【正文】 具體的：根據(jù)仿真系統(tǒng) 框圖，用鼠標點擊并移動所需功能模塊到合適的位置。畫線時如果按住 Shift 鍵還可以畫對角線。用鼠標單擊輸入或輸出 端 u． 拖動鼠標就可以畫出一條連線將模塊連接起來。 連線 信號是由 連線傳送的。 鏈接 ——引用模塊和庫模塊的連接，它使得庫模塊改變 時 Simulink 自動更新引用模塊。 庫模塊 ——庫中的模塊。 使用該特件有幾個重要的術(shù)語需要理解： 模塊庫 ——庫模塊的集合。 模塊庫 該特性使得用戶可以從外部模塊庫中復(fù)制模塊到自己的模型中，并且當(dāng)原模塊改變時自動地更新復(fù)制的模塊。 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 31 （ 2） SIMULINK 的模 型具有層次性，通過底層子系統(tǒng)可以 構(gòu)建上層母系統(tǒng)。如果用戶的顯示器分辨率過大或過小，可以手動地調(diào)整窗大小。不能使用圖形句柄命令操作這些窗口。 Simulink 使用不同的窗口顯示模塊庫、模型和圖形仿真輸出。創(chuàng)建模型只須將不同模塊庫中的模塊復(fù)制到新的模型窗口。 這時桌面將增加 —個 Simulink 模 塊庫窗口和一個個空的模型窗口 (名為Untitled)。有兩種方法可以打開 Simulink 仿真環(huán)境： 單擊 MATLAB 工具欄中的 Simulink 圖標。 SIMULINK 作為 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。而在 用 MATLAB 函數(shù)的 仿真中，函數(shù)按照數(shù)據(jù)流的順序依次執(zhí)行，意味著所處理的數(shù)據(jù)，首先要經(jīng)過一個運算階段，然后再激活下一個階段，這種仿真被稱為數(shù)據(jù)流仿真。在 用 SIMULINK 模 塊框圖的仿真中，每個模塊，在 每個時間步長上執(zhí)行一次，就是說，所有的模塊在每個時間步長上同時執(zhí)行。通信工具箱中的模塊可供直接使用，并允許修改，使用起來十分方便，因而完全可以滿足使用者設(shè)計和運算的需要。較為常見的 MATLAB工具箱有：控制系統(tǒng)工具箱、系統(tǒng)辯識工具箱、多變量頻率設(shè)計工具箱、分析與綜合工具箱、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱、最優(yōu)化工具箱、信號處理工具箱、模糊推理系統(tǒng)工具箱，以及通信工具箱等。 目前 MATLAB 已經(jīng)成為國際上最流行的軟件之一，除了可提供傳統(tǒng)的交互式的編程方法之外，還能提供豐富可靠的矩陣運算、圖形繪制、數(shù)據(jù)處理、圖像處理和方便 的 Windows 編程 工具等。 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 29 4 直接序列擴頻通信系統(tǒng)的 Simulink仿真 Simulink 的介紹 矩陣實驗室（ MATLAB:Matrix Laboratory）是一種以矩陣運算為基礎(chǔ)的交互式的程序語言。用計算機無線網(wǎng)系統(tǒng)來完成處理、統(tǒng)計、發(fā)送和顯示工作，可以不必花昂貴的錢安裝管道、敷設(shè)專用線路 (而且今后還不能移動 )，效率高、質(zhì)量好。也適合于一些文藝及其它競賽的比賽計分系統(tǒng)，特別是在那些多用途并進行多種比賽的場合。