【導(dǎo)讀】擴(kuò)頻通信是近幾年來迅速發(fā)展起來的一種通信技術(shù)。在早期研究這種技術(shù)的主要目。擴(kuò)頻技術(shù)在軍事應(yīng)用上的最成功范例可以以美國和俄國的全球定位系統(tǒng)（GPS和。時導(dǎo)航定位服務(wù)。GPS系統(tǒng)采用典型的CDMA體制，這種擴(kuò)頻調(diào)制信號具有低截獲概。擴(kuò)頻通信中的偽碼仿真，簡要論述M序列和偽隨機(jī)噪聲碼及其產(chǎn)生，術(shù)偽碼的相關(guān)知識，重點(diǎn)介紹P碼。

　　

【正文】 掉。變量名要以大寫或小寫字母開頭，后面可以跟大小寫字母、下劃線或者數(shù)字。字符間不允許有空格，且變量名區(qū)分大小寫。例如，要創(chuàng)建變量 A 并給它賦初值 ，可以在命令窗口中輸入 “ A=” 為了提高變量名和函數(shù)名的可讀性， MATLAB 中有兩個一般的約定：使用下劃線和首字母大寫。比如， exit pressure 是要計(jì)算的數(shù)值，那么在 MATLAB 命令行中它可以被定義為 exitpressure 或者 ExitPressure MATLAB 的幫助信息也是相當(dāng)豐富的，用戶可以直接點(diǎn)擊 Help 菜單里的 MATLAB 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 26 / 62 Help 項(xiàng)或者黃色的問號按鈕，來打開 MATLAB 的幫助瀏覽器。用戶也可以直接查閱分類信息或者在 Search 欄里查找所需內(nèi)容。 若想了解不知道確切名稱的函數(shù)的用法，僅使用 help 命令是無法滿足需要的，因?yàn)槭褂么嗣畋仨氈篮瘮?shù)名稱的完整拼寫。此時，可以首先使用 lookfor 命令來查詢根據(jù)用戶提供的關(guān)鍵字搜索到的相關(guān)函數(shù)，然后再使用 help 命令與其配合使用，了解查詢到的確切函數(shù)的具體用法。 在使用變量以前， MATLAB 要求用戶一定要先對變量進(jìn)行賦值操作（符號工具箱使用的變量除外）。賦值時，先輸入變量名稱和等號，然后輸入變量數(shù)值并按 Enter 鍵結(jié)束。 MATLAB 中還包含了許多基本的和非基本的函數(shù)，這些函數(shù)可以用于標(biāo)量、向量或矩陣的運(yùn)算。有關(guān)向量和矩陣的創(chuàng)建及運(yùn)算，表 列出的是一些常見的基本函數(shù)。 表 常用 數(shù)學(xué) 函數(shù) 函數(shù) 功能 函數(shù) 功能 sin(x) 正弦函數(shù) asin(x) 反正弦函數(shù) cos(x) 余弦函數(shù) acos(x) 反余弦函數(shù) tan(x) 正切函數(shù) atan(x) 反正切函數(shù) abs(x) 絕對值或復(fù)數(shù)的模 sqrt(x) 開平方 real(x)) 復(fù)數(shù)的實(shí)部 imag(x) 復(fù)數(shù)的虛部 angle(x) 復(fù)數(shù)的相角 conj(x) 復(fù)數(shù)的共軛 exp(x) e 的指數(shù)函數(shù) pow2(x) 2 的指數(shù)函數(shù) log(x) 自然對數(shù)函數(shù) log2(x) 以 2 為底的對數(shù)函數(shù) log10(x) 以 10 為底的對數(shù)函數(shù) sign(x) 符號函數(shù) round(x) 四舍五入函數(shù) fix(x) 沿原點(diǎn)方向舍入 floor(x) 沿負(fù)無窮大方向舍入 ceil(x) 沿正無窮大方向舍入 rat(x) 將實(shí)數(shù) x 展開為多項(xiàng)分?jǐn)?shù) rats(x) 將實(shí)數(shù) x 化為分?jǐn)?shù) rem(x,y) x 除以 y 的余數(shù) mod(x,y) 求模數(shù) (帶符號的余數(shù) ) gcd(x,y) 整數(shù) x、 y 的最大公因子 lcm(x,y) 整數(shù) x、 y 的最小公倍數(shù) 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 27 / 62 表 MATLAB 中的特殊字符及其使用說明 符號 名稱 用途 . 