【正文】 替底層編程語言，如 C 和 C++ 。其擁有 600 多個工程中要用到的數(shù)學(xué)運(yùn)算函數(shù)，可以方便的實現(xiàn)用戶所需的各種計算功能。而且這種語言可移植性好、可拓展性極強(qiáng)，這也是 MATLAB 能夠深入到科學(xué)研究及工程計算各個領(lǐng)域的重要原因。新版本的 MATLAB 語言是基于最為流行的 C＋＋語言基礎(chǔ)上的，因此語法特征與 C＋＋語言極為相似，而且更加簡單，更加符合科技人員對數(shù)學(xué)表達(dá)式的書寫格式。 簡單易用的程序語言MATLAB 一個高級的距陣/陣列語言，它包含控制語句、函數(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、輸入、輸出和面向?qū)ο缶幊烫?。而且新版本的MATLAB 提供了完整的聯(lián)機(jī)查詢、幫助系統(tǒng)，極大的方便了用戶的使用。包括 MATLAB 桌面和命令窗口、歷史命令窗口、編輯器和調(diào)試器、路徑搜索和用于用戶瀏覽幫助、工作空間、文件的瀏覽器。 [6] MATLAB 的優(yōu)勢和特點友好的工作平臺和編程環(huán)境MATLAB 由一系列工具組成。沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文14圖 Simulink 庫模塊瀏覽器通常，Simulink 仿真系統(tǒng)包括輸入、狀態(tài)和輸出三個部分。在菜單欄中執(zhí)行 File/New/Model 命令，就建立了一個名為 untitled 的模型窗口。啟動 Simulink，通常有兩種方法：在 MATLAB 命令窗口中直接輸入 Simulink 命令；在 MATLAB 工具欄上單擊 Simulink 按鈕。它包括一個復(fù)雜的由接收器、信號源、線性和非線性組件以及連接件組成的模塊庫，用戶也可以根據(jù)需要定制或者創(chuàng)建自己的模塊。它對線性，非線性，連續(xù)，離散系統(tǒng)均適用，可以針對控制系統(tǒng)，信號處理以及通信系統(tǒng)等進(jìn)行建模，仿真，分析等工作。 Simulink 是交互式動態(tài)系統(tǒng)建模，仿真和分析的圖形環(huán)境，也是進(jìn)行基于模型的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的基礎(chǔ)開發(fā)環(huán)境。 MATLAB 是可選擇的工具，它包括 MATLAB 編譯器，web 服務(wù)器，數(shù)據(jù)工具箱，報表生成器等，用來支持在 MATLAB 環(huán)境中對系統(tǒng)的實施與開發(fā)?？梢灾苯诱{(diào)用，用戶也可以將自己編寫的實用程序?qū)氲?MATLAB 函數(shù)庫中方便自己以后調(diào)用，此外許多的 MATLAB 愛好者都編寫了一些經(jīng)典的程序，用戶可以直接進(jìn)行下載就可以用，非常的方便。美國許多大學(xué)的實驗室都安裝有 MATLAB 供學(xué)習(xí)和研究之用。經(jīng)過十幾年的完善和擴(kuò)充，現(xiàn)已發(fā)展成為線性代數(shù)課程的標(biāo)準(zhǔn)工具。MATLAB 自問世以來，就是以數(shù)值計算稱雄。在設(shè)計研究單位和工業(yè)部門，MATLAB 被廣泛用于科學(xué)研究和解決各種具體問題。在國外，MATLAB 已經(jīng)經(jīng)受了多年考驗。在 MATLAB 問世不久的 80 年代中期，原先控制領(lǐng)域里的一些軟件包紛紛被淘汰或在 MATLAB 上重建。這種軟件的缺點是使用面窄，接口簡陋，程序結(jié)構(gòu)不開放以及沒有標(biāo)準(zhǔn)的基庫，很難適應(yīng)各學(xué)科的最新發(fā)展，因而很難推廣。經(jīng)過多年的國際競爭，MATLAB 以經(jīng)占據(jù)了數(shù)值軟件市場的主導(dǎo)地位。一類是數(shù)值計算型軟件，如 MATLAB、 Xmath、Gauss 等，這類軟件長用于數(shù)值計算，對處理大批數(shù)據(jù)效率高；另一類是數(shù)學(xué)分析型軟件，Mathematica，Maple等，這類軟件以符號計算見長，能給出解析解和任意精確解，其缺點是處理大量數(shù)據(jù)時效率較低。1984 年，Cleve Moler 和 John Little 成立了 Math Works 公司，正式把 MATLAB 推向市場，并繼續(xù)進(jìn)行 MATLAB 的研究和開發(fā)。同年，他和Cleve Moler,Steve Bangert 一起用 C 語言開發(fā)了第二代專業(yè)版。1983 年春天，Cleve Moler 到 Standford 大學(xué)講學(xué)，MATLAB 深深地吸引了工程師John Little。