【正文】 p=num_of_err/N。 end。 end。 if (decision_variable0) decision=1。 temp=rec_sig.*pn_seq。 noise=sgma*randn(1,Lc)。 end。 else pn_seq_ganrao(j)=1。 %生成干擾用戶的 PN 碼 for j=1:Lc temp=rand。 for j=1:Lc repeat_data_ganrao(j)=data1。 else data1=1。 temp=rand。 end。 通信原理 課程設(shè)計(jì) 26 else pn_seq(j)=1。 %生成期望用戶的 PN 碼 for j=1:Lc temp=rand。 % 將一位信息比特重復(fù) LC 次 for j=1:Lc repeat_data(j)=data。 else data=1。 %生成期望用戶數(shù)據(jù)信息 for i=1:N temp=rand。 %每個(gè)碼片的能量 N=10000。 通信原理 課程設(shè)計(jì) 25 Eb=2*sgma^2*snr。) %計(jì)算誤碼率的 m 文件 function [p]=wubitlv(snr_in_dB,Lc) snr=10^(snr_in_dB/10)。 title(39。誤碼率 Pb39。)。 xlabel(39。 %繪制仿真結(jié)果曲線，誤碼率用對(duì)數(shù)表示 semilogy(SNRindB,smld_err_prb)。 %要求的信噪比范圍 %計(jì)算擾信號(hào)的誤碼率 for i=1:length(SNRindB) smld_err_prb(i)=wubitlv(SNRindB(i),Lc)。 通信原理 課程設(shè)計(jì) 23 參考文獻(xiàn) [1]查光明，熊賢祚編著，擴(kuò)頻通信，西安電子科技大學(xué)出版社， 2021. [2]李建新，劉乃安，劉繼平，現(xiàn)代通信系統(tǒng)分析與仿真 MATLAB 通信工具箱 [M].西安電子科技大學(xué)出版社， 2021. [3]龍光利、侯寶生、王戰(zhàn)備編著，通信原理，清華大學(xué)出版社， 2021. [4]張笑天、楊?yuàn)^強(qiáng)編著， MATLAB 基礎(chǔ)教程， 西安電子科技大學(xué)出版社， 2021. 通信原理 課程設(shè)計(jì) 24 附錄 附錄 A 仿真程序： echo on Lc=20。其次，也非常感謝同班的同學(xué)，他們也我們?cè)O(shè)計(jì)成功的重要因素，而且還是我懂得了團(tuán)結(jié)的重要性。 致謝 本次課程設(shè)計(jì)總體來說是成功的，對(duì)此，我非常感謝學(xué)校給了我們這次機(jī)會(huì)，為我們提供了這么好的條件和平臺(tái)。 0 5 10 15103102101信噪比 E b / N 0誤碼率PbDS 擴(kuò)頻系統(tǒng)抗多址干擾的誤碼率曲線通信原理 課程設(shè)計(jì) 22 總體來看，本次設(shè)計(jì)基本上成功的。通過本次設(shè)計(jì)，我們也從中學(xué)會(huì)了很多知識(shí)。其根本原因?yàn)樗菍拵鬏斚到y(tǒng)和 PN 碼優(yōu)良的特性所決定的。當(dāng)信噪比大于 8dB 后，系統(tǒng)就可達(dá)到要求，在 S/N 大約為 12dB 時(shí)誤碼率就可為 0。 圖 3 DS 擴(kuò)頻通信系統(tǒng)抗其它擴(kuò)頻信號(hào)仿真模型 仿真結(jié)果 仿真程序見附錄 A，運(yùn)行程序可得 信號(hào)在不同信噪比的情況下其誤碼率的曲線，誤碼率用對(duì)數(shù)表示，仿真結(jié)果如圖 4 所示。我們建立與期望用戶獨(dú)立的用戶擴(kuò)頻信號(hào)，將其加到信道中，與期 望用戶信號(hào)一起送給接收端，接收端由于 PN 碼良好的自相關(guān)性和互相關(guān)性而抗其它擴(kuò)頻信號(hào)。 DS 擴(kuò)頻系統(tǒng)抗多址干擾性能分析仿真 仿真模型 通信原理 課程設(shè)計(jì) 20 對(duì)于 DS擴(kuò)頻系統(tǒng)的抗多址干擾性能。