計算機無線網(wǎng)絡(luò)可以進一步做到，由餐廳中走來走去的點菜服務(wù)員通 過手持終端機把顧客的需求送入計算機，把菜單立即打印給廚房并且把做好的菜立即通知給服務(wù)員，當(dāng)然也可以在手持終端機屏幕顯示的菜單上直接點菜，結(jié)帳時可通過同一個系統(tǒng)及時打印結(jié)帳單。 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 28 （ 8）飲食、交通旅游服務(wù)很多餐廳的服務(wù)員已經(jīng)使用步話機或?qū)ず艏夹g(shù)把餐廳中顧客需要的菜通知廚房，廚房也用同樣的辦法通知餐廳，顧客所需要的菜已經(jīng)準備好了?？梢酝ㄟ^計算機無線網(wǎng)和世界互聯(lián)網(wǎng) Inter 連接并獲得所需要的資料。 （ 6）庫存控制倉庫零、備件和貨物的發(fā)送和貯存注冊可以使用無線鏈路直接為條形碼閱覽器、筆記本計算機和中央處理 計算機連接，進行清查貨物、更新存儲記錄和出據(jù)清單。 （ 5）工廠的技術(shù)處理，工廠往往不能敷設(shè)連到計算機 的電纜，在加固混凝土的地板下面也無法敷設(shè)計算機電纜，空中起重機使人很難在空中布線，零備件及貨物運通道使得也不便在地面布線。利用計算機無線網(wǎng)醫(yī)生和護士在設(shè)置計算機專線的病房、診室或急救中進行匯診、查房、手術(shù)時可以不必帶著沉重的病例，而使用筆記本電腦實時記錄醫(yī)囑，并傳遞處置意見，查詢病人病例和檢索藥品。 （ 4）醫(yī)護管理現(xiàn)在很多醫(yī)院都有了計算機管理系統(tǒng)、大量的計算機病人監(jiān)護設(shè)備、計算機控制的醫(yī)療裝置和藥品等庫存計算機管理系統(tǒng)。 （ 3）貨場管理。敷設(shè)光纜費又用很高，施工難度很大。無線網(wǎng)連接可提供從鉆井臺到壓縮機房的數(shù)據(jù)鏈路以便顯示和輸入由鉆井獲取的重要數(shù)據(jù)。 （ 2）石油工業(yè)。在證券和期貨交易業(yè)務(wù)中價格以及 買 和 賣 的信息變化極為迅速、頻繁，利用手持通信器輸入信息，通過計算機無線網(wǎng)絡(luò)迅速傳遞到計算機、報價服務(wù)系統(tǒng)和交易大廳的顯示版，管理員、經(jīng)紀人和交易者可以迅速利用信息進行管理和胳手持通信器直接進行交易。銀行和證券、期貨交易業(yè)務(wù)都需 要無線網(wǎng)絡(luò)的支持，把一個城市的銀行與其分布在城市各處的下屬機構(gòu)相連。 此外，有了精確的測距的定時系統(tǒng)，不難形成一個精確的定位系統(tǒng)；按照簡單的幾何關(guān)系，已知兩個點的位置 (坐標 )和距離，及其在某一平面上分別與第三點的距離，也就能確定第三點的坐標位置。當(dāng)采用一個較長周期的 PN 碼序列作為發(fā)射信號、用它于目的地反射回來或轉(zhuǎn)發(fā)回來的 PN 碼序列的相位進行比較，即比較兩個碼序列相差的時片數(shù)，就可以看出其時間差，也就能換算出發(fā)射機與目的地之間的距離。如果測定了電波傳播的時間，也就測定了距離。 直擴測距定時系統(tǒng) 直擴系統(tǒng)的發(fā)展是從測距開始的。另外，如果采用不同時延的匹配濾波器，把多徑信號分離出來，類似梳狀濾波器 (RAKE)的作用那樣，還可以變害為利，將這些多徑信號在相位上對齊相加，起到增加接收信號能量的作用。其它有延遲到達的電波，由于相關(guān)解擴的作用，只起到噪聲干擾的作用 。不同的傳播路徑使電波在幅度上衰減不同，到達時間的延遲也不同。 直擴系統(tǒng)的抗多徑干擾性能 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 26 多徑信道就是發(fā)射機和接收機之間電波傳播的路徑不止一條。