【正文】 m=i+1。)。 case 2 %nB=input(39。 figure(1)。 nA=fix(unifrnd(0,255))。用戶A數(shù)據(jù)nA=39。圖4是用戶A調(diào)制過程的各個(gè)波形。函數(shù)返回兩組值，[nA_2,ChannelA]中nA_2表示用戶A數(shù)據(jù)從十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制，并分解為適合電路傳輸?shù)碾p極性數(shù)字基帶信號(hào)（例如，nA=112,則nA_2=[+1 +1 +1 1 1 1 1 1]），可以做為誤碼計(jì)數(shù)器的原始比較信號(hào)。B=walsh(N)，即可產(chǎn)生擴(kuò)頻增益為N＝16的擴(kuò)頻碼。)。 otherwise disp(39。 case 64 A=H64。 case 16 A=H16。 case 4 A=H4。%128階哈達(dá)碼NH128=1*H128。 H128=[H64 H64。H32 NH32]。%32階哈達(dá)碼NH32=1*H32。 H32=[H16 H16。H8 NH8]。%8階哈達(dá)碼NH8=1*H8。 H8=[H4 H4。H2 NH2]。%2階哈達(dá)碼NH2=H2*(1)。方框圖如圖3User1User4Walsh擴(kuò)頻Walsh擴(kuò)頻BPSK調(diào)制BPSK調(diào)制相加信道BPSK調(diào)制Walsh擴(kuò)頻判決User計(jì)數(shù)圖3仿真系統(tǒng)框圖 程序模塊 Walsh函數(shù)的產(chǎn)生產(chǎn)生Walsh函數(shù)的源代碼如下：function A=walsh(x) H2=[1 1。在接收端，將從信道送出的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)（包括BPSK解調(diào)和Walsh解調(diào)）。白指功率譜恒定；“高斯”指幅度取各種值時(shí)的概率p (x)是高斯函數(shù)；“加性”指 噪聲獨(dú)立于有用信號(hào)，不隨信號(hào)的改變而改變。加性高斯白噪聲（AWGN）從統(tǒng)計(jì)上而言是隨機(jī)無線噪聲，其特點(diǎn)是其通信信道上的信號(hào)分布在很寬的頻帶范圍內(nèi)。這說明只有在時(shí)才相關(guān)，而它在任意兩個(gè)時(shí)刻上的隨機(jī)變量都是不相關(guān)的。即其功率譜密度:(為常數(shù)), （3）白噪聲的自相關(guān)函數(shù):因?yàn)椋云渥韵嚓P(guān)函數(shù)為: （4）　　由式(4)可知，白噪聲的自相關(guān)函數(shù)僅在時(shí)才不為零。因此, 用調(diào)相法實(shí)現(xiàn)時(shí), 我們可以方便地用數(shù)字乘法器實(shí)現(xiàn), 具體方法見圖2。BPSK 信號(hào)產(chǎn)生的方法有調(diào)相法和相位選擇法兩大類。BPSK 的信號(hào)形式一般表示為e0 ( t) = Σnang ( t nT s) co sXc t (6) （2）這里, g ( t) 是脈寬為T s 的單個(gè)矩形脈沖, 而an 的統(tǒng)計(jì)特性為an = +1, 概率為P1, 概率為(1 P )絕對(duì)移相BPSK 存在相位模糊, 因此實(shí)際應(yīng)用中多采用相對(duì)移相2DPSK 的調(diào)制方式。 它僅有可能的取值：＋1和－1（或0和1），比較適合于用來表達(dá)和處理數(shù)字信號(hào)。因而在碼分多址同心中,WALSH 函數(shù)可以作為地址碼使用。與一般通信系統(tǒng)比較, 擴(kuò)頻通信就是多了擴(kuò)頻調(diào)制和解擴(kuò)部分。在接收端, 接收機(jī)接收到寬帶射頻信號(hào)后, 首先將其變頻至中頻, 然后通過同步電路捕捉發(fā)送來的擴(kuò)頻碼的準(zhǔn)確相位, 由此產(chǎn)生與發(fā)送來的偽隨機(jī)碼相位完全一致的接收用的偽隨機(jī)碼, 作為擴(kuò)頻解調(diào)用的本地?cái)U(kuò)頻碼序列, 最后經(jīng)信息解調(diào), 恢復(fù)成原始信息輸出。