【正文】 MAI 干擾模塊仿真了一個(gè)三發(fā)射條件下，另兩個(gè)用戶數(shù)據(jù)包對(duì)源信號(hào)的干擾情況。m 序列擴(kuò)頻碼的碼元寬度為 。另兩個(gè)用戶 數(shù)據(jù)包由伯努利二進(jìn)制序列產(chǎn)生器產(chǎn)生隨機(jī)的二進(jìn)制序列，碼元寬度為 。不同的隨機(jī)數(shù)種子通常產(chǎn)生不同的序列，其隨機(jī)數(shù)種子分別設(shè)為 54321 和 13245，與信源（設(shè)為 12345）不同。延遲四個(gè)碼元及延遲七個(gè)碼元的兩個(gè)碼組與源信號(hào)原始碼組構(gòu)成三個(gè)正交碼組，分別對(duì)單個(gè)用戶信號(hào)進(jìn)行直接擴(kuò)頻。擴(kuò)頻后的信號(hào)在 Sum 中相加，進(jìn)入 AWGN 信道，到達(dá)接收端 。MAI 干擾生成模塊如圖 所示。它描述了多址干擾用戶 1 發(fā)送數(shù)據(jù)包的過(guò)程。圖 MAI 干擾生成模塊框圖通過(guò)示波器，可得多址用戶 1 信號(hào)經(jīng)卷積編碼、緩存轉(zhuǎn)換、MDPSK 調(diào)制、擴(kuò)頻等打包后的多址干擾信號(hào) 1 波形如圖 所示。圖 多址干擾信號(hào) 1 打包后波形源信號(hào)與多址用戶信號(hào)分別進(jìn)行數(shù)據(jù)打包后求和得到合成信號(hào)，波形如圖 所示。圖 與多址干擾信號(hào)求和后的合成信號(hào) AWGN 信道本碼分多址仿真模型中，采用 AWGN 信道，AWGN Channel 模塊用于對(duì)輸入信號(hào)添加加性高斯白噪聲。模塊的抽樣時(shí)間繼承自輸入信號(hào)的抽樣時(shí)間。模塊參數(shù)設(shè)置如下：Initial seed：初始化種子，設(shè)為 18233。Mode：指定生成噪聲方差的方式，選擇參數(shù) Signal to noise ratio(SNR)。SNR(dB)：指定信號(hào)的信噪比，設(shè)為10dB。Input signal power(watts)：輸入信號(hào)功率，設(shè)為 1。信號(hào)夾雜著加性高斯白噪聲，其均值為 0，方差表現(xiàn)為噪聲功率的大小。一般情況下，噪聲功率越大，信號(hào)的波動(dòng)幅度就越大，接收端接收的信號(hào)的誤比特率就越高。經(jīng)過(guò)信道后波形如圖 所示。圖 加入加性高斯白噪聲后信號(hào)的波形 解擴(kuò)模塊在接收端，目的接收機(jī)對(duì)混合了多址干擾與噪聲的信號(hào)與源信號(hào)擴(kuò)頻碼相乘進(jìn)行解擴(kuò)。要求使用的偽隨機(jī)碼與發(fā)送端擴(kuò)頻用的偽隨機(jī)碼不僅碼字相同，而且相位相同。解擴(kuò)處理將信號(hào)壓縮到信息頻帶內(nèi)，由寬帶信號(hào)恢復(fù)為窄帶信號(hào)。同時(shí)將干擾信號(hào)擴(kuò)展，降低干擾信號(hào)的譜密度，提高系統(tǒng)的抗干擾能力。解擴(kuò)后信號(hào)波形如圖 所示。圖 接收端解擴(kuò)后信號(hào)波形 MDPSK 解調(diào)模塊在接收端對(duì)信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，以恢復(fù)原來(lái)的頻譜。MDPSK 解調(diào)器對(duì)合成數(shù)據(jù)包經(jīng)過(guò)解擴(kuò)后提取出的源信號(hào)數(shù)據(jù)包進(jìn)行解調(diào)。經(jīng)過(guò)解調(diào)后信號(hào)進(jìn)入緩存器 1，一列信號(hào)恢復(fù)為維特比譯碼要求的雙列信號(hào)。根據(jù)表 中 MDPSK 解調(diào)器的設(shè)置，可得經(jīng) MDPSK 解調(diào)后波形如圖 所示。 圖 經(jīng) MDPSK 解調(diào)后信號(hào)波形根據(jù)表 中緩存器 1 的設(shè)置，通過(guò)示波器，可得碼分多址仿真系統(tǒng) mafenduozhi中 MDPSK 解調(diào)后的信號(hào)經(jīng)過(guò) 緩存器 1 轉(zhuǎn)換后波形如圖 所示。 