Cleve Moler 給這個接口程序取名為 MATLAB，該名為矩陣(matrix)和實驗室 (labotatory)兩個英文單詞的前三個字母的組合。在當(dāng)時，這兩個程序庫代表矩陣運(yùn)算的最高水平。 MATLAB 的背景在 70 年代中期，Cleve Moler 博士和其同事在美國國家科學(xué)基金的資助下開發(fā)了調(diào)用 EISPACK 和 LINPACK 的 FORTRAN 子程序庫?？梢詫?MATLAB 代碼與其他語言和應(yīng)用程序集成，來分發(fā)自己的 MATLAB 算法和應(yīng)用。附加的工具箱（單獨提供的專用 MATLAB 函數(shù)集）擴(kuò)展了 MATLAB 環(huán)境，以解決這些應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)特定類型的問題。使用 MATLAB，可以較使用傳統(tǒng)的編程語言更快地解決技術(shù)計算問題。MATLAB 語言在各國高校與研究單位起著重大的作用。它起源于矩陣運(yùn)算，現(xiàn)已經(jīng)發(fā)展成一種高度集成的計算機(jī)語言。所以，擴(kuò)頻系統(tǒng)可實現(xiàn)隱蔽通信；同時，對不同用戶使用不同的碼，旁人無法竊聽他們的通信，因而擴(kuò)頻系統(tǒng)具有高的保密性。由于在擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中增加了擴(kuò)頻調(diào)制與解擴(kuò)過程，這樣可以利用擴(kuò)頻碼序列間的相關(guān)特性，在接收端解擴(kuò)時用相關(guān)技術(shù)從多徑信號中分離出最強(qiáng)的有用信號，或?qū)⒍鄰叫盘栔械南嗤a序列信號疊加，這樣就可以有效地消除無線通信中多徑干涉造成的信號衰落現(xiàn)象，因而擴(kuò)頻通信系統(tǒng)具有良好的抗多徑衰落特性。這些反射或散射信號同直達(dá)路徑信號在接收端相互干涉造成干擾。因此，擴(kuò)頻通信系統(tǒng)具有低截獲概率性。因為干擾者難以通過觀察改善其干擾性能，而只能采用發(fā)射同被干擾信號不匹配的干擾技術(shù)，因此，干擾起不了太大作用；由于擴(kuò)頻通信系統(tǒng)在傳輸過程中擴(kuò)展了信號帶寬，所以即使信噪比低，甚至是有用信號功率低于干擾信號功率的情況下仍能夠高質(zhì)量地不受干擾地進(jìn)行通信，擴(kuò)展的頻譜越寬，其抗干擾性越強(qiáng)。對于干擾和噪聲而言，由于與偽隨機(jī)碼不相關(guān)，在相關(guān)解擴(kuò)器的作用下，相當(dāng)于進(jìn)行了一次擴(kuò)頻，其譜密度降低，這樣就大大降低了進(jìn)入信號通頻帶內(nèi)的干擾功率，使解調(diào)器的輸入信噪比和信干比提高，從而提高系統(tǒng)的抗干擾能力。圖 直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)原理圖由圖 直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)原理圖所示可以看出，在發(fā)射端，信源輸出的信號與偽隨機(jī)碼產(chǎn)生器產(chǎn)生的偽隨機(jī)碼進(jìn)行模 2 加，產(chǎn)生一速率與偽隨機(jī)碼速率相同的擴(kuò)頻序列，然后再用擴(kuò)頻序列去調(diào)制載波，這樣得到已擴(kuò)頻調(diào)制的射頻信號?，F(xiàn)以直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)為例說明擴(kuò)頻通信的實現(xiàn)方法。這兩個序列發(fā)生器產(chǎn)生偽隨機(jī)噪聲(PN)二值序列, 在調(diào)制端將傳送信號在頻域進(jìn)行擴(kuò)展, 在解調(diào)端解擴(kuò)該擴(kuò)頻發(fā)送信號。其中信道編碼器、信道解碼器、調(diào)制器和解調(diào)器是傳統(tǒng)數(shù)字通信系統(tǒng)的基本構(gòu)成單元。 [7] 擴(kuò)頻通信的工作原理數(shù)字?jǐn)U頻通信的一般工作原理如圖 所示。有時也把代表兩個以上符號的多相制相位調(diào)制稱為移相鍵控。 移相鍵控(PSK)：用數(shù)字調(diào)制信號的正負(fù)控制載波的相位。有時也把代表兩個以上符號的多進(jìn)制頻率調(diào)制稱為移頻鍵控。 移頻鍵控(FSK)：用數(shù)字調(diào)制信號的正負(fù)控制載波的頻率。有時也把代表多個符號的多電平振幅調(diào)制稱為振幅鍵控。常用的數(shù)字調(diào)制方式有：振幅鍵控 (ASK)：用數(shù)字調(diào)制信號控制載波的通斷。