【正文】 波 形 grid on。擴(kuò)頻碼 39。 xlabel(39。)。先要產(chǎn)生載波，一個(gè)載波周期內(nèi)含八個(gè)采樣點(diǎn)，經(jīng)過(guò) 3000 次循環(huán)，生產(chǎn) 24000 個(gè)對(duì)載波的采樣點(diǎn)，然后與擴(kuò)頻碼 k_code 對(duì)應(yīng)點(diǎn)相乘，就得到了 2PSK調(diào)制后的波形。程序如下： %調(diào)制 fs=20e6。 for i=1:3000 AI=2。 n=0:dt/7:dt。 signal((1+(i1)*8):i*8)=k_code((1+(i1)*8):i*8).*cI。 title(39。)。t39。 end 生成的 調(diào)制信號(hào) 放大后截取部分波形 如圖 4所示 ： 圖 4 解調(diào)相當(dāng)于調(diào)制的逆過(guò)程，產(chǎn)生與載波同頻同相的本振，再通過(guò)低通濾波器，去掉高頻分量，為下一步解擴(kuò)做好了準(zhǔn)備。 f0=30e6。 dt=fs/f0。 %一個(gè)載波周期內(nèi)采樣八個(gè)點(diǎn) cI=AI*cos(2*pi*f0*n/fs)。 %解擴(kuò) jk_code=signal_h.*w_code。%截至頻率 wn=fn/(fs/2),這里的 fn 為信息碼 (擴(kuò)頻碼 )的帶寬 1M b=fir1(16,wn)。 signal_d=filter(b,1, jk_code)。 plot(signal_d)。 title(39。)。t39。 subplot(2,1,2)。 grid on。信源信息碼 39。 xlabel(39。)。由于 PSK 調(diào)制在解擴(kuò)時(shí)要求偽碼同步，故需要進(jìn)行捕獲與跟蹤。從圖形整體看，二者基本相同，如圖 5 所示。其中，調(diào)制噪聲 Un(t)為零均值，方差為 2n? ，在區(qū)間 [?U0,∞ )分布的廣義平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程 ,? 為 [0,2π ]均勻分布，且為與 Un(t)獨(dú)立的隨機(jī) 變量，0U 、 j? 為常數(shù)。把信息碼增加到 100 個(gè)，采樣點(diǎn)數(shù)不變，則總點(diǎn)數(shù)增加到 80000 個(gè)。加入噪聲的程序如下 ： ? ? ? ??? ??? ttUUt n j0 c o s)()(J25 gs=10e6。 dt=gs/g0。 cI=cos(2*pi*g0*m/gs)。 %噪聲干擾 tran=signal+noise。輸入信號(hào)的功率為： ??? dGcIW S )(21Si ?? 輸入噪聲功率為 ： 由此可知，相關(guān)器的輸入信噪比和信干比分別為 ： ???cIcIWnWSiidGdGNS?? 下面求輸出信噪比。( )2 iaW Gd???? ? 輸出噪聲功率為 ： 01 39。( )39。直擴(kuò)系統(tǒng)的處理增益是射頻帶寬和信息帶寬之比，即 cpaBGB? 衡量數(shù)字通信系統(tǒng)可靠性的指標(biāo)，具體可用信號(hào)在傳輸過(guò)程中出錯(cuò)的概率來(lái)表示，即用差錯(cuò)率來(lái)衡量。差錯(cuò)率通常有兩種表示方法。假設(shè)信源信息碼長(zhǎng)度為 N， 首先產(chǎn)生長(zhǎng)度為 N的信息碼，對(duì)每個(gè)信息碼進(jìn)行 Lc次采樣；其次產(chǎn)生 PN碼，設(shè)每個(gè)信息碼中包含 100個(gè) PN碼，然后信息碼與 PN碼相乘，進(jìn)行擴(kuò)頻；再次 進(jìn)行 調(diào)制、加噪聲、解調(diào)，解調(diào)后進(jìn)行接擴(kuò)，將接擴(kuò)后的 信息碼 進(jìn)行積分（在程序中是 采樣點(diǎn) 相加 ）， 判斷是否 大于 0，或小于 0， 大于0判為 1，小于 0判為 1； 最后 ， 將 判決出來(lái)的 信息碼 與原信息碼 進(jìn)行比較，不同就記錄下來(lái)，進(jìn)行累加，相同則進(jìn)行下一次循環(huán)。 32 第 五 章 結(jié)論 本文主要目的是研究直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)，整個(gè)流程包括產(chǎn)生信息碼、產(chǎn)生 PN碼、擴(kuò)頻、解擴(kuò)、計(jì)算誤碼率。