【正文】 中，仍然采用了 100Hz 的擴(kuò)頻序列，100/7Hz 的數(shù)據(jù)碼流，2kHz的 BPSK 調(diào)制并加入了與中心頻點(diǎn)頻偏 20Hz 的窄帶強(qiáng)干擾。誤碼率仿真采用了 SIMULIMK 自帶的 Error Rate Calculation 模塊，來(lái)對(duì)比發(fā)送與接收的碼流。建模的過(guò)程中，考慮了信號(hào)的頻率，極性，窄帶干擾和 awgn 信道的高斯白噪聲，完全符合一般的通信系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)。仿真時(shí)間為 100s。 32 用示波器觀察發(fā)送碼字及解擴(kuò)后碼字上圖為仿真過(guò)程中截取的部分發(fā)送與接收碼字，上半部分為發(fā)送碼字序列，下半部分為最終解擴(kuò)后的碼字序列。可以看出，大多數(shù)時(shí)間信號(hào)吻合，在第 左后出現(xiàn)兩個(gè)誤碼。 33 直接擴(kuò)頻系統(tǒng)與無(wú)擴(kuò)頻系統(tǒng)的誤碼率比較采用 SIMULINK 下的 BERTOOL 工具，可以輕松地仿真出信號(hào)的誤碼率。在誤碼率計(jì)算中，我分別仿真了不同 m 序列長(zhǎng)度和不同窄帶干擾強(qiáng)度下，誤碼率與 awgn 高斯信道信噪比的關(guān)系圖。下圖為無(wú)窄帶干擾時(shí)，無(wú)擴(kuò)頻系統(tǒng)與 N=7 的 m 序列直接擴(kuò)頻 BPSK 系統(tǒng)的誤碼率比較，橫坐標(biāo)為信道信噪比。 可以看出，擴(kuò)頻序列誤碼率與無(wú)擴(kuò)頻系統(tǒng)的理論誤碼率基本相同，說(shuō)明在沒(méi)有窄帶干擾的情況下擴(kuò)頻與否對(duì)于誤碼率影響不大。這說(shuō)明，在干擾為高斯白噪聲的情況下，擴(kuò)頻系統(tǒng)與無(wú)擴(kuò)頻系統(tǒng)的抗干擾能力相同。 34 不同擴(kuò)頻序列長(zhǎng)度下的誤碼率比較 如圖，擴(kuò)頻系統(tǒng)的誤碼率與擴(kuò)頻序列的長(zhǎng)度有關(guān)，可以看出，在信噪比很小的情況下，不同擴(kuò)頻序列長(zhǎng)度的誤碼率基本相同。當(dāng)信噪比逐漸增大時(shí)，系統(tǒng)的誤碼情況有所好轉(zhuǎn)。擴(kuò)頻碼越長(zhǎng)，誤碼率越低，抗干擾能力越強(qiáng)。 35 擴(kuò)頻序列長(zhǎng)度 N=7 時(shí)，不同強(qiáng)度窄帶干擾下的誤碼率比較 如圖，當(dāng)窄帶強(qiáng)干擾的振幅為信號(hào)幅度的 10 倍時(shí)，擴(kuò)頻系統(tǒng)的誤碼率不變，說(shuō)明擴(kuò)頻系統(tǒng)對(duì)窄帶強(qiáng)干擾有很強(qiáng)的抑制能力，符合之前的 matlab 仿真結(jié)果。當(dāng)窄帶強(qiáng)干擾的振幅增至信號(hào)幅度的 250 倍和 500 倍時(shí)，系統(tǒng)誤碼率隨干擾振幅增大而增大。窄帶干擾幅度為信號(hào)幅度 250 倍時(shí)，誤碼率小于 ，可以接受。當(dāng)窄帶干擾幅度為信號(hào)幅度的 500 倍時(shí)，誤碼率較大，不能忍受，但這種情況基本不會(huì)出現(xiàn)。 36 利用 Walsh 碼實(shí)現(xiàn)碼分多址技術(shù) 沃爾什碼的自相關(guān)特性和互相關(guān)特性都不理想，這意味著 CDM 信號(hào)經(jīng)過(guò)多徑信道傳輸時(shí)，每個(gè)用戶的不同徑之間會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重干擾，同時(shí)不同用戶不同徑之間也會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重干擾。為此，可以用相關(guān)性較好的偽隨機(jī)序列，即 m 序列與沃爾什碼模二加，得到改善的沃爾什碼。這樣，既保留了沃爾什碼的正交特性，又大大改善了其相關(guān)特性。 