【導讀】對于衛(wèi)星通信也很重要。多址技術(shù)有三種常見的信號空間劃分方法，分別對應于時分多址。、頻分多址和碼分多址的技術(shù)研究。本課題主要是對TDMA、DS-CDMA系統(tǒng)仿真設(shè)計。CDMA概念可以簡單地解釋為基于擴頻通信的調(diào)制和多址接入方案。根據(jù)系統(tǒng)功能和指標要求，對擴頻/解擴等模塊進行了設(shè)計，并設(shè)。置了相對應的參數(shù)，最后給出系統(tǒng)仿真的整個框圖。

　　

【正文】 MATLAB 來解算問題要比用 C、 FORTRAN 等語言完成相同的事情簡捷得多 [2]。 當前流行的 MATLAB (Toolbox)。工具包又可以分為功能性工具包和學科工具包，功能工具包用來擴充MATLAB 的符號計算、可視化建模仿真、文字處理及實時控制等功能。學科工具包是專業(yè)性比較強的工具包，控制工具包、信號處理工具包、通信工具包等都屬于此類。 這些工具箱都是由該領(lǐng)域?qū)W術(shù)水平很高的專家編寫，所以用戶無需編寫自己學科范圍內(nèi)的基礎(chǔ)程序，而直接進行高、精、尖的研究。 開放性使 MATLAB 廣受用戶歡迎，除內(nèi)部函數(shù)外，所有 MATLAB 主包文件和各種工具包都是可讀可 修改的文件，用戶通過對源程序的修改或加入自己編寫程序構(gòu)造新的專用工具包 [7]。 MATLAB 軟件的組成 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)。 3.、 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。 4.、 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 [8]。 MATLAB 軟件的優(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。隨著理工大學學士學位論文 20 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 MATLAB 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。可用于科學計算和工程繪圖。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 同樣理工大學學士學位論文 21 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、偏微分方程求解、神經(jīng)網(wǎng)絡、小波分析、信號處理、圖像處理、系統(tǒng)辨識、控制系統(tǒng)設(shè)計、 LMI控制、魯棒控制、模型預測、模糊邏輯、金融分析、地圖工具、非線性控制設(shè)計、實時快速原型及半物理仿真、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)、定點仿真、 DSP 與通訊、電力系統(tǒng)仿真等，都在工具箱 （ Toolbox）家族中有了自己的一席之地。 實用的程序接口和發(fā)布平臺 新版本的 MATLAB 可以利用 MATLAB 編譯器和 C/C++數(shù)學庫和圖形庫，將自己的MATLAB 程序自動轉(zhuǎn)換為獨立于 MATLAB 運行的 C 和 C++代碼。允許用戶編寫可以和MATLAB 進行交互的 C 或 C＋＋語言程序。另外， MATLAB 網(wǎng)頁服務程序還容許在Web 應用中使用自己的 MATLAB 數(shù)學和圖形程序。 應用軟件開發(fā) 在開發(fā)環(huán)境中，使用戶更方便地控制多個文件和圖形窗口；在編程方面支持了函數(shù)嵌套，有條件中斷等；在圖形化方面，有了更強大的圖 形標注和處理功能，包括對性對起連接注釋等；在輸入輸出方面，可以直接向 Excel 和 HDF5。 語言簡潔緊湊庫函數(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(lǐng)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(jié)果。在求解過程中，最麻煩的要算第二理工大學學士學位論文 22 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(diào)試不容易。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(diào)試這種幾百行的計算程序可以說很困難。 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。 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。 1 MATLAB 的圖形功能強大 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。 1 MATLAB 的缺點 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。據(jù)說，速度大概是相應 c 程序的 80% 左右。 