最重要的是將信號(hào)擴(kuò)展到了很寬的頻譜上，使信號(hào)的噪聲功率大大降低，從而提高了誤碼率。 33 結(jié)束語(yǔ) 隨著社會(huì)通信事業(yè)的迅猛發(fā)展，擴(kuò)展頻譜技術(shù)的應(yīng)用大有潛力可以挖掘，尤其在民用中的地位也越來(lái)越顯著。本文是基于擴(kuò)頻系統(tǒng)的原理，主要針對(duì)的是直擴(kuò)系統(tǒng)，進(jìn)行了 matlab 的仿真以及加入噪聲和干擾的 仿真。本文用 MATLAB 完成 直擴(kuò)系統(tǒng) 的產(chǎn)生和分析，結(jié)果證明是成功和可行的。在我撰寫論文的過(guò)程中，張振海老師傾注了大量的心血和汗水，無(wú)論是在論文的選題、構(gòu)造和資料的收集方面，還是在論文的研究方法以及成文定稿方面，我都得到了張振海老師悉心細(xì)致的教誨和無(wú)私的幫助，在此表示真誠(chéng) 地感謝和深深的謝意！ 在論文的寫作過(guò)程中，也得到了許多同學(xué)的寶貴建議，同時(shí)還得到了許多在工作過(guò)程中許多同事的支持和幫助，在此一并致以誠(chéng)摯的謝意。感謝多有關(guān)心、支持、幫助過(guò)我的良師益友！ 最后，向在百忙之中抽出時(shí)間對(duì)本文進(jìn)行 評(píng)審并提出寶貴意見的各位老師表示衷心地感謝！ 屈劍峰 2020 年 5 月 于河北北方學(xué)院宣化教學(xué)部35 附錄 m序列的函數(shù) function[out]=mgen(g,state,N) gen=dec2bin(g)48。 curState=dec2bin(state,M1)48。 a=rem(sum(gen(2:end).*curState),2)。 end 2. 無(wú)噪聲仿真程序 %產(chǎn)生信號(hào) code_length=30。 rand(39。,0)。 %信息碼 for i=1:30 s((1+(i1)*800):i*800)=x(i)。 title(39。)。t39。 end %產(chǎn)生偽隨機(jī)碼 length=100*30。 %偽隨機(jī) 碼 for i=1:3000 w_code((1+(i1)*8):i*8)=x_code(i)。 title(39。)。t39。 end %擴(kuò)頻 k_code=s.*w_code。 title(39。)。t39。 %調(diào)制 fs=20e6。 for i=1:3000 AI=2。 n=0:dt/7:dt。 signal((1+(i1)*8):i*8)=k_code((1+(i1)*8):i*8).*cI。 title(39。)。t39。 end %解調(diào) fs=20e6。 AI=1。 n=0:dt/7:dt。 for i=1:3000 signal_h((1+(i1)*8):i*8)=signal((1+(i1)*8):i*8).*cI。 %低通濾波 (代通采樣 ) wn=1/10。 H=freqz(b,1,16000)。 figure(5) subplot(2,1,1)。解調(diào)后信息碼 39。 xlabel(39。)。 plot(s)。信源信息碼 39。 xlabel(39。)。 %信息碼元個(gè)數(shù) N=1: code_length。seed39。 x=sign(rand(1, code_length))。 %每個(gè)信息碼元內(nèi)含 fs/f=800 個(gè)采樣點(diǎn) end %產(chǎn)生偽隨機(jī)碼 length=100*100。 %偽隨機(jī)碼 for i=1:10000 w_code((1+(i1)*8):i*8)=x_code(i)。 %k_code 為擴(kuò)頻碼 %加入噪聲的程序如下： gs=10e6。 dt=gs/g0。 cIl=cos(2*pi*g0*m/gs)。 %噪聲干擾 tran= k_code +noise。%加噪聲的擴(kuò)頻碼信號(hào) grid on。帶有噪聲的未調(diào)制信號(hào) 39。 xlabel(39。)。 %低通濾波 (代通采樣 ) wn=1/10。 H=freqz(b,1,16000)。 figure(7) subplot(2,1,1)。 %加有噪聲信號(hào)的解擴(kuò)信號(hào) grid on。帶有噪聲的未調(diào)制信號(hào)解擴(kuò)后的信息碼 39。 xlabel(39。)。 plot(s)。 title(39。)。t39。 4. 加入噪聲后信號(hào)經(jīng)過(guò)調(diào)制的仿真程序 %產(chǎn)生信號(hào) code_length=100。 rand(39。,0)。 %信息碼 for i=1:100 p((1+(i1)*800):i*800)=x(i)。%偽碼頻率 1MHz,每個(gè)信息碼內(nèi)含 1MHz/10kHz=100 個(gè)偽碼 x_code=sign(mgen (19,8,length))。 %每個(gè)偽碼碼元內(nèi)含 8 個(gè)采樣點(diǎn) end %擴(kuò)頻 k_code=p.*w_code。 f0=30e6。 dt=fs/f0。 %一個(gè)載波周期內(nèi)采樣八個(gè)點(diǎn) cI=AI*cos(2*pi*f0*n/fs)。 end %加入噪聲的程序如下： gs=10e6。 dt=gs/g0。 39 cIl=cos(2*pi*g0*m/gs)。 %噪聲干擾 tran=signal+noise。 title(39。)。t39。 %解調(diào) fs=20e6。 AI=1。 n=0:dt/7:dt。 for i=1:10000 signal_h((1+(i1)*8):i*8)= tran ((1+(i1)*8):i*8).*cI。 title(39。)。t39。 end %解擴(kuò) jk_code=signal_h.*w_code。 %截至頻率 wn=fn/(fs/2),這里的 fn 為信息碼 (擴(kuò)頻碼 )的帶寬 1M b=fir1(16,wn)。 signal_d=filter(b,1, jk_code)。 plot(signal_d)。 title(39。)。t39。 subplot(2,1,2)。 grid on。信源信 息碼 39。 xlabel(39。)。 %信息碼元個(gè)數(shù) N=1: code_length。seed39。 s= randint (1, code_length)。 %信息碼 max_loop=1*10^2。 for ebn0=0:10 totalerror=0。 %% getting noise power noise_power=sqrt(*eb*10.^(ebn0/10))。 transignal=g+noise。 noe=sum(abs(sdemosignal))。 end ber1(ebn0+1)=totalerror/( code_length *max_loop)。 end figure。 semilogy(x,pb1,39。)。 hold on。b39。 title(39。)。理論誤碼率 39。實(shí)際誤碼率 39。 xlabel(39。)。Pb39。 41 Lc=100。 for snr_in_dB=0:10 totalerror=0。 sgma=1。 %碼元能量 E_chip=Eb/Lc。 % 信息碼個(gè)數(shù) num_of_err=0。 if (temp), data=1。 end。 end。 %偽隨機(jī)碼 %擴(kuò)頻 trans_sig=sqrt(E_chip)*repeated_data.*pn_seq。 % 接受信號(hào) rec_sig=trans_sig+noise。 decision_variable=sum(temp)。 else decision=1。 % 判決信號(hào)和原信號(hào)對(duì)比 42 if (decision~=data), num_of_err=num_of_err+1。 end。 end。 %實(shí)際誤碼率 pb1(snr_in_dB+1)=*erfc(sqrt(10.^(snr_in_dB/10)))。 figure。 semilogy(x,pb1,39。)。 hold on。b39。 title(39。)。理論誤碼率 39。實(shí)際誤碼率 39。 xlabel(39。)。Pb39。 43 主要參考文獻(xiàn) [1] 曾興 文 .《擴(kuò)頻通信及多址技術(shù)》 西安電子科技大學(xué)出版社 。 [3] 查光明、熊賢祚．《擴(kuò)頻通信》 西安電子科技大學(xué)出版社 。 [5] 樊昌信 . 《通信原理教程》 電 子工業(yè)出版社。 [7]