二進(jìn)制比特信息1100Hz8 位改善 walsh 碼m12022Hz 載波 cos4000πtBPSK 調(diào)制信號(hào)高斯白噪聲恢復(fù)載波 cos4000πt100Hz8 位改善 walsh碼 1凱薩爾濾波器低通濾波采樣、判決信息 1100Hz 擴(kuò)頻序列2040~2050Hz 窄帶強(qiáng)干擾 二進(jìn)制比特信息2100Hz8 位改善 walsh 碼m2100Hz8 位改善 walsh 碼m2采樣、判決信息 2 37 產(chǎn)生改善的 walsh 碼在本實(shí)驗(yàn)中，我采用了前面的 7 位 m 序列改善的沃爾什碼。產(chǎn)生方法為在雙極性 m 序列后加“1” ，并與正交沃爾什碼相乘，并用改善后的沃爾什碼對(duì)兩路信息序列分別進(jìn)行擴(kuò)頻，相加后共同傳輸，實(shí)現(xiàn)碼分多址技術(shù)。 由于 m 序列為 7 位，補(bǔ)位后 0 和 1 出現(xiàn)概率相等，成為了真正的隨機(jī)序列。兩路沃爾什函數(shù)采用了八階沃爾什函數(shù)的的第一個(gè)和第五個(gè)，分別為1,1,1,1,1,1,1,1 和 1,1,1,1,0,0,0,0，為正交碼。clear all。clc。X1=0。X2=0。X3=1。 m=7。 for i=1:m Y3=X3。 Y2=X2。 Y1=X1。 X3=Y2。 X2=Y1。 X1=xor(Y3,Y1)。 L(i)=Y1。endL(8)=0。 %單極性 7 位 m 序列末尾補(bǔ) 0m=m+1。for i=1:m M(i)=12*L(i)。endk=1:1:m。figure(1)subplot(3,1,1)stem(k1,M)。axis([0,9,1,1])。xlabel(39。k39。)。title(39。移位寄存器產(chǎn)生的雙極性 7 位 M 序列,末尾加一個(gè) 139。) 。subplot(3,1,2)for i=1:m %生成改善的沃爾什碼 m1 m1(i)=M(i)。endstem(k1,m1)。axis([0,8,1,1])。xlabel(39。k39。)。title(39。改善的沃爾什碼 m139。) 。subplot(3,1,3)for i=1:4 %生成改善的沃爾什碼 m2 m2(i)=M(i)。endfor i=5:8 38 m2(i)=M(i)。endstem(k1,m2)。axis([0,8,1,1])。xlabel(39。k39。)。title(39。改善的沃爾什碼 m239。) 。如圖，改善的沃爾什碼 m1 與 m2 正交。下面將用這兩路沃爾什碼分別對(duì)兩路信息進(jìn)行擴(kuò)頻調(diào)制。產(chǎn)生兩路不同的信息序列figure(2)N=50。a=0。x_rand=rand(1,N)。for i=1:N if x_rand(i)= x1(i)=1。a=a+1。 39 else x1(i)=0。 endendt=0:N1。subplot(2,1,1)stem(t*,x1)。xlabel(39。t/s39。)。title(39。擴(kuò)頻前待發(fā)送二進(jìn)制信息序列 139。)。x_rand=rand(1,N)。for i=1:N if x_rand(i)= x2(i)=1。a=a+1。 else x2(i)=0。 endendsubplot(2,1,2)stem(t*,x2)。title(39。擴(kuò)頻前待發(fā)送二進(jìn)制信息序列 239。)。xlabel(39。t/s39。)。 40 用兩個(gè)沃爾什碼分別調(diào)制兩路信號(hào)figure(3)y1=rectpulse(x1,8)。y2=rectpulse(x2,8)。for i=1:1:50 M1(8*i7)=m1(1)。M2(8*i7)=m2(1)。 M1(8*i6)=m1(2)。M2(8*i6)=m2(2)。 M1(8*i5)=m1(3)。M2(8*i5)=m2(3)。 M1(8*i4)=m1(4)。M2(8*i4)=m2(4)。 M1(8*i3)=m1(5)。M2(8*i3)=m2(5)。 M1(8*i2)=m1(6)。M2(8*i2)=m2(6)。 M1(8*i1)=m1(7)。