句點(diǎn) ，稱為點(diǎn)操作，例如 c=a.*b , 逗號 ，矩陣元素分隔符，如 b(2,7)；函數(shù)參數(shù)分隔符，如 besselj(1,x)；創(chuàng)建向量參數(shù)分隔符，如v=[1,x]；函數(shù)參數(shù)輸出分隔，如 [x,s]=max(a) 。 分號 時放在每個表達(dá)式末尾處，不顯示計(jì)算結(jié)果 ，例如 m=[x y z。 a b c] : 冒號 ，如 x=a:b:c z 而言，當(dāng)寫為 z(:,k)時表示所有行，同理，當(dāng)寫作 z(k,:)時表示所有列 ( ) 圓括號 z 的某一個元素的下標(biāo)指示，如 z(j, k)表示矩陣的 j 行 k 列元素 ，如 a^(b+c) ，如 sin(x) [ ] 方括號 創(chuàng)建一組數(shù)值、向量、矩陣或字符串（字母型） { } 大括號 創(chuàng)建單元矩陣或結(jié)構(gòu) % 百分號 注視分隔符，用于指示注釋的開始， MATLAB 編譯器會忽略其右邊的內(nèi)容，但當(dāng)用于在一對引號內(nèi)部定義字符串除外，如 a=?p1=14 % of the total? ? 引號或撇號 1.? Expression?表明 Expression 為字符串（字母型） ? 省略號 表示 MATLAB 表達(dá)式繼續(xù)到下一行，增強(qiáng)代碼可讀性 空格 上下文相關(guān)：或者忽略從而作為數(shù)據(jù)創(chuàng)建語句的分隔符，如 c=[a b]，或者作為字符串語句的一個字符 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 28 / 62 MATLAB 提供的基本算術(shù)運(yùn)算有：加（ +）、減（ ?）、乘（ *）、除（ /）、冪次方（ ^）。 MATLAB 的關(guān)系和邏輯運(yùn)算符與其他軟件基本相同，列表加以說明： 表 關(guān)系和邏輯運(yùn)算符 符號 功能 符號 功能 = 賦值運(yùn)算 amp。 邏輯與運(yùn)算 = = 關(guān)系運(yùn)算，相等 | 邏輯或運(yùn)算 ?? 不等于 邏輯非運(yùn)算 小于 xor 邏輯異或運(yùn)算 = 小于等于 ?? 續(xù)行標(biāo)志 大于 ， 分行符，結(jié)果不顯示 = 大于等于 ； 分行符，結(jié)果顯示 % 注釋標(biāo)志 ’ 矩陣轉(zhuǎn)置 .’ 向量轉(zhuǎn)量 MATLAB 可以將計(jì)算結(jié)果以不同的精度輸出，列表說明如下： 表 數(shù)據(jù)輸出格式 命 令 說 明 format short 默認(rèn)顯示，保留小數(shù)點(diǎn)后 4 位 format long 有效數(shù)字 16 位 format long e 有效數(shù)字 16 位加 3 位指數(shù) format short e 有效數(shù)字 5 位加 3 位指數(shù) format bank 保留兩位小數(shù)位 format + 只給出正、負(fù) format rational 以分?jǐn)?shù)形式表示 format hex 16 進(jìn)制數(shù) format long g 15 位有效數(shù) format short g 5 位有效數(shù) MATLAB 對使用變量名稱的規(guī)定： 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 29 / 62 （ 1）變量名稱的英文大小寫是有區(qū)別的（ apple、 Apple、 AppLe 三個變量不同）。 （ 2）變量的長度上限為 19 個字母。 （ 3）變量名的第一個字母必須是英文，隨后可以摻雜英文字、數(shù)字或是下劃線。 下表給出 MATLAB 所定義的特殊變量及其意義。 表 MATLAB 所定義的特殊變量及其意義 變量名 意 義 help 在線幫助，如 help quit who 列出所有定義過的變量名稱 ans 默認(rèn)的用來表示計(jì)算結(jié)果的變量名 eps 極小值 = pi ?值 inf 無窮大的數(shù) ? nan 非數(shù)值 MATLAB特擅長數(shù)組（ array）及矩陣（ matrix）運(yùn)算，而這兩者基本運(yùn)算的性質(zhì)完全不同，數(shù)組強(qiáng)調(diào)元素對元素的運(yùn)算，而矩陣則采用線性代數(shù)的運(yùn)算方式。數(shù)組多由一維元素構(gòu)成，而矩陣中多維元素組成。 下面列表說明如何利用特殊函數(shù)創(chuàng)建矩陣。 表 MATLAB特殊函數(shù) 函數(shù)符號 說 明 zero (i,j) 創(chuàng)建 i 行 j 列的全零矩陣 ones (i,j) 創(chuàng)建 i 行 j 列的全 1 矩陣 eye (i,j) 創(chuàng)建 i 行 j 列對角線為 1 的矩陣 rand (i,j) 創(chuàng)建 i 行 j 列的隨機(jī)矩陣 MATLAB 是基本的繪圖命令有二維曲線繪圖命令 plot 和三維曲線繪圖命令 plot3。 p1ot用來畫 x對 y的二維曲線圖，例如 y=sinx， 0≤ x≤ 2?。 則以下語句執(zhí)行后可得到有關(guān) x和 y的圖形： x=1inspace（ 0， 2 * pi, 20）； % 設(shè)定 x分別為 0、 2?/ 2* 2?/ 3* 2?/? 2? y1＝ sinx， y2＝ cosx；％ y1， y2分別是與 x對應(yīng)的正弦和余弦值 plot（ x, y1, x， y2）；％在同一坐標(biāo)圖上分別繪制正弦和余弦曲線 如果想分幾次在同一坐標(biāo)圖上繪制不同的曲線，可使用 hold命令： 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 30 / 62 hold on；％保持坐標(biāo)圖不變，后繪制的圖形疊加在原圖上 hold off；％解除對原圖的保持，將原圖清除后再繪制新圖 plot命令的基本格式是： plot（ x數(shù)組 , y數(shù)組 ,‘顏色圖標(biāo)’），如需要在同一圖中畫多根曲線，只需依照此基本格式往后追加其他的 x和 y的數(shù)組即可。其中顏色和圖標(biāo)的英文縮略符請參看下表： 表 MATLAB 繪圖顏色和圖標(biāo)符號 參數(shù) 意義 參數(shù) 意義 r 紅色 實(shí)線 g 綠色 —— 虛線 b 藍(lán)色 ： 點(diǎn)線 y 黃色 — . 點(diǎn)劃線 m 洋紅色 o 圓圈 c 青色 x 叉號 w 白色 + 加號 k 黑色 s 正方形 * 星號 d 菱形 . 點(diǎn)號 還可以利用命令 xlabel、 ylabel、 title 等分別在 x 軸上、 y 軸上以及題頭上加上文字說明。 grid 命令用來在圖形上添加或者刪除網(wǎng)格線，它是一個切換命令，若第一次是添加，則再執(zhí)行一次就是刪除。還有 text 和 gtext 命令，可用來在圖中加上文字說明。 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 31 / 62 3 GPS 衛(wèi)星導(dǎo)航信號算法及其 MATLAB 仿真 C/A 碼 仿真代碼及其仿真結(jié)果 根據(jù)第一章 小節(jié)對 C/A 碼結(jié)構(gòu)的分析，其算法流程歸納如下： 1. 用 1111111111 初始化 移位寄存器 G1 和 G2； 2. 根據(jù)不同的衛(wèi)星編號選擇不同的 S1 和 S2 的位置； 3. 