圖 經(jīng)緩存器 Rebuff1 后信號(hào)波形 差錯(cuò)控制譯碼——維特比譯碼模塊糾錯(cuò)譯碼的功能有差錯(cuò)控制譯碼器——維特比譯碼 Viterbi Decoder 模塊來(lái)完成，用于對(duì)輸入信息進(jìn)行維特比譯碼。Viterbi Decoder 模塊參數(shù)設(shè)置如下：Trellis structure：格型結(jié)構(gòu)，該參數(shù)設(shè)為 。??29,[75361]polytreisDecision type：指定判決類型。設(shè)置為 Hard Decision，對(duì)應(yīng)輸入信號(hào)為二進(jìn)制數(shù)據(jù)。Traceback depth：反饋深度，用于構(gòu)造反饋路徑時(shí)的網(wǎng)格圖分支數(shù)，該參數(shù)設(shè)為1。Operation mode：模塊在相鄰輸入向量間的模式轉(zhuǎn)換方式。該參數(shù)設(shè)為Continuous。根據(jù)維特比譯碼器以上參數(shù)設(shè)置，可得碼分多址仿真系統(tǒng)中信號(hào)經(jīng)過(guò)卷積譯碼后波形如圖 所示，其碼元周期恢復(fù)為 。 維特比譯碼后信號(hào)波形 信宿模塊 信宿模塊包括錯(cuò)誤率統(tǒng)計(jì)模塊、顯示器、選擇器。MATLAB 通信工具箱的錯(cuò)誤率統(tǒng)計(jì)模塊對(duì)輸入的兩個(gè)信號(hào)進(jìn)行對(duì)比，輸入為二進(jìn)制序列，輸出誤比特率。模塊只比較兩個(gè)輸入信號(hào)的正負(fù)關(guān)系，而不具體比較它們的大小。錯(cuò)誤率統(tǒng)計(jì)模塊的參數(shù)設(shè)置如表 所示。表 錯(cuò)誤率統(tǒng)計(jì)模塊的參數(shù)設(shè)置參數(shù)名稱 參數(shù)值Receive delay（接收延遲） 3Computation delay（計(jì)算延遲） 0Computation mode（計(jì)算模式） Entire frameOutput data（輸出數(shù)據(jù)） Port錯(cuò)誤率統(tǒng)計(jì)模塊的 Tx 輸入端口接收發(fā)送方的輸入信號(hào)， Rx 輸入端口接收信宿端恢復(fù)的輸入信號(hào)，模塊的輸出數(shù)據(jù)是長(zhǎng)度為 3 的向量，分別是：誤碼率、總的錯(cuò)誤個(gè)數(shù)、總的參加比較的碼元數(shù)。接收端恢復(fù)出的比特，由于經(jīng)過(guò)各種處理，存在一個(gè)不可避免的延遲，參數(shù) delay，專門用來(lái)定義輸入信號(hào)與輸出信號(hào)之間的延遲。錯(cuò)誤率統(tǒng)計(jì)模塊將發(fā)送端的信息碼元經(jīng)過(guò)延遲后與接收端恢復(fù)出的碼元進(jìn)行比較，輸出誤碼率。信宿端接收信號(hào)與源信號(hào)波形如圖 所示，可以得到接收端接收信號(hào)可以很好的恢復(fù)發(fā)送端發(fā)送的源信號(hào)，只是存在不可避免的延遲。圖 源信號(hào)和信宿端接收信號(hào)波形 仿真誤碼性能對(duì)信道信噪比進(jìn)行不同設(shè)置，得到碼分多址仿真系統(tǒng) mafenduozhi 中誤碼率與信道信噪比之間的關(guān)系圖（程序見(jiàn)附錄（3）），如圖 所示。圖 CDMA 仿真系統(tǒng)誤碼率和信道信噪比關(guān)系圖分析圖 ，可得碼分多址系統(tǒng)誤碼率隨著信噪比的增大而呈下降趨勢(shì)，即信號(hào)功率越強(qiáng)，噪聲功率越弱，信噪比越大，誤碼率越低，當(dāng)信噪比達(dá)到一定比值（SNR=13dB）時(shí)，誤碼率降為 0 即無(wú)誤碼，信宿端可以很好的恢復(fù)源信號(hào)。CDMA仿真系統(tǒng)通過(guò)擴(kuò)頻和解擴(kuò)使源信號(hào)頻譜展寬和還原，將信道帶寬擴(kuò)展許多倍以換取信噪比上的好處，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾和抗噪聲能力。