【正文】 北京郵電大學(xué)世紀(jì)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 參考文獻(xiàn) [1] 童成意．?dāng)U頻通信技術(shù)應(yīng)用研究 [J]．湘潭師范學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版） , 2021: 13～ 27 [2] 許麗艷 ， 李雪梅 ， 于瑞濤．?dāng)U展頻譜通信系統(tǒng)的仿真［ J］．青島大學(xué)學(xué)報(bào)（工程技術(shù)版） , 2021： 15～ 28 [3] 白木，周潔．?dāng)U頻通信的原理、工作方式、特點(diǎn)和應(yīng)用 [J]．電力系統(tǒng)通信， 2021： 15～ 28 [4] 羅衛(wèi)兵 ，張捷 .System View 動態(tài)系統(tǒng)分析及通信系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)［ M］．西安：西安電子科技大學(xué)出版社 ， 2021： 16～ 33 [5] 孫鵬勇．直接序列擴(kuò)頻通信處理增益的分析［ J］．遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版） ,2021： 19～ 20 [6] 曾興雯 .乃安 .獻(xiàn)璞 .擴(kuò)展頻譜通信及其多址技術(shù)［ M］ .西安：西安電子科技大 學(xué)出版社， 2021： 18～ 20 [7] Marvin ,Kim ,Robert ,Barry Handbook［ J］ .McGrawHill Companies,： 16～ 33 [8] 查光明 ， 熊賢祚 .擴(kuò)頻通信［ M］ .西安：西安電子科技大學(xué)出版社 ， 2021： 15～ 33 [9] 青松 ， 岱松 ， 建華 .通信系統(tǒng)的 System View 仿真與分析［ M］．北京：北 京 航空航天大學(xué)出版社， 2021： 25～ 50 [10] 吳明捷 ， 景蘭偉．直 序 系列擴(kuò)頻通信中的偽隨機(jī)碼 [J] ．工礦自動化， 2021： 18～ 50 [11] Byrne A J . 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System View 仿真軟件在通信原理課程教學(xué)中的應(yīng)用 [J] . 福建 師范大學(xué)出版社， 2021： 19～ 33 北京郵電大學(xué)世紀(jì)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 附錄 附錄 1 直擴(kuò)系統(tǒng)仿真模型圖 （無噪聲） 北京郵電大學(xué)世紀(jì)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 附錄 2 直擴(kuò)系統(tǒng)仿真模型圖 （ 有 噪聲） 。 在這里還要感謝 北京郵電大學(xué)世紀(jì)學(xué)院 的其他老師對我學(xué)習(xí)和生活上給予的關(guān)心和幫助。 北京郵電大學(xué)世紀(jì)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 致謝 本項(xiàng)研究工作是在我的導(dǎo)師 門愛東 副教授的悉心指導(dǎo)下完成的，在四年的學(xué)習(xí)中，特別是在我進(jìn)行 課題選擇和課題實(shí)驗(yàn)階段中， 門 老師用其深厚的專業(yè)理論知識和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)給了我多方面的指導(dǎo)，使我能夠順利的完成課題相關(guān)工作；在論文寫作過程中， 門 老師又從繁忙的教學(xué)工作和日常管理工作中抽出寶貴的時(shí)間來認(rèn)真審閱和修改論文；同時(shí)在日常生活中， 門 老師又給我熱情的關(guān)心和照顧，使我減輕了學(xué)習(xí)的壓力。在軟件方面，學(xué)會了用 System View 仿真并分析系統(tǒng)。 通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，收益頗豐。但為了和發(fā)送端相對應(yīng)，本設(shè)計(jì)采用后者，但在解擴(kuò)之前不能把解調(diào)器輸出信號恢復(fù) 成數(shù)字信號。 直接擴(kuò)頻系統(tǒng)，在發(fā)送端的設(shè)計(jì)一般都采用先擴(kuò)頻后調(diào)制，既先用擴(kuò)頻碼和信息碼進(jìn)行模 2 運(yùn)算，產(chǎn)生擴(kuò)頻信號，然后用此信號去調(diào)制載波，采用二相移頻鍵控（ BPSK）方式。 