因此，直擴信號可以用來進行隱藏通信。 如果滿足直擴信號在接收機輸入端的功率低于或與外來噪聲及接收機本身的熱噪聲功率相比擬的條件、則一般接收機發(fā)現(xiàn)不了直擴信號的存在。直擴信號正好具有這兩方面的優(yōu)勢，它的功率譜密度很低，單位時間內(nèi)的能量就很小，同時它的頻帶很寬。 直擴信號的抗截 獲性 截獲敵方信號的目的在于： （ 1）發(fā)現(xiàn)敵方信號的存在， （ 2）確定敵方信號的頻率， （ 3）確定敵方發(fā)射機的方向。故對這類干擾的抗干擾性較差。多頻時為單頻時幾個干擾信號能量的疊加而已。經(jīng)帶通濾波器濾除大量干擾。換句話說，直擴系統(tǒng)對其抗干擾性低于對寬帶噪聲的抗干擾性。故直擴系統(tǒng)有足夠高的 GP 時，對寬帶噪聲是有很好的抗干擾作用的。 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 25 對于寬帶噪聲，經(jīng)過解擴中與本地 PN 相乘以后相關(guān)輸出仍然是寬帶噪聲，且噪聲功率譜密度不變。在相同信噪比下，處理增益越大，誤碼率越小（特別是在大信噪比時尤為明顯）而在處理增益不變時，正弦干擾信號振幅增加，誤碼率則增大。 = 輸出端的信噪比， LS = 系統(tǒng)損耗 Mj=Gp[（ S/N）。因此，處理增益是擴頻系統(tǒng)的一個重要性能指標。一般把擴頻信號帶寬 W 與信息帶寬△ F 之比稱為處理增益 GP，即： Gp=W/△ F （ ） 它表明了擴頻系統(tǒng)信噪比改善的程度。 擴頻增益和抗干擾容限 擴頻通信系統(tǒng)由于在發(fā)送端擴展了信號頻譜，在接收端解擴還原了信息，這樣 的系統(tǒng)帶來的好處是大大提高了抗干擾容限。理論分析指出，產(chǎn)生的 m序列數(shù)由下式?jīng)Q定： n － 1) / n （ ） 其中由 為歐拉數(shù) (即包括 1 在內(nèi)的小于 X 并與它互質(zhì)的正整數(shù)的個數(shù) )。 如 7 位 m序列中順序出現(xiàn)的狀態(tài)為 111， 110， 101， 010， 100， 00l 和 011，然后再回到初始狀態(tài) 111。 例如 1110100 與向右移三位后的序列 1001110 逐位模二相加后的序列為0111010，相當(dāng)于原序列向右移一位后的序列，仍是 m序列。 m序列的自相關(guān)函數(shù)由下式計算： R(τ)= DA DA?? ,的位數(shù)的位數(shù)1 0????DA （ ） 令 p =A + D = 2n － 1 則 ： R(τ)= {0,/1 0,1 ?? ?ττP （ ） 設(shè) n = 3, p = 23 － 1 ＝ 7， 則 ： R(τ)= {0,7/1 0,1 ?? ?ττ （ ） 它正是圖 5－ 3(d)中所示的二值自相關(guān)函數(shù)。 在表 5－ 1 中列出長為 15 位的游程分布。例如上述 7 位碼中有 4個 ―1‖和 3 個 ―0‖。 （ 3） 一個周期長的序列與其循環(huán)移位序列遠位比較，相同碼的位數(shù)與不相同碼的位數(shù)相差 1 位。只有一個包含 n 個 ―1‖的游程，也只有一個包含 (n—1)個 ―0‖的游程。 一個碼序列的隨機性由以下三點來表征： （ 1） 一個周期內(nèi) ―1‖和 ―0‖的位數(shù)僅相差 1 位。 例如 4 級移位寄存器產(chǎn)生的 15 位的 m序列之一為 111101011001000。對于何種抽頭能產(chǎn)生何種長度和結(jié)構(gòu)的碼序列，已經(jīng)進行了大量的研究工作。不同的抽頭組合可以產(chǎn)生不同長度和不同結(jié)構(gòu)的碼序列。