【正文】 在此過程中，我對無線通信又有了更深的認識和理解。 在完成論文的這個過程中，我的收獲也是頗多?？梢哉f，沒有導師，這篇論文的完成將遙遙無期。再次，我欠一個感謝于我的導師。 本文重點探討了 CDMA反向鏈路、 CDMA方向業(yè)務信道，并對 CDMA反向業(yè)務信道進行了 MATLAB 仿真，詳細的介紹了每個模塊的功能、參數(shù)設置，并對仿真結果進行了分析。預計在將來，CDMA將與 GSM一樣，在整個通信業(yè)起到舉足輕重的作用，而兩者的融合又是另一個方向。CDMA存在著不可忽略的問題：鑒權；國際漫游；機卡分離不很成熟。 重慶郵電大學本科畢業(yè)設計（論文） 30 結 論 CDMA具有很多的優(yōu)點。 圖 本章小結 本章基于 IS95 規(guī)范標準 ,介紹了 CDMA 系統(tǒng)的通信原理 ,剖析了 CDMA 系統(tǒng)的反向鏈路信道的結構 。 圖 重慶郵電大學本科畢業(yè)設計（論文） 29 在接收端經(jīng)過接收濾波后 ,可以消除大部分噪聲干擾的影響 ,圖 為接收濾波后得到的頻譜圖 ,對比圖 可以看到噪聲頻譜得到很大程度的抑制 ,與發(fā)射波頻譜圖 形狀相近 ,但仍可以看到夾雜有一些干擾信號。 重慶郵電大學本科畢業(yè)設計（論文） 28 圖 為了減少或消除符號間干擾 ,信號在發(fā)射前還需進行基帶濾波 ,使信號頻譜限定在一定范圍內(nèi) ,如圖 ,對比圖 后從一個窄帶波形擴展至一個較寬的頻譜波形。 信噪比 5dB 10dB 誤碼率 表 下面將從示波器顯示的波形對仿真過程進行解釋說明。見表 。 原始種子 119940 123456 誤碼率 錯誤數(shù) 87 79 總位數(shù) 13540 13540 表 以幀長 秒為周期，改變仿真時間。 下面將展示三種方式，改變仿真參數(shù)。 圖 反向檢測器 （ Error Rate Calculation） 誤碼率估算模塊比較了傳輸位和接收位的結果，產(chǎn)生原始 bit 錯誤率。這三個有效地接收端依次用短 PN 碼和長碼對輸入數(shù)據(jù)進行解頻，隨后用 64 位 Walsh 碼相關聯(lián)。這個模塊包含了反向信道 rake 接收器。 這個模塊使濾波器轉化為一個傳輸濾波器， 濾波器被設計為在允許的頻段里最大化信號功率。 重慶郵電大學本科畢業(yè)設計（論文） 24 圖 瑞利多徑和 AWGN 信道內(nèi)部結構 瑞利多徑衰落和 AWGN 信道的參數(shù)設置分別見圖 和 。當輸入信號是真實的，該模塊添加了真實的高斯噪聲，產(chǎn)生一個真實的輸出信號 [10]。 瑞利多徑衰落：多徑瑞利衰落信道模塊，實現(xiàn)了多徑瑞利衰落傳播信道的基帶模擬，此模塊一般用于移動無線通信系統(tǒng)建模。 圖 脈沖整形濾波器 其參數(shù)設置見圖 。 Walsh 擴頻與調(diào)制模塊參數(shù)設置如圖 。 圖 擴頻與調(diào)制子系統(tǒng) 其中， The IS95A Rev Ch Walsh Modulation and Spreading 模塊（子系統(tǒng)）包含 IS95A 反向信道突發(fā)隨機化模塊，該模塊用于可變數(shù)據(jù)速率傳輸，起到一個選通門的作用，即基于長碼和信息幀的輸入數(shù)據(jù)速率產(chǎn)生一個的選通門信號。 圖 圖 重慶郵電大學本科畢業(yè)設計（論文） 21 圖 內(nèi)部參數(shù)設置 （ Spreading and Modulation） 擴頻與調(diào)制子系統(tǒng)包含幾個功能，分別是 Walsh 碼調(diào)制，長碼和短 PN碼擴頻。 短碼產(chǎn)生器（ Short Code Generator ），產(chǎn)生 I 和 Q 短 PN 碼。 反向業(yè)務信道檢測仿真模型見圖 。 為了均勻的在整個 20ms 幀上擴頻數(shù)據(jù)，要使用一個數(shù)據(jù)突發(fā)隨機化算法[7]。 CDMA 反向信道的調(diào)制為 64階正交調(diào)制。反向業(yè)務信道的符號重復率隨數(shù)據(jù)的不同而不同。 重復從卷積編碼器來的輸入符號。 移動臺對不同速率反向業(yè)務信道的初始信息數(shù)據(jù)進行卷積編碼。 圖 反向業(yè)務信道結構 卷積編碼 符號重復 x1 x2 x4 x8 交 織 正交調(diào)制 數(shù)據(jù)突發(fā)隨機數(shù)發(fā)生器 42 階長PN碼發(fā)生器 基帶濾波器 基帶濾波器 重慶郵電大學本科畢業(yè)設計（論文） 18 信源編碼，減小語音冗余度，降低語音傳輸需要的 比特速率。