直擴(kuò)通信系統(tǒng)原理如圖1 所示。 直接序列擴(kuò)頻直接序列擴(kuò)頻就是直接用具有高碼率的擴(kuò)頻碼序列在發(fā)送端去擴(kuò)展信號(hào)的頻譜。而擴(kuò)頻通信調(diào)制方式一般采用頻率調(diào)制( FM) 或相位調(diào)制( PM) 的方式來進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)制, 在碼分多址通信中,其調(diào)制多采用BPSK、DPSK、QPSK、MPSK 等方式。PN 碼即偽噪聲序列也稱之為偽隨機(jī)序列, 是用確定性方法產(chǎn)生的序列, 但它卻近似具有隨機(jī)產(chǎn)生序列所希望的某些關(guān)鍵隨機(jī)特性。按照擴(kuò)展頻譜的方式不同, 現(xiàn)有的擴(kuò)頻通信系統(tǒng)可分為直接序列( DS) 擴(kuò)頻、跳頻( FH) 、跳時(shí)( TH) 、線性調(diào)頻( chirp) 以及上述幾種方式的組合。擴(kuò)展頻譜以換取信噪比要求的降低, 正是擴(kuò)頻通信的重要特點(diǎn), 并由此為擴(kuò)頻通信的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。信息論中關(guān)于信息容量的仙農(nóng)( Shannon) 公式為:C=Blog2 ( 1+ SN)其中: C 為信道容量( 即極限傳輸速率) , B 為信號(hào)頻帶寬度, S 為信號(hào)功率, N 為噪聲功率。擴(kuò)頻通信的性能?？傊?，我們用擴(kuò)展頻譜的寬帶信號(hào)來傳輸信息，就是為了提高通信的抗干擾能力，即在強(qiáng)干擾條件下保證可靠安全地通信。 walsh；MATLAB；目 錄1擴(kuò)頻通信的基本原理 1 1 2 WALSH函數(shù) 2 BPSK 3（AWNG） 32 MATLAB仿真 4 4 程序模塊 43仿真結(jié)果分析 11 11 11 124仿真程序 135課程設(shè)計(jì)心得 21Abstract 22參考文獻(xiàn) 231．?dāng)U頻通信的基本原理[1][1]所謂擴(kuò)展頻譜通信，可簡(jiǎn)單表述如下：“擴(kuò)頻通信技術(shù)是一種信息傳輸方式，其信號(hào)所占有的頻帶寬度遠(yuǎn)大于所傳信息必需的最小帶寬；頻帶的擴(kuò)展是通過一個(gè)獨(dú)立的碼序列來完成，用編碼及調(diào)制的方法來實(shí)現(xiàn)的，與所傳信息數(shù)據(jù)無關(guān)；在接收端則用同樣的碼進(jìn)行相關(guān)同步接收、解擴(kuò)及恢復(fù)所傳信息數(shù)據(jù)”。擴(kuò)頻技術(shù)具有抗干擾能力強(qiáng)，保密性好，易于實(shí)現(xiàn)多址通信等優(yōu)點(diǎn)，因此該技術(shù)越來越受到人們的重視，這也是選擇本次課題研究的原因所在。通過主函數(shù)對(duì)各個(gè)子函數(shù)的調(diào)用，實(shí)現(xiàn)4個(gè)用戶的隨機(jī)數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，同時(shí)生成前4個(gè)用戶在整個(gè)傳輸過程中的各種波形變化圖，并對(duì)系統(tǒng)信噪比與誤碼率關(guān)系進(jìn)行分析。所有的理論依據(jù)為后續(xù)的MATLAB程序仿真奠定基礎(chǔ)。摘 要本文研究的是基于MATLAB的擴(kuò)頻通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)。為我們介紹了擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的基本原理，并對(duì)擴(kuò)頻系統(tǒng)的各個(gè)重要模塊進(jìn)行詳細(xì)的理論介紹，如Walsh函數(shù)的產(chǎn)生及其特性，BPSK的調(diào)制和解調(diào)方法，以及高斯加性白噪聲AWNG的特點(diǎn)等等。在MATLAB程序仿真部分，主要分為6大部分，分別為主函數(shù)，發(fā)送模塊，接收模塊，AWNG信道，Walsh函數(shù)和差錯(cuò)計(jì)數(shù)器。