當(dāng)誤碼率越低的時(shí)候，系統(tǒng)所要求的取樣周期就越長，計(jì)算出的誤碼率和理論值差別就越大，但從兩曲線的走向是大致相同的，總體來說測量值要比理論值要大一些，這是因?yàn)橄到y(tǒng)設(shè)計(jì)的不完整性造成的 ，所以仿真得出的數(shù)據(jù)和理論值有差別是難免的。 由兩條曲線的分布可以得出，當(dāng)誤碼率 比較高的時(shí)候，兩曲線基本重合，說明測量值和理論值很接近；當(dāng)誤碼率比較低的時(shí)候，兩曲線差別很大。 根據(jù)表 41可得誤碼率的理論值和測量值同系統(tǒng)輸出信噪比的關(guān)系如下： 圖 48 系統(tǒng)誤碼率的理論值和測量值 如圖 48所示，橫坐標(biāo)為系統(tǒng)輸出信噪比分貝數(shù)，其值從 到 ，縱坐標(biāo)為誤碼率的對數(shù)值。 (S/N)out為系統(tǒng)輸出信噪比，由前面的討論可知 (S/N)out=2PT/N0， Pe1為對應(yīng)高斯白噪聲的系統(tǒng)誤碼率的理論值， logPe1為其對數(shù)值。通過修改 (Token 21)模塊的參數(shù)來修改 N0，計(jì)算誤碼率的理論值并運(yùn)行系統(tǒng)得到測量值。 N0/2 為高斯白噪聲雙邊帶功率譜密度。其他模塊與圖 43對應(yīng)模塊相同。 直接擴(kuò)頻通信系統(tǒng)抗干擾性分析 加入高斯白噪聲后系統(tǒng) 模型 北京郵電大學(xué)世紀(jì)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 圖 47 直接擴(kuò)頻通信系統(tǒng)（加入白噪聲后） 如上圖所示， (Token 21)為高斯白噪聲， (Token 24 和 26)是計(jì)算誤碼率的模塊。 北京郵電大學(xué)世紀(jì)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 圖 45 調(diào)制后信號功率譜密度 3． 發(fā)送波形、低通濾波輸出波形、接收波形比較 圖 46 發(fā)送波形、接收波形、低通濾波器輸出波形 如上圖所示，第一個(gè)波形為發(fā)送信號（ sink5），第二個(gè)波形為恢復(fù)出的信號（ sink9），第 三個(gè)波形為接收端低通濾波器輸出信號（ sink19）。 調(diào)制以前的信號與調(diào)制以后波形信號比較 ： 圖 44 調(diào)制前后信號 如上圖所示，上面的波形為調(diào)制前即擴(kuò)頻后的信號，下面的波形為解調(diào)后即解擴(kuò)前的信號。需要說明的是 ,實(shí)際工程中的碼同步是一個(gè)十分復(fù)雜的問題 ,其復(fù)雜程度 以及在此問題上付出的代價(jià)往往比擴(kuò)頻本身要多得多 。接收端 ,通過本地載波解調(diào)后的復(fù)合信號直接原擴(kuò)頻 PN 碼相乘后解擴(kuò) ,中間省略了有關(guān)本地 PN發(fā)生器和相關(guān)的碼同步電路。為了觀察擴(kuò)頻系統(tǒng)的抗干擾性能 ,使用了一個(gè)干擾信號源。擴(kuò)頻用的 PN 碼采用 10kHz 的 PN碼 (圖符 2),這樣 ,理論上可獲得 10 倍的擴(kuò)頻增益。 作為一個(gè)仿真來說明直序擴(kuò)頻在抗干擾方面的優(yōu)越性 ,所以直接采用了簡單而直接的方式來構(gòu)造模型。 圖 42 直擴(kuò)系統(tǒng)仿真原理圖 為了對擴(kuò)頻通信有一個(gè)初步認(rèn)識 ,直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)為例來進(jìn)行仿真 ,并進(jìn)一步說明擴(kuò)頻通信的優(yōu)點(diǎn)。 圖 41 直序擴(kuò)頻系統(tǒng)原理圖 （ b）接收機(jī) 模 2 和加法器 PN 碼 發(fā)生器 功率 放大器 載波 發(fā)生器 調(diào)制器 調(diào)制器 調(diào)制器 （ a） 發(fā)射機(jī) 混頻器 調(diào)頻器 調(diào)解調(diào)器 數(shù)據(jù)輸出 本振 中放 時(shí)鐘 PN碼 發(fā)生 器 同步 北京郵電大學(xué)世紀(jì)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 直序擴(kuò)頻 通信 系統(tǒng)仿真 （無噪聲情況） 系統(tǒng)模塊及主要模塊參數(shù) System view 是一個(gè)信號級的系統(tǒng)仿真軟件 ,主要用于電路與通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和仿真 ,是一個(gè)強(qiáng)有力的動態(tài)系統(tǒng)分析工具 ,能滿足從數(shù)字信號處理 ,濾波器設(shè)計(jì) ,到復(fù)雜的通信系統(tǒng)等不同層次的設(shè)計(jì)仿真要求。