而輸入源模塊（ Sources）和接收模塊（ Sinks）則為模型仿真提供了信號(hào)源和結(jié)果輸出設(shè)備。 Simulink 提供了友好的圖形用戶界面（ GUI），模型由模塊組成的框圖來表示，用戶建模通過簡單的單擊和拖動(dòng)鼠標(biāo)的動(dòng)作就能完成。 在 MATLAB 中，還有 是一個(gè)比較特別的工具箱 Simulink，它具有兩個(gè)顯著的功能： Simu（仿真）與 Link（鏈接），是實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模、仿真的一個(gè)集成環(huán)境。 MATLAB 有很好的可擴(kuò)充性，可以把它當(dāng)作一種更高級(jí)的語言去使用，可容易地編寫各種通用或?qū)Ｓ脩?yīng)用程序。 MATLAB 具有 3 大特點(diǎn)： 功能強(qiáng)大，包括數(shù)值計(jì)算和符號(hào)計(jì)算，計(jì)算結(jié)果和編程可視化，數(shù)學(xué)和文字統(tǒng)一處理，離線和在線皆可計(jì)算； 面友好，語言自然。在新的版本中也加入了對(duì) C， FORTRAN， C++， JAVA 的支持。 MATLAB 可以進(jìn)行 矩陣 運(yùn)算、繪制 函數(shù) 和數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)算法 、創(chuàng)建用戶界面、連 接其他 編程語言 的程序等，主要應(yīng)用于工程計(jì)算、控制設(shè)計(jì)、 信號(hào)處理 與通訊、 圖像處理 、 信號(hào)檢測(cè) 、 金 融建模 設(shè)計(jì)與分析等 領(lǐng)域 。 MATLAB 和 Mathematica、 Maple、 MathCAD 并稱為四大 數(shù)學(xué) 軟件。 DS 擴(kuò)頻系統(tǒng)抗多址干擾性能分析仿真 matlab 軟件簡介 MATLAB 是由美國 mathworks 公司發(fā)布的主要面對(duì)科學(xué)計(jì)算、可視化以及交互式 程序設(shè)計(jì) 的高科技計(jì)算環(huán)境。不難求出，此時(shí)的處理增益： rRBRTBISTIBSS N RS N RGmmmioP434343)/(34/)()(11??????????? 可見系統(tǒng)對(duì)擴(kuò)頻干擾的抑制同樣有效。如果 ? 恰好落在頻內(nèi)，引起干擾輸出。式中 :m(t)是其它擴(kuò)頻碼，碼速率與本地參考碼相同，但不相關(guān)，幅度已歸一化； l 是其信號(hào)功率， 1? 是干擾信號(hào)載波，其自相關(guān)函數(shù)為： 111111||,c o s||1)](c o s2)([]c o s2)([21)(TTIdttItmtItmT Ti??????? ?????? ???????????? 設(shè)本地參考信號(hào)為 ttKtP 01 co s)(2)( ?? 同上法可求得自相關(guān)函數(shù)為： 1011 ||,c os||12)( TTtP ??????? ?? ????? 相關(guān)器輸出 ttKtitr 0c o s)()(2)( ?? 因兩信號(hào)不相關(guān) (設(shè)兩碼元寬度相等 )，其相關(guān)函數(shù)為各相關(guān)函數(shù)之乘積 (其中 0? 是本地信號(hào)波 )。這部分我們對(duì)此進(jìn)行討論，我們只討論簡單的情況，即只有一個(gè)干擾用戶的情況。 對(duì)于多址干擾來說， 由于它的接入方式是碼分多址，所以多個(gè)用戶可以在同一個(gè)頻率下進(jìn)行通信，只用碼型來區(qū)分用戶，所以它的容量很大。理論上采用彼此互相關(guān)值為零的正交擴(kuò)頻碼序列組可避免多址干擾， 但實(shí)際系統(tǒng)中擴(kuò)頻很難實(shí)現(xiàn)完全正交， 有時(shí)甚至不可能達(dá)到正交。 C D M A技術(shù)作為第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的重要技術(shù)已被人們廣泛接受。若 jsi MPP ?? 