直接序列扩频系统MATLAB仿真（BPSK调制）

1、生成m序列及m序列性质

实验产生7位m序列，频率100Hz，模拟线性反馈移位寄存器序列，原理图如下：

clear all; clc;

X1=0;X2=0;X3=1;

m=350; %重复50遍的7位单极性m序列 for i=1:m

Y3=X3; Y2=X2; Y1=X1; X3=Y2; X2=Y1; X1=xor(Y3,Y1); L(i)=Y1; end for i=1:m

M(i)=1-2*L(i); %将单极性m序列变为双极性m序列 end k=1:1:m; figure(1)

subplot(3,1,1) %做m序列图 stem(k-1,M); axis([0,7,-1,1]); xlabel('k'); ylabel('M序列');

title('移位寄存器产生的双极性7位M序列') ; subplot(3,1,2) ym=fft(M,4096);

magm=abs(ym); %求双极性m序列频谱 fm=(1:2048)*200/2048; plot(fm,magm(1:2048)*2/4096);

title('双极性7位M序列的频谱') axis([90,140,0,0.1]); [a,b]=xcorr(M,'unbiased'); subplot(3,1,3) %求双极性m序列自相关函数 plot(b,a); axis([-20,20,-0.5,1.2]); title('双极性7位M序列的自相关函数'); 移位寄存器产生的双极性7位M序列10.5M序列0-0.5-10124k双极性7位M序列的频谱35670.10.0509095100105110115120125130135140双极性7位M序列的自相关函数10.50-0.5-20-15-10-505101520

由上图可以看出，7位m序列为1，-1，-1，-1，1，-1，1。另外，自相关函数的图形比较尖锐，最大值为1，最小值为-1/7，符合理论结果。 2、生成50位随机待发送二进制比特序列，并进行扩频编码生成的信息码频率为100/7Hz，利用m序列编码后，频率变为100Hz。 N=50;a=0; x_rand=rand(1,N); %产生50个0与1之间随机数 for i=1:N

if x_rand(i)>=0.5 %大于等于0.5的取1，小于0.5的取0 x(i)=1;a=a+1; else x(i)=0; end end t=0:N-1;

figure(2) %做信息码图 subplot(2,1,1) stem(t,x);

title('扩频前待发送二进制信息序列'); tt=0:349; subplot(2,1,2) l=1:7*N; y(l)=0; for i=1:N k=7*i-6; y(k)=x(i);

k=k+1;y(k)=x(i);k=k+1;y(k)=x(i);k=k+1;y(k)=x(i);k=k+1;y(k)=x(i);k=k+1;y(k)=x(i);k=k+1;y(k)=x(i);

end s(l)=0;

for i=1:350 %扩频后，码率变为100/7*7=100Hz s(i)=xor(L(i),y(i)); end tt=0:7*N-1; stem(tt,s); axis([0,350,0,1]);

title('扩频后的待发送序列码');

扩频前待发送二进制信息序列10.5005101520253035404550扩频后的待发送序列码10.50050100150200250300350

3、对扩频前后信号进行BPSK调制，观察其时域波形BPSK调制采用2kHz信号cos(2*2000*t)作为载波 figure(3) subplot(2,1,2) fs=2000; ts=0:0.00001:3.5-0.00001;%为了使信号看起来更光滑，作图时采样频率为100kHz % ps=cos(2*pi*fs*ts); s_b=rectpulse(s,1000); %将冲激信号补成矩形信号 s_bpsk=(1-2.*s_b).*cos(2*pi*fs*ts);%扩频后信号BPSK调制时域波形，(1-2.*s_b) 是1，-1序列 plot(ts,s_bpsk);

xlabel('s'); axis([0.055,0.085,-1.2,1.2]) title('扩频后bpsk信号时域波形'); subplot(2,1,1) s_bb=rectpulse(x,7000); s_bpskb=(1-2.*s_bb).*cos(2*pi*fs*ts);%无扩频信号BPSK调制时域波形 plot(ts,s_bpskb); xlabel('s'); axis([0.055,0.085,-1.2,1.2]); title('扩频前bpsk信号时域波形 ') 扩频前bpsk信号时域波形10.50-0.5-10.0550.060.0650.070.075s扩频后bpsk信号时域波形0.080.08510.50-0.5-10.0550.060.0650.07s0.0750.080.085

可以看出，100/7Hz的无扩频信号每0.07s时由于序列极性变换产生相位变 4、计算并观察扩频前后BPSK调制信号的频谱对信号采用400000点fft计算，得到频谱 figure(4)

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