固定信道信噪比 SNR=15dB 的傳輸環(huán)境，對(duì)相同的源信號(hào)，來(lái)分析 m 序列抽樣時(shí)間即頻譜的倒數(shù)與誤碼率的關(guān)系（Matlab 程序見(jiàn)附錄（4）），如圖 所示。圖 CDMA 仿真系統(tǒng)誤碼率和 m 序列抽樣時(shí)間關(guān)系圖從圖 中可看出，碼分多址通信仿真系統(tǒng)中誤碼率隨著 m 序列的抽樣時(shí)間的減小即頻率的增大而大致呈下降趨勢(shì)，即 m 序列的抽樣時(shí)間越小，頻率越寬，擴(kuò)頻性能越好，可以換取信噪比上越大的好處，誤碼率越低。通信系統(tǒng)以占用比原始信號(hào)帶寬寬得多的射頻帶寬為代價(jià)，來(lái)獲得更強(qiáng)的抗干擾能力和更高的頻譜利用率。可通過(guò)調(diào)整 m 序列抽樣時(shí)間的設(shè)置，減小抽樣時(shí)間，增大頻率，來(lái)降低誤碼率，提高擴(kuò)頻性能。 7 結(jié)論本文首先對(duì)碼分多址技術(shù)進(jìn)行了介紹，列出其主要優(yōu)點(diǎn)和存在問(wèn)題。后介紹了碼分多址采用的理論基礎(chǔ)：擴(kuò)展頻譜通信原理，得到碼分多址通信系統(tǒng)框圖?；?仿真工具箱 SIMULINK，根據(jù) m 序列擴(kuò)頻原理及通信系統(tǒng)框圖建立碼分多址通信系統(tǒng)仿真模型，并對(duì)各子模塊進(jìn)行介紹。對(duì)信道信噪比進(jìn)行不同設(shè)置，得到碼分多址仿真系統(tǒng)誤碼率與信道信噪比之間的關(guān)系圖，并分析多址干擾獨(dú)立加入AWGN 噪聲時(shí)對(duì)誤碼率的影響， 不足與創(chuàng)新：本模型將實(shí)際應(yīng)用中的碼分多址通信系統(tǒng)的解擴(kuò)設(shè)備進(jìn)行簡(jiǎn)化，只有一套解擴(kuò)設(shè)備省略了不同碼字的比較判決過(guò)程；采用先調(diào)制再擴(kuò)頻的方式，擴(kuò)頻、解擴(kuò)使用雙極性二進(jìn)制碼元相乘,克服使用單極性二進(jìn)制碼元異或方式的不足；分別分析信道信噪比、m 序列抽樣時(shí)間、多址干擾對(duì)誤碼率的影響；模型中信號(hào)是二進(jìn)制信號(hào)沒(méi)有進(jìn)行信源編碼，并考慮了多址干擾 MAI；在信道中只考慮加性高斯白噪聲，忽略其它噪聲；通過(guò)示波器對(duì)各子模塊產(chǎn)生的波形進(jìn)行輸出，為明顯顯示波形的采樣周期和使波形更為清晰，只裁取一部分波形予以顯示。參考文獻(xiàn)[1] 李賀冰，袁杰萍，孔俊霞. SIMULINK 通信仿真教程[M]. 北京：國(guó)防工業(yè)出版社， [2] 李建新，劉乃安，： Matlab 通信工具箱[M]. 西安：西安電子科技大學(xué)出版社，[3] 竇中兆，雷湘. CDMA 無(wú)線通信原理[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，2022，2[4] 徐明遠(yuǎn)，邵玉斌. MATLA 仿真在通信與電子工程中的應(yīng)用 [M]. 西安：西安電子科技大學(xué)出版社，[5] 王月清，柴遠(yuǎn)波，吳桂生. 寬帶 CDMA 移動(dòng)通信原理[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，致 謝本課題在設(shè)計(jì)和論文的寫作過(guò)程中，都得到了王增鋒老師的悉心指導(dǎo)。王老師多次詢問(wèn)仿真進(jìn)程，幫助我開(kāi)拓開(kāi)發(fā)思路，并給予熱忱鼓勵(lì)。王老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，樂(lè)觀隨和的處事態(tài)度，不僅教育我如何設(shè)計(jì)和寫作，更重要的是教我如何做人。臨近畢業(yè)，特別感謝我的班主任孔書(shū)記四年來(lái)對(duì)我的關(guān)心和幫助，感謝鄒海林、張小峰、馬艷萍、孫玉娟、賀文偉和李秀芳等老師對(duì)我的教育和培養(yǎng)，他們年輕的朝氣和踏踏實(shí)實(shí)的作風(fēng)，不僅激發(fā)我更加勤奮好學(xué)，而且從多方面給我?guī)?lái)積極的影響。最后，感謝我的同學(xué)們對(duì)我的理解與支