wcdma系統(tǒng)研究及仿真設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-閱讀頁(yè)
2025-07-04 15:04本頁(yè)面
【正文】 分布的二進(jìn)制隨機(jī)數(shù)。1‖的個(gè)數(shù)的二進(jìn)制隨機(jī)向 量。Poission Int Generator 模塊：產(chǎn)生洎松分布的隨機(jī)整數(shù)。 Gaussian Noise Generator 模塊：產(chǎn)生離散高斯白噪聲。Uniform Noise Generator 模塊：產(chǎn)生在一個(gè)特定區(qū)域內(nèi)的均勻噪聲。信宿（Comm S inks）：此庫(kù)中提供了信宿和顯示的模塊，以使對(duì)通信系統(tǒng)的分 析更加簡(jiǎn)便。 Enor Rate Calculation 模塊：計(jì)算輸入信號(hào)的誤比特率和誤符號(hào)率。信源編碼用量化的方法將一個(gè)源信號(hào)轉(zhuǎn)化成一個(gè)數(shù)字信號(hào)。信源譯碼就是從信源編碼的信號(hào)恢 復(fù)出原來(lái)的信息。錯(cuò)誤偵測(cè)與校驗(yàn)（Enor Detection Correction）模塊庫(kù)：提供用于分析輸入輸出的模塊，比如計(jì)算誤碼率的模塊。直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)（DS，又稱(chēng)為直接序列調(diào)制系統(tǒng)或偽噪聲系統(tǒng)（PN 系統(tǒng)）），簡(jiǎn)稱(chēng)為直擴(kuò)系統(tǒng) , 是目前應(yīng)用較為廣泛的一種擴(kuò)展頻譜系統(tǒng), 其基本原理為：在發(fā)送端，將要發(fā)送的信息用偽隨機(jī)（PN）序列擴(kuò)展到一個(gè)很寬的頻帶上去，在接收端，用與發(fā)送端擴(kuò)展用的相同的偽隨機(jī)序列對(duì)接收到的擴(kuò)頻信號(hào)進(jìn)行相關(guān)處理，恢復(fù)出來(lái)原來(lái)的信息。擴(kuò)頻通信系統(tǒng)主要組成分為7個(gè)部分，分別為信源部分、擴(kuò)頻部分、調(diào)制部分、信道傳輸部分、解調(diào)部分、解擴(kuò)部分和信宿部分。展寬以后的信號(hào)調(diào)制到射頻發(fā)送出去。最后經(jīng)信息解調(diào)，恢復(fù)成原始信息輸出。擴(kuò)頻系統(tǒng)的可行性，是從信息論的基本公式引申而來(lái)的。在給定的信息傳輸速率C不變的條件下，頻帶寬度W和信噪比PIN是可以互換的。當(dāng)帶寬增大到一定程度，允許信噪比很低，有用信號(hào)功率接近噪聲功率，甚至淹沒(méi)在噪聲中。這樣就可以大大的提高通信系統(tǒng)的抗干擾能力。目前使用的最多的是偽隨機(jī)碼，或者稱(chēng)為偽噪聲碼(PN).這種碼序列最重要的特性就是具有近似于隨機(jī)信號(hào)的性能。但是，真正的噪聲序列是不能重復(fù)再現(xiàn)和產(chǎn)生的，我們只能產(chǎn)生一種周期性的脈沖信號(hào)來(lái)近似隨機(jī)噪聲的性能，所以就稱(chēng)為偽隨機(jī)碼或者PN碼。理想的傳輸信息的信號(hào)形式應(yīng)該是類(lèi)似噪聲的隨機(jī)信號(hào)，因?yàn)槿∪魏螘r(shí)間上的兩段噪聲來(lái)比較都不會(huì)完全相似，當(dāng)用它們來(lái)代表兩種信號(hào)的時(shí)候，其差別就最大。2)有處處為零的互相關(guān):3)不同碼元數(shù)平衡相等。在此次仿真中，系統(tǒng)的信源采用一個(gè)隨機(jī)整數(shù)產(chǎn)生序列，擴(kuò)頻部分利用 PN 碼與輸入的信號(hào)進(jìn)行擴(kuò)頻，擴(kuò)頻后等待送入信道。圖11 擴(kuò)頻系統(tǒng)模型仿真運(yùn)行后的波形圖如圖1圖13和圖14所示： 圖12 波形輸入 圖13 PN碼波形圖 圖14 PN碼擴(kuò)頻后的波形輸出 調(diào)制與解調(diào)本次仿真采用的是BPSK調(diào)制，調(diào)制與解調(diào)Simulink 模型及用戶(hù)信息經(jīng) BPSK調(diào)制后波形如圖15和圖16所示。這樣才能保證解擴(kuò)出相應(yīng)的信息。 圖17 用戶(hù)解擴(kuò)的波形輸出擴(kuò)頻調(diào)制組成部分為信源，PN碼發(fā)生器等。打開(kāi)Mat1b界面，選擇Simulk子軟件，打開(kāi)Simulink Library Browser,輸入關(guān)鍵詞,如PN Sequence Generator,只需要輸入PN即可，Simulink Library Browser會(huì)自行搜索包含這兩個(gè)字母的模塊。具體的參數(shù)設(shè)置如圖18所示。