因 PSK性能最佳 , 現(xiàn)代 DS SS中載波調(diào)制一般都采用 BPSK 或 DPSK。在接收機(jī)端 , 用與發(fā)射機(jī)端完全同步的 PN 碼對接收信號進(jìn)行解擴(kuò)后經(jīng)解調(diào)器還原輸出原始數(shù)據(jù)信息。 北京郵電大學(xué)世紀(jì)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 System View 仿真 直擴(kuò)系統(tǒng)的原理框圖 直接序列調(diào)制就是載波直接被偽隨機(jī)碼序列調(diào)制。 System View 能自動執(zhí)行系 統(tǒng)連接檢查，通知用戶連接出錯(cuò)并通過顯示指出出錯(cuò)的圖符。同時(shí)，它兼容 Matlab 可以與 Matlab 進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。 (8)可擴(kuò)展性。分析窗口還提供一個(gè)能對仿真生成數(shù)據(jù)進(jìn)行先進(jìn)的塊處理操作的接收計(jì)算器。 (7)先進(jìn)的信號分析和數(shù)據(jù)塊處理。 （ 6)完備的濾波器和線性系統(tǒng)設(shè)計(jì)。這種特性尤其適合于同時(shí)具有低頻和高頻部分的通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真，有利于提高整個(gè)系統(tǒng)的仿真速度，而在局部又不會降低仿真的精度。 (5)多速率系統(tǒng)和并行系統(tǒng)。這樣，單一的圖符就可以代表一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)。通過利用 System View 中的圖符和MetaSystem(子系統(tǒng) )對象的無限制分層結(jié)構(gòu)功能， System View 能很容易地建立復(fù)雜的系統(tǒng)。生成的 System View 系統(tǒng)和輸出的波形圖可以很方便地 使用復(fù)制和粘貼命令插入 word 等文字處理器。 (3)在報(bào)告中方便地加入 System View 的結(jié)論。 System View 圖標(biāo)庫包括幾百種信號源、接收端、操作符和功能塊。使用熟悉的 Windows 界面和功能鍵，System View 可以快速建立 和修改系統(tǒng)，并在對話框內(nèi)快速訪問和調(diào)整參數(shù)，實(shí)時(shí)修改實(shí)時(shí)顯示。對射頻 /模擬電路 (混合器，放大器， RLC 電路和運(yùn)放電路 )進(jìn)行理論分析和失真分析。能夠仿真 DSP 結(jié)構(gòu) 。具有大量可選擇的庫，允許用戶有選擇地增加通訊、邏輯、 DSP 和射頻 /模擬功能模塊。 System View 主要特點(diǎn) System View 仿真軟件相對于其它軟件來說 ,具有如下主要優(yōu)點(diǎn) : (1)能仿真大量的應(yīng)用系統(tǒng)。該系統(tǒng)支持外部數(shù)據(jù)的輸入和輸出，支持用戶自己編寫代碼 (C/C++)，兼容 Matlab 軟件。尤具特色的是，它可以很方便地進(jìn)行各種濾波器的設(shè)計(jì)。使用 System View 你只需要關(guān)心項(xiàng)目的設(shè)計(jì)思想和過程，而不必花費(fèi)大量的時(shí)間去編程建立系統(tǒng)仿真模型。 System View 軟件介紹 System View 是一個(gè)信號級的系統(tǒng)仿真軟件，主要用于電路與通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、仿真，是一個(gè)強(qiáng)有力的動態(tài)系統(tǒng)分析工具，能滿足從數(shù)字信號處理、濾波器設(shè)計(jì)、直到復(fù)雜的通信系統(tǒng)等不同層次的設(shè)計(jì)、仿真要求。為了使繁雜的電子設(shè)計(jì)過程更加便捷，出現(xiàn)了許多針對不同層次應(yīng)用的 EDA 軟件。 由于信道和接收機(jī)中的高斯白噪聲和通常來自信到外部的窄帶隨機(jī)過程是完全獨(dú)立的，在這兩種噪聲干擾存在的情況下，擴(kuò)頻通信的輸出信噪比為 ： outNS)( ＝干擾功率噪聲功率 有用信號功率 ?＝有用信號功率干擾功率有用信號功率噪聲功率 ?1