移動臺在反向業(yè)務信道上以可變速率的數(shù) 據(jù)發(fā)送信息，速率的選擇以幀為單位 [6]。速率 2也包括四種速度： 14400， 7200， 3600和 1800 bit/s。根據(jù)所使用的聲碼器種類的不同，反向業(yè)務信道支持兩種速率。特別是 Simulink 將是實現(xiàn)仿真的主要工具，以及對仿真過程作了整體的介紹，這也是后面實現(xiàn)仿真的主要依據(jù)。 本文將先用 M 文件的方式實現(xiàn)，再用 SIMULINK 的方式兩種方法實現(xiàn)。和 MATLAB 一樣， SIMULINK也提供有非常詳細的在線幫助和實例演示，以方便用戶學習和使用SIMULINK[5]。 （ 8）若仿真出錯，可使用建模調(diào)試工具執(zhí)行單步仿真或斷點調(diào)試。 （ 6）在方針過程中實時查看模型的仿真結果，或在仿真結束后把結果直接導入 MATLAB 工作空間進行分析。 重慶郵電大學本科畢業(yè)設計（論文） 16 （ 4）模型編輯完成后保存為文件。在 simulink 里，模型是保存在模型文件里的，新建一個空白模型， 也就是新建了 — 個空白的模型文件，模型文件的后綴名為 .mdl。具體的操作步驟為： （ 1）啟動 Simulink 模塊庫瀏覽窗口。我們使用的仿真工具一般都具有很強的繪圖功能，能夠便捷地繪制各種類型的圖表 [5]。常用的系統(tǒng)性能尺度包括平均值，方差，標準差，最大值和最小值等，它們從不同的角度描繪了仿真系統(tǒng)的性能。 仿真分析是一個通信系統(tǒng)仿真流程中的最后一個步驟。 仿真的運行實際上是計算機的計算過程，這個過程一般不需要人工干預，花費的時間由仿真的復雜度確定。當然，文檔的編寫不一定要求很規(guī)范，并且文檔的大小應視仿真設計的規(guī)模而定。在明確了仿真系統(tǒng)對輸入信號的要求之前，最好把這些設置整理成一份簡單的文檔。 實施仿真之前需要確定的另外一個因素是性能尺度。在仿真實驗中，通常需要多次改變仿真模型輸入信號的數(shù)據(jù)，以觀察和分析仿真模型 對這些輸入信號的反應，以及仿真系統(tǒng)在這個過程中表現(xiàn)出來的性能。 有了上面的準備工作，下一步就可以通過仿真軟件來建立仿真模型了。有了這些具體的仿真目標之后，下一步是獲取實際通信系統(tǒng)的各種參數(shù)，如通信系統(tǒng)占用的帶寬及其頻率分布，系統(tǒng)對于特定的輸入信號產(chǎn)生的輸出等。一般情況下，通信系統(tǒng)模型是一個隨機動態(tài)系統(tǒng)。確定性模型的輸入變量和輸出變量都有固定數(shù)值，而在隨機模型中，至少有一個輸入變量是隨機的。 仿真模型一般是一個數(shù)學模型。應該注意的是，通信系統(tǒng)仿真是一個螺旋式發(fā)展的過程，因此，這 3個步驟可能需要循環(huán)執(zhí)行多次之后才能夠獲得令人滿意的仿真結果?；旌夏K是根據(jù)輸入信號的類型來確定輸出信號類型的，它既能夠產(chǎn)生連續(xù)輸出信號，也能夠產(chǎn)生離散輸出信號 [5]。對于連續(xù)模塊，Simulink 采用積分方式計算輸出信號的數(shù)值 ，因此，連續(xù)模塊主要涉及導數(shù)的計算及其積分。 根據(jù)輸出信號與輸入信號的關系， Simulink 提供 3種類型的模塊：連續(xù)模塊，離散模塊和混合模塊。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。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。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構和各模塊之間的相互關系。 Simulink 包含有 SINKS（輸出方式）、 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（其他環(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，用戶也可以定制和創(chuàng)建用戶自己的模塊。它為用戶提供了方框圖進行建模的圖形接口，采用這種結構畫模型就像你用手和紙來畫一樣容易。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)，而且系統(tǒng)可以是多進程的。它的魅力在于強大的功能和簡便的操作。 