由于正弦波有幅度、頻率和相位三個參數(shù)，所以，和模擬調(diào)制技術(shù)相似，數(shù)字調(diào)制技術(shù)也有三種基本形式：數(shù)字振幅調(diào)制、數(shù)字頻率調(diào)制和數(shù)字相位調(diào)制。相應(yīng)地在接收端需要將已調(diào)信號的頻譜搬移回來，還原為原數(shù)字基帶信號，這個頻譜的反搬移過程稱為數(shù)字解調(diào)。實際信道很多是帶通型的，數(shù)字基帶信號無法直接通過帶通型信道。通常的擴(kuò)頻設(shè)備總是將用戶信息(待傳輸信息)的帶寬擴(kuò)展到數(shù)十倍、上百倍甚至千倍，以盡可能地提高處理增益?？垢蓴_容限是指擴(kuò)頻通信系統(tǒng)能在多大干擾環(huán)境下正常工作的能力，定義為:Mj=G[(S/N)out+LS] ()其中:Mj 為抗干擾容，G 為處理增益，(S/N)out 為信息數(shù)據(jù)被正確解調(diào)而要求的最小輸出信噪比，Ls 為接收系統(tǒng)的工作損耗。處理增益 G 也稱擴(kuò)頻增益，它定義為頻譜擴(kuò)展前的信息帶寬 DF 與頻帶擴(kuò)展后的信號帶寬 W 之比:Gp=W/△F ()在擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中，接收機(jī)作擴(kuò)頻解調(diào)后，只提取偽隨機(jī)編碼相關(guān)處理后的帶寬為 DF 的信息，而排除掉寬頻帶 W 中的外部干擾、噪音和其地用戶的通信影響。擴(kuò)展頻譜換取信噪比要求的降低，是擴(kuò)頻通信的重要特點，并由此為擴(kuò)頻通信的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。由公式()可以看出,在給定的傳輸速率 C 不變的條件下，頻帶寬度 W 和信噪比 P /N 是可以互換的。擴(kuò)頻通信的可行性,是從信息論和抗干擾理論的基本公式中引伸而來的。因現(xiàn)今使用的電話、廣播系統(tǒng)中,無論是采用調(diào)幅、調(diào)頻或脈沖編碼調(diào)制制式, Gp 值一般都在十多倍范圍內(nèi),統(tǒng)稱為“窄帶通信”。眾所周知，任何信息的有效傳輸都需要一定的頻率寬度，如話音為~，電視圖像則寬到數(shù)兆赫。除此之外，擴(kuò)頻系統(tǒng)的其他一些性能也大都與 Gp 有關(guān)。擴(kuò)頻通信的基本特點是傳輸信號所占用的頻帶寬度(W )遠(yuǎn)大于原始信息本身實際所需的最小(有效)帶寬(△F) ,其比值稱為處理增益 Gp:Gp =W/△F （）由公式（）可以看出，W 與△F 差別越大，Gp 越大，也就是說，擴(kuò)頻的增益越大。長期以來,人們總是想法使信號所占頻譜盡量的窄,以充分利用十分寶貴的頻譜資源。這種在發(fā)端把窄帶信息擴(kuò)展成寬帶信號，而在收端又將其解擴(kuò)成窄帶信息的處理過程，會帶來一系列好處。換句話說，這種相關(guān)解調(diào)起到解擴(kuò)的作用。在接收端用相關(guān)解調(diào)來解擴(kuò)沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文5正如在一半的窄帶通信中，已調(diào)信號在接收端都要進(jìn)行解調(diào)來恢復(fù)所傳的信息。這里需要說明的是所采用的擴(kuò)頻碼序列與所傳信息數(shù)據(jù)是無關(guān)的，也就是說它與一般的正弦載波信號一樣，絲毫不影響信息傳輸?shù)耐该餍?。如下面介紹的直系序列擴(kuò)頻系統(tǒng)就是采用這種方法獲得擴(kuò)頻信號。1 微秒的脈沖的帶寬約為1MHz。例如很窄的脈沖信號，其頻譜則很寬。擴(kuò)展頻譜通信信號帶寬與信息帶寬之比則高達(dá) 100—1000，屬于帶寬通信。這些都屬于窄帶通信。在無線電通信中射頻信號的帶寬與所傳信息的帶寬是相比擬的。這一定義包含了以下三方面的意思:信號的頻譜被展寬了傳輸任何信息都需要一定的帶寬，稱為信息帶寬。擴(kuò)頻通信技術(shù)作為一種信息傳輸方式，它是以占有頻帶寬度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所傳輸信息必需的最小帶寬的帶寬來傳輸信號。本設(shè)計在深入學(xué)習(xí)擴(kuò)展頻譜通信技術(shù)的理論基礎(chǔ)和實現(xiàn)方法的基礎(chǔ)上，利用 MATLAB 提供的可視化工具 Simulink 建立了擴(kuò)頻通信系統(tǒng)仿真模型，在給定仿真條件下，設(shè)計仿真程序，調(diào)試程序，進(jìn)行仿真并分析仿真結(jié)果。