擴(kuò)頻通信是通信的一個(gè)重要分支和信道通信系統(tǒng)的發(fā)展方向。關(guān)鍵詞: 擴(kuò)頻。 　　擴(kuò)頻通信的基本特點(diǎn)，是傳輸信號(hào)所占用的頻帶寬度（W）遠(yuǎn)大于原始信息本身實(shí)際所需的最小帶寬（B），其比值稱為處理增益（Gp）。這就是擴(kuò)展頻譜通信的基本思想和理論依據(jù)。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。Shannon 公式說明, 在給定的傳輸速率不變的條件下, 頻帶寬度和信噪比P 可以互換, 即可以通過增加頻帶寬度, 在信噪比較低的情況下傳輸信息。擴(kuò)頻通信的一個(gè)重要參數(shù)是擴(kuò)頻增益, 反映了系統(tǒng)抗干擾能力的強(qiáng)弱, 是對(duì)信噪比改善程度的度量, 定義為接收機(jī)相關(guān)器輸出信噪比和輸入信噪比之比, 即 （1）其中: Rs 為擴(kuò)頻碼的傳輸速率, Rd 為信息數(shù)據(jù)的傳輸速率, Bs 為擴(kuò)頻碼的帶寬, Bd 為信息數(shù)據(jù)的帶寬。擴(kuò)頻通信常用的擴(kuò)頻碼主要有PN 序列、GOLD 序列、WALSH 碼和OVSF 碼。其中最常見的偽隨機(jī)序列是m 序列。在碼分多址通信中最常用BPSK( 二相移相鍵控)。而在接收端, 用相同的擴(kuò)頻碼序列去進(jìn)行解擴(kuò), 將展寬的擴(kuò)頻信號(hào)還原成原始的信息。在發(fā)送端輸入的信息先經(jīng)信息調(diào)制形成調(diào)頻或調(diào)相數(shù)字信號(hào), 然后由擴(kuò)頻碼發(fā)生器產(chǎn)生的擴(kuò)頻碼序列去調(diào)制數(shù)字信號(hào)以展寬信號(hào)的頻譜, 再將展寬后的寬帶信號(hào)調(diào)制到射頻發(fā)送出去。由此可見, 直擴(kuò)通信系統(tǒng)要進(jìn)行三次調(diào)制和相應(yīng)的解調(diào), 分別為信息調(diào)制、擴(kuò)頻調(diào)制和射頻調(diào)制, 以及相應(yīng)的信息解調(diào)、解擴(kuò)和射頻解調(diào)。 WALSH函數(shù)WALSH 函數(shù)是一種非正弦的完備正交函數(shù)系, 具有理想的互相關(guān)特性, 兩兩之間的互相關(guān)函數(shù)為0, 亦即它們是正交的。在本設(shè)計(jì)中，就使用了WALSH碼。 BPSK二進(jìn)制移相鍵控(BPSK) 調(diào)制是載波相位按基帶脈沖變化的一種數(shù)字調(diào)制方式。這只要在信號(hào)源后加一個(gè)碼變換, 且在解調(diào)端的抽樣判決器后加一個(gè)碼反變換器。在具體實(shí)現(xiàn)時(shí), 我們?nèi)∶看a元兩個(gè)載波, 每載波抽樣16 個(gè)點(diǎn), 即每碼元抽樣32 點(diǎn)。 圖2 調(diào)相法（AWNG）白噪聲是指功率譜密度在整個(gè)頻域內(nèi)均勻分布的噪聲。而對(duì)于其他任意的，它都為零。但是帶限的白噪聲就不是這樣的自相關(guān)函數(shù)了，因?yàn)槠涔β首V密度是窗函數(shù)（線段），而不是一條直線。 高斯白噪聲的概念。2. MATLAB仿真[2]根據(jù)選題的設(shè)計(jì)要求，我們采用四個(gè)用戶的數(shù)據(jù)，首先在發(fā)送端將四個(gè)用戶的數(shù)據(jù)分別進(jìn)行調(diào)制（包括Walsh擴(kuò)頻調(diào)制和BPSK調(diào)制），然后再將已調(diào)用戶信號(hào)進(jìn)行相加，輸入帶有AWNG高斯加性白噪聲的信道中。最后，通過判決器輸出還原后的信號(hào)，將還原信號(hào)和原始信號(hào)進(jìn)行比較，用誤碼計(jì)數(shù)器統(tǒng)計(jì)誤碼個(gè)數(shù)。1 1]。 H4=[H2 H2。%4階哈達(dá)碼NH4=1*H4。H4 NH4]。 H16=[H8 H8。%16階哈達(dá)碼NH16=1*H16。H16 NH16]。 H64=