因 7 位為所能產(chǎn)生的最長的碼序列，1110010 則為 m序列 。在輸出周期為 23 － 1＝ 7 的碼序列后， Dl、 D D3 又回到 111 狀態(tài)。 D3 的變化即輸出序列。圖 (a)中 D D3 輸出的模二和反饋為 Dl 的輸入。移位寄存器的作用為在時鐘脈沖驅(qū)動下，能將所暫存的 ―1‖或 ―0‖逐級向右移。圖 (a)為一最簡單的三級移位寄存器構(gòu)成的 m序列發(fā)生器。在二進制移位寄存器發(fā)生器中，若 n 為級數(shù)，則所能產(chǎn)生的最大長度的碼序列為 2n－ 1 位。 由于 m序列容易產(chǎn)生、規(guī)律性強、有許多優(yōu)良的性能，在擴頻通信中最早獲得廣泛的應(yīng)用。系統(tǒng)對原始信息進行編碼、傳送，接收端利用相關(guān)處理器對接收信號與本地碼型相關(guān)進行相關(guān)運算，解出基帶信號 （ 即原始信息 ） 實現(xiàn)解擴，從而區(qū)分出不同用戶的不同信息。 目前常見的碼型有以下三種： （ 1） M 序列，即最長線性偽隨機系列； （ 2） LD 序列； （ 3） WALSH 函數(shù)正交碼。這些新的碼型也叫偽隨機（ PN）碼，碼位越長系統(tǒng)性能越高。 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 20 m 序列 頻譜的擴展是用數(shù)字化方式實現(xiàn)的。兩個信號的互相關(guān)函數(shù)為 0，則稱之為是正交的。兩個不同信號波形 f(t)與 g(t)之間的相似性用互相關(guān)函數(shù)來表示： Ψ c(τ )=TT 1lim?? ??2/2/TTf(t)g(tτ )dt （ ） 如果兩個信號都是完全隨機的，在任意延遲時間 t 都不相同，則 上式為 0。例如有許多用戶共用一 個信道，要區(qū)分不同用戶的信號，就得靠相互之間的區(qū)別或不相似性來區(qū)分。由于這種碼序列具有周期性，又容易產(chǎn)生，它就是下面即將介紹的 m序列，成為直擴系統(tǒng)中常用的擴頻碼序列。 當(dāng)碼長取得很大時，它就越近似于理想的隨機噪聲的自相關(guān)特性。 t 0為脈沖寬度。這樣我們很容易求出這兩個脈沖序列波形的自相關(guān)函數(shù)，自相關(guān)峰值在 t ＝ 0 時出現(xiàn) ， 自相關(guān)函數(shù)在 177。例如二元碼序列 1110l00 為碼長為 7 位的 PN 碼。我們所能做到的是產(chǎn)生一種具有類似自相關(guān)特性的周期性信號。遺憾的是這種理想的情況在現(xiàn)實中是不能實現(xiàn)的。利用這種特性，就很容易地判斷接收到的信號與本地產(chǎn)生的相同信號復(fù)制品之間的波形和相位是否完全一致。在其他 t 時，其值為 0。如果稍微延遲一 t，對于完全的隨機噪聲，相乘以后正負抵消，積分為 0。 因此， ya(t)的大小可用來表征 f(t)與自身延遲后的 f( t － t)的相關(guān)性，故稱為自相關(guān)函數(shù)。隨機信號的自相關(guān)函數(shù)的定義為下列積分： Ψ a (τ )=TT 1lim?? ??2/2/TTf(t)f(tτ )dt={ 0, 0,0 ??當(dāng) τ常數(shù) 當(dāng) τ } （ ） 公式 （ ） 中 f(t)為信號的時間函數(shù)， t 為時間延遲。用它們代表兩種信號，其差別性就最大。這樣任意兩個信號不容易混淆，也就是說，相互之間不易發(fā)生干擾，不會發(fā)生誤判。我們只能產(chǎn)生一種周期性的脈沖信號來近似隨機噪聲的性能，故稱為偽隨機碼或 PN碼。因為噪聲具有完全的隨機性