Initial states 是初始狀態(tài)，這個(gè)值可以自行設(shè)定，只是不能出現(xiàn)全“0”態(tài)。該參數(shù)一般和初始狀態(tài)共同作用，平時(shí)保持默認(rèn)0即可。3．頻譜示波器的參數(shù)設(shè)置比較復(fù)雜，具體如圖19所示。這里主要介紹示波器屬性。Buffer size 表示幀的長(zhǎng)度，這里保證幀的長(zhǎng)度覆蓋一個(gè)PN碼周期，具體的設(shè)定還需要看實(shí)際情況而定，仿真中設(shè)定幀長(zhǎng)為1024bit。如果選中這個(gè)選項(xiàng)，下面就會(huì)出現(xiàn)輸入FFT長(zhǎng)度的輸入框，沒(méi)有選中則輸入框不會(huì)出現(xiàn)。設(shè)計(jì)程序的功能是利用PN碼發(fā)生器對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行擴(kuò)頻調(diào)制。能夠反映結(jié)果是否正確的結(jié)果可以總結(jié)為以下幾個(gè)方面：一是對(duì)輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的比對(duì)結(jié)果，以驗(yàn)證是否將輸入信號(hào)進(jìn)行了擴(kuò)頻；二是將信號(hào)解擴(kuò)前與解擴(kuò)后的功率頻譜進(jìn)行比對(duì)，驗(yàn)證是否實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的結(jié)果；三是，對(duì)系統(tǒng)的誤碼率進(jìn)行驗(yàn)證。 圖20 輸入輸出信號(hào)對(duì)比對(duì)比兩個(gè)波形，可以發(fā)現(xiàn)輸入波形與輸出波形一致，這證明了擴(kuò)頻調(diào)制后的信號(hào)經(jīng)解調(diào)解擴(kuò)后得到了恢復(fù)，證明了系統(tǒng)模型設(shè)計(jì)是正確的。誤碼率=傳輸中的誤碼/所傳輸?shù)目偞a數(shù)*100%。誤碼的產(chǎn)生是由于在信號(hào)傳輸中，衰變改變了信號(hào)的電壓,致使信號(hào)在傳輸中遭到破壞，產(chǎn)生誤碼。本系統(tǒng)的誤碼率可以通過(guò)設(shè)計(jì)誤碼測(cè)量模塊來(lái)進(jìn)行直接顯示。 圖21 系統(tǒng)的誤碼率統(tǒng)計(jì)上述Display模塊的第一、二、三行的內(nèi)容意義依次是誤碼率、傳輸過(guò)程中錯(cuò)誤的碼元數(shù)、總傳輸碼元數(shù)。參考文獻(xiàn)[1][M].北京：清華大學(xué)出版社，1992.[2] ,，.[3]沈允春．?dāng)U譜技術(shù)．北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1995[4]Charles ,Combined digital phase and amplitude Modulation Priciples and Applications for Fixed and Wireless Communications[M] Printed in Greated Britain by Antony Rowe Ltd,Chippenham,Wiltshire.[6]樊昌信，張甫翊，徐炳祥，吳成柯．通信原理（第5版）．北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2001[7]李穎，朱伯立，[M].西安電子科技大學(xué)出版社，2004.[8]李賀冰，[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2006.[9]佟學(xué)儉. 移動(dòng)通信技術(shù)原理與應(yīng)用[M].北京：人民郵電出版社，2003.[10]沈蘭蓀，李智群，[M].電信科學(xué)，1998，（3）：6773.[11]Edfors et introduction to orthogonalfrequency division of Signal University of .[12]南利平，[M].北京：清華大學(xué)出版社，2007[13]查光明、熊賢祚，擴(kuò)頻通信，西安電子科技大學(xué)出版社，1999年9月[14]John G Communication(Fourth edition)[M].Beijing:Publishing house of electronics industry,2001 [15]Harri Holma Antti Toskala， WCDMA技術(shù)與系統(tǒng)設(shè)計(jì)，機(jī)械工業(yè)出版社，2005
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