1 功能強大的工具箱是 MATLAB 的另一特色 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。 1 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(gòu)成新的工具箱 [9]。 SIMULINK 軟件介紹 SIMULINK是 MATLAB軟件的擴展，它是實現(xiàn)動態(tài)系統(tǒng)建模和仿真的一個軟件包，它與 MATLAB語言的主要區(qū)別在于，其與用戶交互接口是基于 Windows的模型化圖形輸入，其結(jié)果是使得用戶可以把更多的精力投入到系統(tǒng)模型的構(gòu)建而非語言的編程上。 理工大學學士學位論文 23 SIMILINK模塊庫按功能進行分類，包括以下 8類子庫： Continuous(連續(xù)模塊 ) Discrete(離散模塊 ) Function amp。 Tables(函數(shù)和平臺模塊 ) Math(數(shù)學模塊 ) Nonlinear(非線性模塊 ) Signals amp。 Systems(信號和系統(tǒng)模塊 ) Sinks(接收器模塊 ) Sources(輸入源模塊 ) 所謂模型化圖形輸入是指 SIMULINK提供了一些按功能分類的基本的系統(tǒng)模塊，用戶只需要知道這些模塊的輸入輸出及模塊的功能，而不必考察模塊內(nèi)部是如何實現(xiàn)的，通過對這些基本模塊的調(diào)用，再將它們連接起來就可以構(gòu)成所需要的系統(tǒng)模型 (以 .mdl文件進行存取 )，進而進行仿真與分析 [10]。 另外，在世界范圍內(nèi)的模型化浪潮的背景下， Simulink恰恰體現(xiàn)了模塊化設(shè)計和系統(tǒng)級仿真的具體思想，使得建模仿真如同搭積木一樣簡單。 Simulink對仿真的實現(xiàn)可以應用于動力系統(tǒng)、信息控制、通信設(shè)計、金融財會及生物醫(yī)學等各個領(lǐng)域的研究中。Simulink 實際上提供了一個系統(tǒng)級的建模與動態(tài)仿真的圖形用戶環(huán)境，并且憑借MATLAB 在科學計算上的天然優(yōu)勢，建立了從設(shè)計構(gòu)思到最終要求的可視化橋梁，大大彌補了傳統(tǒng)設(shè)計和開發(fā)工具的不足。它可以使系統(tǒng)的輸入變得相當容易且直觀，同時可以容易地改變輸入信號的形式，對仿真算法和仿真參數(shù)的選擇以及對輸出結(jié)果的處理上也更加靈活自由由于 Simulink 可以很方便地創(chuàng)建和維護一個完整的模型，評估不同算法和結(jié)構(gòu)并驗證系統(tǒng)性能，另外 Simulink還可以與 MATLAB 中的 DSP 工具箱、信號處理工具箱以及通訊工具箱等聯(lián)合使用，進而實現(xiàn)軟硬件的接口，從而成為實用的控制軟件。 SIMULINK 是一個用來對動態(tài)系統(tǒng)進行建模、仿真和分析的軟件包，它支持連續(xù)、離散及兩者混合的線性和非線性系統(tǒng)，也支持具有多種采樣頻率的系統(tǒng)。在 SIMULINK環(huán)境中，利用鼠標就可以在模型窗口中直觀地 “畫 ”出系統(tǒng)模型，然后直接進行仿真。它為用戶提供了方框圖進行建模的圖形接口，采用 這種結(jié)構(gòu)畫模型就像你用手和紙來畫一樣容易。它與傳統(tǒng)的仿真軟件包微分方程和差分方程建模相比，具有更直觀、方便、靈活的優(yōu)點。 Simulink 包含有 SINKS（輸入方式）、 SOURCE（輸入源）、 LINEAR（線性環(huán)節(jié)）、 NONLINEAR（非線性環(huán)節(jié)）、 CONNECTIONS（連接與接口）和 EXTRA（其理工大學學士學位論文 24 它環(huán)節(jié)）子模型庫，而且每個子模型庫中包含有相應的功能模塊。用戶也可以定制和創(chuàng)建用戶自己的模塊。 用 Simulink創(chuàng)建的模型可以具有遞階結(jié)構(gòu)，因此用戶可以采用從上到下或從下到上的結(jié)構(gòu)創(chuàng)建模型。用戶可以從最高級開 始觀看模型，然后用鼠標雙擊其中的子系統(tǒng)模塊，來查看其下一級的內(nèi)容，以此類推，從而可以看到整個模型的細節(jié)，幫助用戶理解模型的結(jié)構(gòu)和各模塊之間的相互關(guān)系。在定義完一個模型后，用戶可以通過 Simulink的菜單或 MATLAB 的命令窗口鍵入命令來對它進行仿真。菜單方式對于交互工作非常方便，而命令行方式對于運行一大類仿真非常有用。采用 SCOPE 模塊和其它的畫圖模塊，在仿真進行的同時，就可觀看到仿真結(jié)果。除此之外，用戶還可以在改變參數(shù)后來迅速觀看系統(tǒng)中發(fā)生的變化情況。仿真的結(jié)果還可以存放到 MATLAB 的工作空間里做事后 處理 [11]。 理工大學學士學位論文 25 4 DSCDMA 的仿真實現(xiàn) CDMA 通信系統(tǒng)仿真的參數(shù)設(shè)置 模塊名稱 Bernoulli Random Integer Generator （本設(shè)計有三個信號源，同時設(shè)置參數(shù)不同，使用二進制貝努利序列產(chǎn)生器產(chǎn)生二進制序列。參數(shù)設(shè)置如圖 ，圖 ，圖