【正文】 (21)c os (c os)(3 ?????? ?????? ttmtttmV ccc () )]2s i n()[s i n(21)s i n(c os)(4 ?????? ?????? ttmtttmV ccc () 經(jīng)低通濾波后分別為 ?cos)(215 tmV ? () ?sin)(216 tmV ? () 信道中的噪聲及信噪比 信道中的噪聲 信道中不需要的電信號(hào)統(tǒng)稱為噪聲。在此環(huán)路中，壓控振蕩器（ VCO）提供兩路互為正交的載波，與輸入接收信號(hào)分別在同相和正交兩個(gè)鑒相器中進(jìn)行鑒相，經(jīng)低通濾波之后的輸出均含調(diào)制信號(hào)， 兩者相乘后可以消除調(diào)制信號(hào)的影響， 經(jīng)環(huán)路濾波器得到僅與相位差有關(guān)的控制壓控，從而準(zhǔn)確地對(duì)壓控振蕩器進(jìn)行調(diào)整?；谶@種構(gòu)思的平方變換法提取載波的方框圖如圖 211 所示。 設(shè)調(diào)制信號(hào) m(t)無(wú)直流分量，則抑制載波的雙邊帶信號(hào)為 ttmts cm ?co s)()( ? () 接收端將該信號(hào)經(jīng)過(guò)非線性變換 ——平方器件后得到 ttmtmttmte cc ?? 2c o s)()(]c o s)([)( 22 ??? () 上式的第二項(xiàng)包含有載波的倍頻 c?2 的分量。有些信號(hào)，如 DSBSC、 PSK 等，它們雖然本身不直接含有載波分量，但經(jīng)過(guò)某種非線性變換后，將具有載波的諧波分量，因而可從中提取出載波分量來(lái)。 一、直接法 直接法也稱自同步法。如果接收信號(hào)中沒(méi)有離散載頻分量，就需要用復(fù)雜的方法從信號(hào)中提取載波。因此，載波同步是實(shí)現(xiàn)相干解調(diào)的先決條件。 載波 提取 相乘 低通 抽判 ?/2 相乘 低通 抽判 并 /串 A(t) s(t) a b cos?0t sin?0t 定時(shí) 提取 串 /并 變換 串 /并 變換 帶通 濾波 串 /并 變換 ?1 ?4 ?3 ?2 a b sin?0t 載波 產(chǎn)生 相乘 電路 相乘 電路 ?/2 移相 串 /并 變換 相加 電路 cos?t A(t) s(t) a b 載波同步是指在相干解調(diào)時(shí)，接收端需要提供一個(gè)與接收信號(hào)中的調(diào)制載波嚴(yán)格同頻 同相的相干載波。 QPSK 介紹 QPSK 又稱正交相移鍵控。 ∴當(dāng)發(fā)送 “1”時(shí)， x(t)的概率密度等于： () 帶通 濾波 相乘 電路 低 通 濾波 抽樣 判決 相干 載波 S(t) A(t) 定時(shí)脈沖 ??? ?? ”時(shí)當(dāng)發(fā)送“ ”時(shí)當(dāng)發(fā)送“ 0)( 1)()( tn tnAtxcc? ?221 2/)(e xp2 1)( nnAxxp ??? ???Tttntsty ???? 0)()()(????”時(shí)。 數(shù)字調(diào)制解調(diào) ASK 介紹 ASK 又稱振幅鍵控，其表示式為： ????? t0 )c o s ()()( 0 ?? ttAts () 式中， 00 2 f?? ? 為載波的角頻率；???? ”當(dāng)發(fā)送“ ”當(dāng)發(fā)送“ 0 0 1 )( AtA 調(diào)制方法如圖 23 所示 ： 圖 23： ASK 調(diào)制的兩種方法 解調(diào)方法如圖 24， 25 所示： 1，包絡(luò)檢波法（非相干解調(diào)） 圖 24 包絡(luò)檢波法解調(diào) 2，相干解調(diào)法－ 利用載波相位信息： 包絡(luò)檢波器 全波 整流 帶通 濾波 低通 濾波 抽樣 判決 定時(shí)脈沖 s(t) A(t) 相乘器 cos?0t s(t) A(t) cos?0t s(t) A(t) 相乘電路 開關(guān)電路 圖 25 相干解調(diào)法 誤碼率如下： 設(shè)在 T 內(nèi)，帶通濾波后的接收信號(hào)和噪聲電壓等于 : () 式中， ∵ n(t)是一個(gè)窄帶高斯過(guò)程 ，故有 () 將上兩式代入 y(t)式，得到： () 或 () 上式為濾波后的接收電壓，下面用它來(lái)計(jì)算誤碼率。碼分復(fù)用是用一組包含互相正交的碼字的碼組攜帶多路信號(hào)，即 CDM。 為了充分利用信道，將多路信號(hào)組合成群信號(hào)，在一條信道上同時(shí)傳輸 —信道復(fù)用 。通信方式從模擬向數(shù)字通信發(fā)展是通信技術(shù)發(fā)展的總趨勢(shì)。另外， 數(shù)字通信還有同步問(wèn)題。 解調(diào)和譯碼分別與編碼和調(diào)制對(duì)應(yīng)，實(shí)現(xiàn)反變換。 信宿 ：將恢復(fù)的信號(hào)轉(zhuǎn)換為原始消息。如明線、雙絞線、同軸電纜、光纖、無(wú)線電波等。 調(diào)制器是將基帶信號(hào)變換成適合具體信道傳輸?shù)男盘?hào) 。