【正文】 PSKet 圖 47 BPSK解調原理圖 成都學院（成都大學）課程設計報告 26 圖 49 BPSK調制與解調模型 圖 410 信源產生的隨機序列 圖 411是隨機數(shù)字信息經 BPSK調制后頻譜圖 圖 518 BPSK調制仿真頻譜圖 成都學院（成都大學）課程設計報告 27 編碼 信道 的 Simulink 仿真圖 在數(shù)字通信系統(tǒng)中， 編碼器的輸出是某一數(shù)字序列，而譯碼器輸入同樣也是一數(shù)字序列，它們在一般情況下是相同的數(shù)字序列。因此，從編碼器輸出端到譯碼器輸入端的所有轉換器及傳輸媒質可用一個完成 數(shù)字序列變換的方框加以概括， 這個 方框 就 稱為編碼信道 ，如圖 412。 AWGN 信道，是指信號在信道中傳輸時加入了高斯白噪聲，如圖 413 的仿真波形中第一個圖形為輸入 信息，第二個波形為加入高斯白噪聲后的波形。 圖 412AWGN信道仿真 圖 413 通過 AWGN信道輸出前和輸出后的波形 MATLAB 程序設計及仿真結果 程序設計 由圖 414 直序擴頻通信系統(tǒng)仿真框圖可知，系統(tǒng)主要組成分為七個部分，分別為信源部分、擴頻部分、調制部分、信道傳輸部分、解調部分、解擴部分和信宿部分。 成都學院（成都大學）課程設計報告 28 信源 部分：用戶把要傳輸?shù)男畔⒔o定，用戶輸入的信息 0101101。 調制部分：采用的是 BPSK 調制，數(shù)據(jù)進行調制然后輸送出其調制之后的波形。調制后的 傳輸信道選用的是高斯白噪聲信道，信噪比可任意設定，在本次仿真中信噪比設定為 20。 擴頻部分：數(shù)據(jù)要進行擴頻處理。這里選用的是利用 PN 碼 與輸入的信號進行擴頻，擴頻后等待送入信道。 PN碼 的產生是由一個 PN碼 發(fā)生器來完成的。 PN碼發(fā)生器如圖 415所示。 在信道的接收端進行的過程和輸入端剛好是相反的。 首先進行解調， 也是選擇 BPSK 的解 調。 然后是 解擴，解擴時使用的 PN 碼和擴頻時使用的一致。這樣才能保證解擴出相應的信息。 整個仿真過程共設置了八個波形觀測設備，運行后可以從這八個波形圖中較直觀的看到 DSCDMA系統(tǒng)的每一個調制過程。在兩個用戶的信息中我們給定的是 0和 1的信息，為了在調制和擴頻中容易計算，將數(shù)據(jù)中的 0 用－ 1來代替。在程序中，每一個過程都初始值 1 0 1 0 D1 D2 D3 D4 圖 415 PN碼發(fā)生器 圖 414 直接序列擴頻通信系統(tǒng)框圖 用戶信息 0101101 BPSK 調制 BPSK 解調 檢波 PN碼 PN碼 解擴 擴頻 用戶信息 成都學院（成都大學）課程設計報告 29 用％來注明，程序可以直接復制到 M 文件編輯框，在 MATLAB 的默認界面的 Commond Window 窗口 中 輸入 》 dscdmamodem 點擊“ Enter”鍵， 即可仿真出結果。 DSCD的 MAMATLAB 源程序如下： function dscdmamodem(user,snr_in_dbs) %建立模型：用戶信息， snr_in_dbs為信噪比 %設置初始參數(shù) user=[0 1 0 1 1 0 1] 。 close all %定義步長變量 % length_user=length(user)。 %改變用戶數(shù)據(jù)中的 0為 1 for i=1:length_user if user(i)==0 user(i)=1。 end end % 用戶傳輸前設置 fc=3。 % 載頻 eb=2。 % 每個字符的能量 tb=1。 % 每個信息比特所占的時間 %用戶輸入的數(shù)據(jù)信息 t=::tb*length_user。 basebandsig=[]。 for i=1:length_user for j=::tb if user(i)==1 成都學院（成都大學）課程設計報告 30 basebandsig=[basebandsig 1]。 else basebandsig=[basebandsig 1]。 end end end figure plot(basebandsig) axis([0 100*length_user ])。 title(39。用戶輸入的信息 39。) % 用戶的 BPSK調制過程 bpskmod=[]。 for i=1:length_user for j=::tb bpskmod=[bpskmod sqrt(2*eb)*user(i)*cos(2*pi*fc*j)]。 end end length(bpskmod) %用戶 BPSK調制后的波形圖輸出 figure plot(bpskmod) axis([0 100*length_user 3 3])。 title(39。 用戶經 BPSK調制之后的波形 39。) % 擴頻 %PN碼發(fā)生器 seed=[1 1 1 1]。 % 設 PN碼初始值為 1000 spreadspectrum=[]。 pn=[]。 for i=1:length_user 成都學院（成都大學）課程設計報告 31 for j=1:10 %PN碼和數(shù)據(jù)比特碼的比率設為 10： 1 pn=[pn seed(4)]。 if seed (4)==seed(3) temp=1。 else temp=1。 end seed(4)=seed(3)。 seed(3)=seed(2)。 seed(2)=seed(1)。 seed(1)=temp。 end spreadspectrum=[spreadspectrum user(i)*pn]。 end %擴頻過程 pnupsampled=[]。 