則擴(kuò)頻接收機(jī)將受到不可接受的干擾。當(dāng)實(shí)際的輸出 S/N 值比理論值下降 1d B 時(shí)，所對(duì)應(yīng)的干擾信號(hào)與有用信號(hào)比值稱為干擾門限。 在實(shí)際工程應(yīng)用中，擴(kuò)頻接收機(jī)的相關(guān)解擴(kuò)和解調(diào)器中的乘法器，達(dá)不到理想的線性要求，其非線性及碼元跟蹤誤差導(dǎo)致信噪比損失，且在輸入信噪比很低時(shí)存在門限效應(yīng)。例如，一個(gè)擴(kuò)頻系統(tǒng)的處理增益為 35d B，要求進(jìn)入基帶解調(diào)器的最小輸出信噪比dBNS out 10)/( ? ,系統(tǒng)損耗 dBLsys 3? ，其干擾容限為 : dB NSLGM outsysPj 22)103(35 ])/([ ???? ??? 這就是說擴(kuò)頻系統(tǒng)的輸入干擾功率電平，最多只能比信號(hào)高 22d B 條件下，系 統(tǒng)才能正常工作。因此干擾容限定義為 [9]:在滿足所需要的輸出信噪比或誤碼率不考慮系統(tǒng)的內(nèi)部噪聲的條件下，接收機(jī)允許輸入干擾信號(hào)超過有用電平的值。因此這里引入一個(gè)“干擾容限 ”的概念，用它來表示擴(kuò)展頻譜系統(tǒng)在干擾環(huán)境中的工作能力。并不是說當(dāng)干擾信號(hào)的功率電平與有用信號(hào)的功率電平之比，等于系統(tǒng)的處理增益時(shí)，相關(guān)處理后還能實(shí)現(xiàn)通信功能。擴(kuò)展頻譜系統(tǒng)的處理增益的大小 ,決定了系統(tǒng)抗干擾能力的強(qiáng)弱?；蚍Q PN 碼時(shí)鐘速率， code clock rate）；通信原理 課程設(shè)計(jì) 16 對(duì)典型的 MSK 調(diào)制， CRF RB ? 。用數(shù)學(xué)表示式表示為： bCbRFP RRBBG ?? 工程上可按下面式子計(jì)算，對(duì)于 DS（直擴(kuò)）系統(tǒng)： dBRBG RFdBP ]/lg [10)( ? R為信號(hào)數(shù)據(jù)的速率； RFB 為信號(hào)的射頻帶寬 Hz。換句話說，處理增益的物理意義表明采用擴(kuò)展頻譜技術(shù)后，該系統(tǒng)接收信號(hào)的信噪比在相關(guān)處理后與相 關(guān)處理前的數(shù)值差異。越大，則抗干擾能力愈強(qiáng)。 DS 系統(tǒng)的處理增益與干擾容限 通常在衡量擴(kuò)展頻譜系統(tǒng)抗干擾能力優(yōu)劣時(shí)，我們引入 “處理增益 ” PG ，（ Processing Gain）的概念來描述，其定義為接收機(jī)解擴(kuò)器輸出信噪功率比與接收機(jī)的輸入信噪比之比。因此跳頻多采用非相干解調(diào)，采用的解調(diào)方式多為 FSK 或 ASK，從性能上看，直擴(kuò)系統(tǒng)利用了頻率和相位的信息，性能優(yōu)于跳頻。 直擴(kuò)系統(tǒng)一般采用相干解調(diào)解擴(kuò)，其調(diào)制方式多采用 BPSK、 DPSK、 QPSK、 MPSK信 源 擴(kuò)頻 調(diào)制 PN 碼 振蕩器 帶通 濾波器 基帶 濾波器 信息 解調(diào)器 相位 調(diào)制器 本地 振蕩器 PN 碼 產(chǎn)生器 同步 )(ta )(td )(ts C(t) 0f 帶寬 B=2R )(ts )(tP ttP 0cos)(2 ? 帶寬 rB?0 r(t) 接受端 發(fā)送端 通信原理 課程設(shè)計(jì) 15 等調(diào)制方式。對(duì)于直擴(kuò)系統(tǒng)而言，射頻帶寬很寬，譜密度很低，甚至淹沒在噪音中，就很難檢查到信號(hào)的存在。直擴(kuò)系統(tǒng)隨著偽隨機(jī)碼字的加長，要求的同步精度也就高，因而同步時(shí) 間就長。而直擴(kuò)系統(tǒng)可以利用這些干擾能量提高系統(tǒng)的性能。 通信原理 課程設(shè)計(jì) 14 圖 2 直接序列擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)基本組成框圖