M2(8*i1)=m2(7)。 M1(8*i)=m1(8)。M2(8*i)=m2(8)。endsubplot(2,1,1)tt=0:8*N1。for i=1:400。x11(i)=12*y1(i)。x12(i)=12*y2(i)。s1(i)=M1(i)*x11(i)。s2(i)=M2(i)*x12(i)。endsubplot(2,1,1)stem(tt/100,s1)。title(39。擴(kuò)頻后的待發(fā)送序列碼 139。)。xlabel(39。t/s39。)。subplot(2,1,2)stem(tt/100,s2)。title(39。擴(kuò)頻后的待發(fā)送序列碼 239。)。xlabel(39。t/s39。)。 41 兩路信號(hào)相加，并進(jìn)行 BPSK 調(diào)制figure(4)subplot(2,1,1)s=s1+s2。stem(tt/100,s)。title(39。兩路信息相加,即進(jìn)行 walsh 碼復(fù)用39。)。xlabel(39。t/s39。)。subplot(2,1,2)fs=2022。ts=0::。s_b=rectpulse(s,1000)。s_bpsk=s_b.*cos(2*pi*fs*ts)。plot(ts,s_bpsk)。xlabel(39。t/s39。)。axis([,])title(39。walsh 碼分復(fù)用做 BPSK 變換39。)。 對(duì)比 walsh 碼進(jìn)行復(fù)用后的信號(hào)與無(wú)碼分多址系統(tǒng)的信號(hào)，可以看出，無(wú)碼分多址系統(tǒng)的信息碼只有兩個(gè)取值1 和 1，但是復(fù)用后存在三個(gè)值1,0,1，所以 BPSK 調(diào)制信號(hào)存在為零的時(shí)刻。 42 觀察調(diào)制信號(hào)頻譜，并經(jīng) awgn 信道加高斯白噪和窄帶強(qiáng)干擾figure(5)subplot(3,1,1)N=400000。yb=fft(s_bpsk,N)。mag=abs(yb)。fb=(1:N/2)*100000/N。plot(fb,mag(1:N/2)*2/N)。axis([1000,3000,0,])。title(39。碼分復(fù)用擴(kuò)頻后調(diào)制信號(hào)頻譜39。)。xlabel(39。f/Hz39。)。subplot(3,1,2)s_bpska=awgn(s_bpsk,3,39。measured39。)。%經(jīng)過(guò) awgn 信號(hào)，信噪比 3dBplot(ts,s_bpsk,ts,s_bpska)。title(39。碼分復(fù)用擴(kuò)頻后經(jīng)加噪過(guò)信道后的信號(hào)與原信號(hào)時(shí)域波形對(duì)比39。)。xlabel(39。t/s39。)。axis([,])。subplot(3,1,3)yba=fft(s_bpska,N)。maga=abs(yba)。fb=(1:N/2)*100000/N。fd=202200。Wp1=2*2040/fd。%%%%%%%%%%帶通濾波器Wp2=2*2050/fd。Wc1=2*2030/fd。Wc2=2*2060/fd。Ap=1。As=100。W1=(Wp1+Wc1)/2。W2=(Wp2+Wc2)/2。wdth=min((Wp1Wc1),(Wc2Wp2))。Nd=ceil(11*pi/wdth)+1。bd=fir1(Nd,[W1 W2])。zd(1)=1。%單位沖激for i=2:1:350000 zd(i)=0。endds=abs(freqz(bd,1,400000,fd))39。ybz=fft(zd,N)*40000。magz=abs(ybz)。dz=ds.*magz。dsz=maga+dz。%將窄帶干擾疊加到信號(hào)上 43 plot(fb,dsz(1:N/2)*2/N)。axis([1000,3000,0,])。xlabel(39。f/Hz39。)。title(39。碼分復(fù)用擴(kuò)頻后經(jīng)信道調(diào)制加窄帶強(qiáng)干擾信號(hào)頻譜39。)。 44 接收機(jī)信號(hào)乘以恢復(fù)載波，觀察時(shí)域和頻域figure(6)