信源編碼實(shí)現(xiàn)兩個(gè)功能： 除去信源中的多余信息 (數(shù)據(jù)壓縮 )，提高傳輸 效率； 當(dāng)信源發(fā)出的是模擬信號(hào)時(shí)，將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)的數(shù)字化傳輸。典型例子有話筒 (語(yǔ)音到音頻電信號(hào) )、攝像機(jī) (圖像到視頻電信號(hào) )、電傳機(jī) (字符到數(shù)字信號(hào) )等。圖中同步環(huán)節(jié)沒(méi)有出示，因它的位置往往是不固定的。 數(shù)字通信系統(tǒng)有多種，例如 數(shù)字電話系統(tǒng)、高速計(jì)算機(jī)并行數(shù)據(jù)處理傳輸系統(tǒng)等。代表數(shù)字信號(hào)一個(gè)取值的波形稱為一個(gè)碼元。 信 源 調(diào) 制 信 宿 解 調(diào) 白噪聲 信 道 各種不同的消息可以分成兩類：離散消息和連續(xù)消息。消息必須轉(zhuǎn)換為電信號(hào) (常簡(jiǎn)化為信號(hào) signal)才能在通信系統(tǒng)中傳輸 —消息被載荷在電信號(hào)的某一參量上。例如， 符號(hào)、文字、語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖象等都是消息 (message)。 2 CDMA 系統(tǒng)理論介紹 模擬，數(shù)字通信系統(tǒng) 模擬通信系統(tǒng)： 模擬通信系統(tǒng)的模型如 圖 21 所示 ,本文討論的主要為數(shù)字通信系統(tǒng) ,故在模擬處不做過(guò)多介紹。全 球有 850 多款的 cdma2022 商用終端上市。 2022 年 2 月， CDMA 用戶已經(jīng)達(dá)到 2256 萬(wàn)戶。 2022 年 中國(guó)移動(dòng)的 GPRS 網(wǎng)絡(luò)投入商用。 2022 年 7 月，中興推出國(guó)內(nèi)首家獨(dú)立開發(fā)的 BSS 產(chǎn)品和手機(jī)產(chǎn)品。 2022 年 5 月，國(guó)內(nèi) 8 家企業(yè)與 QUALCOMM 簽訂 Ramp。 1999 年 2 月，聯(lián)通與 QUALCOMM 簽署知識(shí)產(chǎn)權(quán)框架協(xié)議。 1997 年，中國(guó)的北京、西安、上海、廣州建有 CDMA 實(shí)驗(yàn)網(wǎng)（中國(guó)長(zhǎng)城網(wǎng)， 133 網(wǎng)）。 CDMA 在全球的普及程度會(huì)進(jìn)一 步加大，根據(jù) Datam 數(shù)據(jù)公司的預(yù)測(cè)，在未來(lái)5 年內(nèi)， CDMA 全球用戶數(shù)有望占到總移動(dòng)用戶數(shù)的 35%。 國(guó)外 CDMA 技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r 目前全球約有 50 個(gè)左右國(guó)家正在使用 CDMA 網(wǎng)絡(luò)，其中 CDMA 作為主要移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的包括美國(guó)、韓國(guó)、日本、澳大利亞等國(guó)家以及南美洲的一些地區(qū)。到2022 年 4 月，韓國(guó)有 60%的人口成為 CDMA 用戶。在美國(guó)和日本， CDMA 成為國(guó)內(nèi)的主要 移動(dòng)通信技術(shù) 。 1995 年 ，第一個(gè) CDMA 商用系統(tǒng)（被稱為 IS95A）被美國(guó)高通公司運(yùn)行之后， CDMA 技術(shù) 理論 上的諸多優(yōu)勢(shì)在實(shí)踐中得到了檢驗(yàn)，從而在北美、南美和亞洲等地得到了迅速推廣和應(yīng)用。 關(guān)鍵詞 ： CDMA；擴(kuò)頻 ； matlab仿真 The analysis and simulation of munication system based on Matlab Abstract A technology in wireless munication was called Code Division Multiple Access(Referred to CDMA) and it is the Core technology in 3G. CDMA technology was developed During World War II for the need of war. But it has been used in the military areas for a long time and was used in civilian areas until resent years. In china, it is in a few years that this technology began to thrive. At present, there are three methods to implement CDMA technology: WCDMA put forward by Europe, CDMA2022 put forward by America and TDSCDMA