len_pn=length(pn)。 for i=1:len_pn for j=::tb if pn(i)==1 pnupsampled=[pnupsampled 1]。 else pnupsampled=[pnupsampled 1]。 end end end length_pnupsampled=length(pnupsampled)。 sigtx=bpskmod.*pnupsampled。 %擴頻碼波形輸出 figure plot(pnupsampled) axis([0 100*length_user 2 2]) 成都學院（成都大學）課程設計報告 32 title(39。 PN碼波形圖 39。) %擴頻后的波形圖輸出 figure plot(sigtx) axis([0 100*length_user 3 3])。 title(39。 用 PN碼擴頻后的波形圖 39。) posite_signal=sigtx。 %高斯白噪聲信道傳輸 snr_in_dbs=20 %設信噪比為 20 posite_signal=awgn(posite_signal,snr_in_dbs)。 %從信道中解擴出用戶的信息 rx=posite_signal.*pnupsampled。 figure plot(rx) title(39。用戶解擴后的波形 39。) % BPSK解調過程 demodcar=[]。 for i=1:length_user for j=::tb demodcar=[demodcar sqrt(2*eb)*cos(2*pi*fc*j)]。 end end bpskdemod=rx.*demodcar。 figure plot(bpskdemod) title(39。用戶經 BPSK解調之后的波形 39。) len_dmod=length(bpskdemod)。 成都學院（成都大學）課程設計報告 33 sum=zeros(1,len_dmod/100)。 for i=1:len_dmod/100 for j=(i1)*100+1:i*100 sum(i)=sum(i)+bpskdemod(j)。 end end %檢波過程 rxbits=[]。 for i=1:length_user if sum(i)0 rxbits=[rxbits 1]。 else rxbits=[rxbits 0]。 end end length_rxbits=length(rxbits)。 t=::tb*length_rxbits。 savbandsig=[]。 for i=1:length_rxbits for j=::tb if user(i)==1 savbandsig=[savbandsig 1]。 else savbandsig=[savbandsig 1]。 end end end figure 成都學院（成都大學）課程設計報告 34 plot(savbandsig) axis([0 100*length_user 2 2])。 title(39。用戶經檢波之后的波形 ’） 仿真波形 成都學院（成都大學）課程設計報告 35 成都學院（成都大學）課程設計報告 36 成都學院（成都大學）課程設計報告 37 結論 擴頻通信以其較強的抗干擾、抗衰落、抗多徑性能而成為第三代通信的核心技術，本文闡述了擴頻通信的理論基礎和實現(xiàn)方法，利用 MATLAB 提供的可視化工具箱Simulink 建立了擴頻通信的原理與系統(tǒng)仿真模型，詳細講述了各模塊的設計的參數(shù)設置，并給出了仿真建模中需注意的問題。在給定仿真條件下，運行了仿真系統(tǒng)，驗證了所建仿真模型的正確性。通過仿真研究了擴頻通信 的可行性和輸出端信噪比的關系，結果表明，在相同誤碼率下，增大擴頻增益，可以提高系統(tǒng)輸出端的信噪比，從而提高系統(tǒng)的抗干擾能力。 通過該綜合實驗，也增強了分析問題解決問題的能力，加強了理論與實際相結合的能力，提高了實踐動手能力，為將來從事通信方面的科研、生產工作打下了一定基礎，為適應現(xiàn)代信息科學技術發(fā)展提供了支撐。 成都學院（成都大學）課程設計報告 38 參考文獻 [1] 張葛祥，李娜． MATLAB 仿真技術與應用．北京：清華大學出版社， 2021． [2] 鐘麟，王峰． MATLAB 仿真技術與應用教程．北京：國防工業(yè)出版社， 2021． 版社， 2021． [3] John G． Proakis 等． 數(shù)字通信． 北京：電子工業(yè)出版社， 2021． [4] 張輝，曹麗娜．現(xiàn)代通信原理與技術．西安：西安電子科技大學出版社， 2021． [5] 樊昌信 ,等．通信原理．北京 :國防工業(yè)出版社 ,1998． [6] 朱華，黃輝寧，李永慶，梅文博．隨機信號分析．北京：北京理工大學出版社， 2021． [7] 劉 敏 ,魏 玲 .MATLAB 通信仿真與應用 .北京：國防工業(yè)出版社 , 2021. [8] 常義林，任志純 .通信工程專業(yè)英語 .西安：西安電子科技大學出版社， 2021. [9] 王立寧 ,等 .MATLAB 與通信仿真 .北京 :人民郵電出版社． 2021. 成都學院（成都大學）課程設計報告 39 致謝 課程設計期間，由于自己對實驗原理掌握的不是很清晰，導致自己差點不能完成實驗。但最終在你們的幫組下使我順利完成了本次課程設計。在此我要特別感謝我的指導老師在實驗室操作過程中幾次不厭其煩的給我講解實驗步驟和過程；同時也要感謝同學給予我的大量的幫助，使我的試驗進度和過程都大大加快；同時也要感謝我們的學委同學無私分享的大量資料。正是因為有你們的幫助，我才能完成本次課程設計，再次表示感謝。