wcdma系統(tǒng)研究及仿真設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-資料下載頁(yè)
2025-06-19 15:04本頁(yè)面
【正文】 圖12 波形輸入 圖13 PN碼波形圖 圖14 PN碼擴(kuò)頻后的波形輸出 調(diào)制與解調(diào)本次仿真采用的是BPSK調(diào)制，調(diào)制與解調(diào)Simulink 模型及用戶信息經(jīng) BPSK調(diào)制后波形如圖15和圖16所示。圖15 用戶經(jīng)BPSK 調(diào)制之后的波形輸出 圖16 用戶經(jīng)BPS K 解調(diào)之后的波形輸出解擴(kuò)時(shí)使用的 PN 碼和擴(kuò)頻時(shí)使用的一致。這樣才能保證解擴(kuò)出相應(yīng)的信息。解擴(kuò)波形如圖17所示。 圖17 用戶解擴(kuò)的波形輸出擴(kuò)頻調(diào)制組成部分為信源，PN碼發(fā)生器等。仿真參數(shù)設(shè)定為：數(shù)碼率為1Kb/s，擴(kuò)頻碼長(zhǎng)為255bit，擴(kuò)頻碼率為255kb/s。打開Mat1b界面，選擇Simulk子軟件，打開Simulink Library Browser,輸入關(guān)鍵詞,如PN Sequence Generator,只需要輸入PN即可，Simulink Library Browser會(huì)自行搜索包含這兩個(gè)字母的模塊。1. PN碼發(fā)生器PN碼發(fā)生器用于生成擴(kuò)頻碼，生成的是{0,1}分布的序列，需要通過(guò)極性轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)換為{1，+1}分布的序列才可以通過(guò)乘法器直接相乘，進(jìn)行BPSK調(diào)制。具體的參數(shù)設(shè)置如圖18所示。圖18 PN碼發(fā)生器參數(shù)設(shè)計(jì)圖PN碼發(fā)生器參數(shù)設(shè)計(jì)中Generator polynomial是m序列的參數(shù)設(shè)置，仿真中設(shè)置為100011101。Initial states 是初始狀態(tài)，這個(gè)值可以自行設(shè)定，只是不能出現(xiàn)全“0”態(tài)。Output mask vector 是偏移覆蓋矢量，主要是將生成的PN碼平移。該參數(shù)一般和初始狀態(tài)共同作用，平時(shí)保持默認(rèn)0即可。Sample time 是采樣時(shí)間，也就是PN碼速率的設(shè)定值，由于PN碼發(fā)生器采用的是m碼序列，8階m碼發(fā)生器一個(gè)周期只有255bit，所以這里的碼速率設(shè)定為255kb/s。3．頻譜示波器的參數(shù)設(shè)置比較復(fù)雜，具體如圖19所示。圖19 頻譜示波器參數(shù)設(shè)置圖頻譜示波器的參數(shù)設(shè)置分為4部分：第一部分示波器屬性(Scope Properties),主要是負(fù)責(zé)設(shè)置示波器的輸入特性；第二個(gè)部分為顯示特性(Display Properties),主要負(fù)責(zé)顯示界面上的設(shè)置；第三個(gè)部分為坐標(biāo)軸屬性(Axis Properties)，在本仿真中需要將Axis Properties中橫坐標(biāo)范圍從[0,fs/2]變?yōu)閇fs/2,fs/2]；第四個(gè)部分是線屬性(Line Properties),保持默認(rèn)值即可。這里主要介紹示波器屬性。第一個(gè)選擇框是“Buffer input”，如果選中，則進(jìn)入的采樣值會(huì)先形成一個(gè)幀，在進(jìn)行FFT變換，如果沒有選中，則需要在外部設(shè)置一個(gè)Buffer input模塊，否則無(wú)法進(jìn)行FFT變換，頻譜示波器也不會(huì)有顯示。Buffer size 表示幀的長(zhǎng)度，這里保證幀的長(zhǎng)度覆蓋一個(gè)PN碼周期，具體的設(shè)定還需要看實(shí)際情況而定，仿真中設(shè)定幀長(zhǎng)為1024bit。Specify FFT length 用來(lái)輸入FFT變換的長(zhǎng)度。如果選中這個(gè)選項(xiàng)，下面就會(huì)出現(xiàn)輸入FFT長(zhǎng)度的輸入框，沒有選中則輸入框不會(huì)出現(xiàn)。 仿真分析運(yùn)行程序文件，即開始仿真。設(shè)計(jì)程序的功能是利用PN碼發(fā)生器對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行擴(kuò)頻調(diào)制。