put forward by China. The mon feature of these three technologies is CDMA. In fact, CDMA is posed of two technologies: CD and MA. The former is based on spread spectrum which has many advantages such as the ability to improve the suppression of narrowband interference, hiding signals in the background noise, the prevention of information eavesdropping， enabling many users to use one frequency band and so on. At our country, the market prospects of CDMA are very bright just because of the beginning of its prevailing .As result, this technology is an issue deserved to research. By grasping the basic theory of it through simulating CDMA via Matlab, I can lay the foundation for studying it deeper later. This paper includes the following contents: spread spectrum, mingling two signals, modulation, demodulation, adding noise, separating the two signals, minimizing error rate. Analyse performance through waveform, spectrum scope and making a further improvement. The simulation result proves the correctness of this designed system. Key words: CDMA, spread spectrum, Matlab simulation 1 緒論 背景介紹 CDMA 技術(shù)的出現(xiàn)源自于人類對(duì)更高質(zhì)量無(wú)線通信的需求。 本課題主要研究?jī)?nèi)容包括：將兩路信號(hào)擴(kuò)頻后混合在一起，調(diào)制解調(diào)，加入噪聲，最后通過(guò)一定方法將兩路信號(hào) 分離出來(lái)，使誤碼率盡量小，通過(guò)波形、頻譜圖等， 對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了 性能分析 ，并作了進(jìn)一步改進(jìn)與調(diào)試。 在我國(guó)， CDMA 正處于剛剛盛行階段 ,市場(chǎng)前景非常廣闊，因此， CDMA 是一個(gè)非常有研究?jī)r(jià)值的課題。 碼分多址包含兩種基本技術(shù)：一是碼分技術(shù)，其基礎(chǔ)是擴(kuò)頻技術(shù)；二是多址技術(shù)。 目前，實(shí)現(xiàn)第三代蜂窩網(wǎng)（通稱 3G）目標(biāo)的方案主要有 3 種，即歐洲提出的 WCDMA，美國(guó)提出的 CDMA2022，和我國(guó)提出的 TDSCDMA?；?matlab 的 cdma 通信系統(tǒng)的仿真設(shè)計(jì) 摘 要 CDMA(Code Division Multiple Access)又稱碼分多址，是在無(wú)線通信上的使用技術(shù)，更是第三代移動(dòng)通信的核心技術(shù)。 CDMA 技術(shù)早在 第二次世界大戰(zhàn) 期間因戰(zhàn)爭(zhēng)的需要而研究開發(fā) ，但長(zhǎng)期以來(lái)一直被用于軍事領(lǐng)域，直到近些年才開始用于民用領(lǐng)域，在中國(guó)，也就是近幾年剛開始盛行。它們的共同特點(diǎn)是都 采用了碼分多址（ CDMA）技術(shù)。擴(kuò)頻技術(shù)優(yōu)點(diǎn)很多，比如能夠提高抗窄帶干擾的能力、將信號(hào)藏在噪聲中，防竊聽、能使多個(gè)用戶共用同一頻帶等等。通過(guò)使用 Matlab 仿真 CDMA 了解其原理，為以后繼續(xù)學(xué)習(xí) CDMA或從事相關(guān)職業(yè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 仿真結(jié)果證明了整個(gè)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的正確性。 第二次世界大戰(zhàn) 期間因戰(zhàn)爭(zhēng)的需要而研究開發(fā)出 CDMA 技術(shù)，其思想初衷是防止敵方對(duì)己方通訊的干擾，在戰(zhàn)爭(zhēng)期間廣泛應(yīng)用于軍事抗干擾通信，后來(lái)由美國(guó)高通公司更新成為商用