在 4G 網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)中，有的技術(shù)本身就是擴(kuò)頻技術(shù)的延伸，有的則能夠很好得與擴(kuò)頻技術(shù)結(jié)合，還有的則能用于擴(kuò)頻系統(tǒng)的實現(xiàn)，因此這些新技術(shù)的發(fā)展體現(xiàn)著擴(kuò)頻技術(shù)的發(fā)展趨勢。而另一種觀點則認(rèn)為，更重要的是將現(xiàn)有的和未來的通信系統(tǒng)集成，其中的網(wǎng)絡(luò)包括無線局域網(wǎng)（WLANs ） 、無線個域網(wǎng)（ WPANs） 、Ad Hoc 網(wǎng)絡(luò)以及家庭局域網(wǎng)等，其中連接的設(shè)備則包括便攜式移動終端、固定設(shè)備、個人電腦以及娛樂設(shè)備等。目前實現(xiàn) 4G 觀點主要有 2 種：一種是開發(fā)新的無線接口和技術(shù)；另一種則是集成現(xiàn)有的及未來的無線系統(tǒng)。而對于 3G 以后的發(fā)展，不同的研究者有不同的觀點。展望未來，第四代移動通信系統(tǒng)（4G ）的驅(qū)動無疑會使擴(kuò)頻技術(shù)傳輸高速數(shù)據(jù)的能力得到更大的拓展。從擴(kuò)頻技術(shù)的歷史可以看出，每一次技術(shù)上的大發(fā)展都是由巨大的需求驅(qū)動的。擴(kuò)頻通信技術(shù)也在民用通信中找到更為廣闊的應(yīng)用空間,而關(guān)于 CDMA 技術(shù)的研究熱潮也一直延續(xù)到沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文2現(xiàn)在。利用擴(kuò)頻碼的自相關(guān)特性能夠?qū)崿F(xiàn)對給定用戶信號的正確接收；將其他用戶的信號看作干擾，利用擴(kuò)頻碼的互相關(guān)特性，能夠有效抑制用戶之間的干擾。擴(kuò)頻技術(shù)為共享頻譜提供了可能。從此，擴(kuò)頻通信技術(shù)獲得了更加廣闊的應(yīng)用空間。一直到 80 年代初期，擴(kuò)頻通信的概念都只是在軍事通信系統(tǒng)中得到應(yīng)用，這種狀況到了 80 年代中期才得到改變。自從擴(kuò)頻通信的概念在 50 年代開始成熟以后，此后的二十多年擴(kuò)頻通信技術(shù)仍得到很大的發(fā)展，但都只是局部的發(fā)展，如硬件的改進(jìn)和應(yīng)用領(lǐng)域的拓展。擴(kuò)頻技術(shù)在未來無線系統(tǒng)中的應(yīng)用也再次成為人們關(guān)注的重點。隨著個人通信業(yè)務(wù)的發(fā)展以及全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用，到現(xiàn)在為止，使用擴(kuò)頻技術(shù)的用戶已經(jīng)超過一億。擴(kuò)頻通信系統(tǒng)能夠在背景噪聲中隱蔽傳送信號，使竊聽者的截獲概率非常低，在軍事通信和民用通信領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用。 SignaltoNoise。s basic principle, the main performance index and the operating feature, then it act according to the Shannon theorem and tan oak Jieer the Nikefu latent antijamming theory, provides visualization tool Simulink and Monte using MATLAB the Carb simulation algorithm, has established the wide frequency munications system simulation model, narrated in detail each module39。在給定的仿真條件下，運(yùn)行了仿真程序，得到了預(yù)期的仿真結(jié)果。擴(kuò)頻技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在，CDMA 技術(shù)成為目前擴(kuò)頻技術(shù)中研究最多的對象，其中民用通信的直接序列擴(kuò)頻技術(shù)廣為應(yīng)用。沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文I摘 要自從擴(kuò)頻通信的概念在 50 年代開始成熟以后，此后的二十多年擴(kuò)頻通信技術(shù)仍得到很大的發(fā)展，但都只是局部的發(fā)展，如硬件的改進(jìn)和應(yīng)用領(lǐng)域的拓展。一直到 80 年代初期，擴(kuò)頻通信的概念都只是