仿真結(jié)束后，雙擊模塊的示波器，即可觀察到輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的波形。能夠反映結(jié)果是否正確的結(jié)果可以總結(jié)為以下幾個(gè)方面：一是對(duì)輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的比對(duì)結(jié)果，以驗(yàn)證是否將輸入信號(hào)進(jìn)行了擴(kuò)頻；二是將信號(hào)解擴(kuò)前與解擴(kuò)后的功率頻譜進(jìn)行比對(duì)，驗(yàn)證是否實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的結(jié)果；三是，對(duì)系統(tǒng)的誤碼率進(jìn)行驗(yàn)證。輸入輸出信號(hào)對(duì)比如圖20所示。 圖20 輸入輸出信號(hào)對(duì)比對(duì)比兩個(gè)波形，可以發(fā)現(xiàn)輸入波形與輸出波形一致，這證明了擴(kuò)頻調(diào)制后的信號(hào)經(jīng)解調(diào)解擴(kuò)后得到了恢復(fù)，證明了系統(tǒng)模型設(shè)計(jì)是正確的。誤碼率（BER：bit error ratio）是衡量數(shù)據(jù)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸精確性的指標(biāo)。誤碼率=傳輸中的誤碼/所傳輸?shù)目偞a數(shù)*100%。如果有誤碼就有誤碼率。誤碼的產(chǎn)生是由于在信號(hào)傳輸中，衰變改變了信號(hào)的電壓,致使信號(hào)在傳輸中遭到破壞，產(chǎn)生誤碼。噪音、交流電或閃電造成的脈沖、傳輸設(shè)備故障及其他因素都會(huì)導(dǎo)致誤碼（比如傳送的信號(hào)是1，而接收到的是0；反之亦然）。本系統(tǒng)的誤碼率可以通過(guò)設(shè)計(jì)誤碼測(cè)量模塊來(lái)進(jìn)行直接顯示。兩種信道干擾情況下的誤碼率結(jié)果如圖21所示。 圖21 系統(tǒng)的誤碼率統(tǒng)計(jì)上述Display模塊的第一、二、三行的內(nèi)容意義依次是誤碼率、傳輸過(guò)程中錯(cuò)誤的碼元數(shù)、總傳輸碼元數(shù)。本系統(tǒng)的總傳輸碼元數(shù)是1000，有3個(gè)碼元出現(xiàn)差錯(cuò)。參考文獻(xiàn)[1][M].北京：清華大學(xué)出版社，1992.[2] ,，.[3]沈允春．?dāng)U譜技術(shù)．北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1995[4]Charles ,Combined digital phase and amplitude Modulation Priciples and Applications for Fixed and Wireless Communications[M] Printed in Greated Britain by Antony Rowe Ltd,Chippenham,Wiltshire.[6]樊昌信，張甫翊，徐炳祥，吳成柯．通信原理（第5版）．北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2001[7]李穎，朱伯立，[M].西安電子科技大學(xué)出版社，2004.[8]李賀冰，[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2006.[9]佟學(xué)儉. 移動(dòng)通信技術(shù)原理與應(yīng)用[M].北京：人民郵電出版社，2003.[10]沈蘭蓀，李智群，[M].電信科學(xué)，1998，（3）：6773.[11]Edfors et introduction to orthogonalfrequency division of Signal University of .[12]南利平，[M].北京：清華大學(xué)出版社，2007[13]查光明、熊賢祚，擴(kuò)頻通信，西安電子科技大學(xué)出版社，1999年9月[14]John G Communication(Fourth edition)[M].Beijing:Publishing house of electronics industry,2001 [15]Harri Holma Antti Toskala， WCDMA技術(shù)與系統(tǒng)設(shè)計(jì)，機(jī)械工業(yè)出版社，2005年7
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