重慶郵電大學本科畢業(yè)設計（論文） 13 近幾年，在學術界和工業(yè)領域， Simulink 已成為在動態(tài)系統(tǒng)領域建模和仿真方面分， Simulink 具有相對獨立的功能和使用方法。它既擁有 Word 強大的文字處理功能 ,又能從 Word 訪問MATLAB 的數(shù)據(jù)計算和可視化結果 [4]。 (5)圖形文字統(tǒng)一處理功能。 (4)動態(tài)仿真功能。 MATLAB 可以給計算數(shù)據(jù)以二維、三維乃至四維的圖形表現(xiàn)。 MATLAB 符號運算的獨特之處 :無須事先對變量賦值 ,而所得的結果以標準的符號形式表達 ,符號計算的整個過程以字符進行。 MATLAB 出色的數(shù)值計算功能是使之優(yōu)于其他數(shù)學應用軟件的決定性因素之一。 MATLAB 的功能 MATLAB 之所以成為世界頂級的科學計算與數(shù)學應用軟件 ,是因為它隨著版本的升級與不斷完善而具有愈來愈強大的功能。 MATLAB 程序通常是解釋執(zhí)行的，在執(zhí)行效率和速度上低于其它高級語言，當然如果對執(zhí)行效率有特別重慶郵電大學本科畢業(yè)設計（論文） 12 要求，可以采用 C 語言編制算法，然后通過 MATLAB 接口在 MATLAB 中執(zhí)行。 (7)MATLAB 程序可以直接映射為 DSP 芯片可接受的代碼，大大提高了現(xiàn)代電子通信設備的研發(fā)效率。 (6)MATLAB 具有串口操作、聲音輸入輸出等硬件操控能力。具有多種形式來表達二維、三維圖形，并具有強大的動畫功能，可以非常直觀地表現(xiàn)抽象的數(shù)值結果。 (5)MATLAB 具有強大的繪圖功能。通常矩陣運算精度高達 1015 以上，完全能夠滿足一般工程和科學計算的需要。 (4)MATLAB 計算精度很高。對于常規(guī)語言中必須使用許多語句才能實現(xiàn)的功能，如矩陣分解、矩陣求逆、積分 、快速傅立葉變換，甚至串口操作、聲音的輸入輸出等，在 MATLAB 中均用一兩句指令即可實現(xiàn)。 (3)MATLAB 語法簡單，編程風格接近數(shù)學語言描述，是數(shù)學算法開發(fā)和驗證的最佳工具。使用 MATLA 意味著站在巨人的肩膀上觀察和處理問題，所以在編程效率，程序的可讀性、可靠性和可移植性上遠遠超過了常規(guī)的高級語言。 (2) MATLAB 是一種超高級語言。采用 MATLAB 編寫的程序可以在目前所有的操作系統(tǒng)上運行 (只要這些系統(tǒng)上安裝了 MATLAB 平臺 )。在國內(nèi)外許多著名學術期刊上登載的論文，大部分的數(shù)值結果和圖形都是借助 MATLAB 來完成的。 目前， MATLAB 已經(jīng)廣泛用于理工科大學從高等數(shù)學到幾乎各門專業(yè)課程之中，成為這些課程進行虛擬實驗的有效工具。 MATLAB 使得人們擺脫了常規(guī)計算機編程的繁瑣，讓人們能夠?qū)⒋蟛糠志ν度氲窖芯繂栴}的數(shù)學建模上。但是，要用好 MATLAB 卻不是在短時間就可以達到的。 MATLAB 的特點 MATLAB 是 MathWorks 公司開發(fā)的一種跨平臺的，用于矩陣數(shù)值計算的簡單高效的數(shù)學語言，與其它計算機高級語言如 C， C++， Fortran， Basic， Pascal等相比， MATLAB 語言編程要簡潔得多，編程語句更加接近數(shù)學描述，可讀性好，其強大的圖形功能和可視化數(shù)據(jù)處理能力也是其它高級語言望塵莫及的。這是對 MATLAB 使用的各種數(shù)學算法的總稱。 這是 MATLAB 為用戶提供的一個函數(shù)庫，使得用戶能夠在 MATLAB 環(huán)境中使用 C 程序或 FORTRAN 程序，包括從 MATLAB 中調(diào)用于程序 (動態(tài)鏈接 )，讀寫 MAT 文件的功能。包括管理工作空間中的變量數(shù)據(jù)輸入輸出的方式和方法，以及開發(fā)、調(diào)試、管理 M 文件的各種工具。 (3)MATLAB 工作環(huán)境 。 (2)圖形處理系統(tǒng)。 MATLAB 是高層次的矩陣 /數(shù)組語言．具有條件控制、函數(shù)調(diào)用、數(shù)據(jù)結構、輸入輸出、面向?qū)ο蟮瘸绦蛘Z言特性。 MATLAB 系統(tǒng)的組成 MTALAB 系統(tǒng)由五個主要部分組成，下面分別加以介紹。除此之外， MATLAB 還具有很強的功能擴展能力，與它的主系統(tǒng)一起，可以配備各種各樣的工具箱，以完成一些特定的任務。雖然目前已推出 版，但本文所有的程序均在 M