相對更寬的 頻帶上擴展信號，從而減少由多徑和衰減帶來的傳播問題，具有更大的容量，可以根據(jù)不同的需要使用不同的帶寬，具有較強的抗衰落能力與抗干擾能力，支持多路同步通話或數(shù)據(jù)傳輸，且兼容現(xiàn)有設備 。 CDMA 信號簡介 CDMA 概述 CDMA 是碼分多址 (CodeDivision Multiple Access)技術的縮寫 CDMA (Code Division Multiple Access) 又稱碼分多址，是在無線通訊上使用的技術， CDMA 允許所有的使用者同時使用全部頻帶 ()，并且 把其他使用者發(fā)出的訊號視為雜訊，完全不必考慮到訊號碰撞 (collision) 的問題。 CDMA 的優(yōu)點包括： CDMA 中所提供的語音編碼技術，其通話品質比目前的 GSM 好，而且可以把用戶對話時周圍環(huán)境的噪音降低，使通話更為清晰。 武漢理工大學本科生畢業(yè)設計（論文） 11 CDMA 專業(yè)定義 CDMA，就是利用展頻的 通訊技術 ，因而可以減少手機之間的干擾，并且可以增加用戶的容量，而且手機的功率還可以做的比較低，不但可 以使使用時間更長，更重要的是可以降低電磁波輻射對人的傷害。 CDMA 的帶寬可以擴展較大，還可以傳輸影像呢，這是第三代手機為什么選用 CDMA 的原因。就安全性能而言， CDMA不但有良好的認證體制，更因為其傳輸?shù)奶匦?，用碼來區(qū)分用戶，防止被人盜聽的能力大大地增強。 目前 CDMA 系統(tǒng) 正快速發(fā)展中。 Wideband CDMA(WCDMA)寬帶碼分多址傳輸技術，為 IMT2020 的重要基礎技術，將是第三代數(shù)字 無線通信 系統(tǒng)的標準之一。 CDMA 技術背景 CDMA 技術的出現(xiàn)源自于人類對更高質量無線通信的需求。 第二次世界大戰(zhàn) 期間因戰(zhàn)爭的需要而研究開發(fā)出 CDMA 技術，其思想初衷是防止敵方對己方通訊的干擾，在戰(zhàn)爭期間廣泛應用于軍事抗干擾通信，后來由美國高通公司更新成為商用蜂窩電信技術。 1995 年 ，第一個 CDMA 商用系統(tǒng)（被稱為 IS95）運行之后， CDMA技術 理論 上的諸多優(yōu)勢在實踐中得到了檢驗，從而在北美、南美和亞洲等地得到了迅速推廣和應用。全球許多國家和地區(qū)，包括中國大陸、中國香港、韓國、日本、美國都已建有 CDMA 商用網(wǎng)絡。在美國和日本， CDMA 成為國內(nèi)的主要 移動通信技術 。在美國， 10 個移動通信運營公司中有 7 家選用 CDMA。到 2020 年 4 月，韓國有 60%的人口成為 CDMA 用戶。在 澳大利亞 主辦的第 27 屆奧運會中， CDMA 技術更是發(fā)揮了重要作用。 中國聯(lián)通 于 2020 年 1 月 8 日正式開通了 CDMA 網(wǎng)絡并投入商用， 2020 年 10月 1 日后轉由 中國 電信 經(jīng)營，手機號段為 13 15 189 及尚未放號的 180 號段。 CDMA 技術標準 CDMA 技術的 標準化 經(jīng)歷了幾個階段。 IS95 是 cdmaONE 系列標準中最先發(fā)布的標準，真正在全球得到廣泛應用的第一個 CDMA 標準是 IS95A，這一標準支持8K 編碼話音服務。其后又分別出版了 13K 話音編碼器的 TSB74 標準，支持 的 CDMA PCS 系統(tǒng)的 STD008 標準，其中 13K 編碼話音服務質量已非常接近有線電話的話音質量。隨著移動通信對數(shù)據(jù)業(yè)務需求的增長 ， 1998 年 2 月， 美國高通公司 宣布將 IS95B 標準用于 CDMA 基礎平臺上。 IS95B 可提供 CDMA 系統(tǒng)性能，并增加用戶移動通信設備的數(shù)據(jù)流量，提供對 64kbps 數(shù)據(jù)業(yè)務的支持。其后， cdma2020成為窄帶 CDMA 系統(tǒng)向第三代系統(tǒng)過渡的標準。 cdma2020 在標準研究的前期，提