分別計(jì)算 G1 和 G2⊕ 操作的和，反饋在移位寄存器的第一位，同時計(jì)算 G1 與 G2i當(dāng)前輸出的 ⊕ 結(jié)果，作為當(dāng)前歷元的輸出； 4. 返回到步驟 2； 根據(jù)算法流程 ，設(shè)計(jì) MATLAB 函數(shù)： function Self_CA_generate(a) %C/A 碼產(chǎn)生 a 是衛(wèi)星號 （完整代碼見附錄 C） 例如：賦值 a=1，產(chǎn)生 1 號衛(wèi)星的 C/A 碼 前 100 個碼片的 仿真結(jié)果： 圖 1 號衛(wèi)星的 C/A碼仿真 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 32 / 62 賦值 a=16，產(chǎn)生 16 號衛(wèi)星的 C/A 碼前 100 個碼片的仿真結(jié)果： 圖 16 號衛(wèi)星的 C/A碼仿真 賦值 a=24，產(chǎn)生 24 號衛(wèi)星的 C/A 碼前 100 個碼片的仿真結(jié)果： 圖 號衛(wèi)星的 C/A碼仿真 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 33 / 62 賦值 a=32，產(chǎn)生 32 號衛(wèi)星的 C/A 碼前 100 個碼片的仿真結(jié)果： 圖 號衛(wèi)星的 C/A碼仿真 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 34 / 62 P 碼的仿真代碼及其仿真結(jié)果 根據(jù)第一章對 P 碼原理的分析，繪制如下 P 碼產(chǎn)生模型： 圖 P 碼產(chǎn)生模型 P 碼由四個 12 位寄存器產(chǎn)生。這些寄存器被標(biāo)記為 X1A， X1B， X2A， X2B，一個 12位移位寄存器產(chǎn)生的碼長為 4095（ 2121）位， X1A 和 X2A 使用其中的 4092 位，去除了 4095 個碼片中的后三位； X1B 和 X2B 使用其中的 4093 位，去除了 4095 個碼片的后三位。各個寄存器的抽頭系數(shù)如下式所示： x1a=[x6+x8+x11+x12]； x1b=[x1+x2+x5+x8+x9+x10+x11+x12]； x2a=[x1+x3+x4+x5+x7+x8+x9+x10+x11+x12]； () x1b=[ x2+x3+x4+x8+x9 +x12]； 這些寄存器的初始向量如下： x1aa=[0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0]； x1bb=[0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0]； x2aa=[1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1]； x2bb=[0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0]； 每個寄存器循環(huán)次數(shù)分別為 :x1a=3750， x1b=3749， x2a=3750， x2b=3749。 Pi=X1⊕ X2i () 其中： X1=X1A⊕ X1B （ ） 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 35 / 62 X2=X2A⊕ X2B i 代表衛(wèi)星號 。 根據(jù)其發(fā)生器流程和寄存器間的邏輯結(jié)構(gòu)，編寫 MATLAB 函數(shù)： function pcode=pcode_Generate1(a,NumberPCode,NumberShift) %a 是衛(wèi)星號偏移， NumberPCode 是 P 碼碼長， NumberShift 是 P 碼碼偏移 （詳細(xì)源代碼見附錄 D） 例如：賦值 a=1， NumberPCode=20， NumberShift=10 產(chǎn)生 1 號衛(wèi)星的 P 碼 1030 中的 20 個碼片的仿真結(jié)果：