扩频通信matlab仿真

基于MATLAB的扩频通信系统及同步性能仿

真

功能描述（对系统要实现的功能进行描述）

完成一个扩频通信系统设计，要求能够随机产生三组用户数据，分别对其进行扩频，BPSK调制，将多个用户的数据叠加在一起通过多径信道到达接收端，接收端进行相应的解扩，解调得到三组用户数据。

三、概要设计（根据功能描述，建立系统的体系结构，即将整个系统分解成若干子功能模块，

并用框图表示各功能模块之间的衔接关系，并简要说明各模块的功能。）整个设计由发送端、信道和接收机三个部分组成。

发送端首先产生三组用户数据和三组不同的m序列，并用三组m序列分别对用户信息进行扩频。再将扩频信号与载波进行BPSK调制，得到高频的已调调信号并将其送入无线的多径信道。

信道模拟成无线的多径多用户信道，在这个信道中有三个用户进行数据传输，每个用户的数据分别通过三径传输到达接收端。三径会有不同的延时，衰减。最终，还要将三径用户数据增加高斯白噪声。 接收端会接收到有燥的三径信息的叠加。首先，要对接收到的三径信息进行解扩，分离出三组用户信息；其次，在将解扩后的信息进行带通滤波去除带外噪声；最后，分别对三组用户信息进行解调得到原始数据，在对接收到的数据进行误码率统计，得出系统的性

毕业论文

基于MATLAB的扩频通信系统仿真

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日 期：

使用授权说明

本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名： 日 期：

学位论文原创性声明

本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得

平顶山学院本科毕业设计 基于matlab的直序扩频通信系统的仿真 张彦华

基于matlab的直序扩频通信系统的仿真

摘 要

根据扩频理论，用MATLAB对直接序列扩频通信系统进行了仿真。根据香农定理和科捷尔尼科夫潜在抗干扰理论,通过MATLAB的仿真平台对直扩通信系统进行了仿真,建立了扩频通信系统仿真模型,详细讲述了各个模块的设计,接收端同步捕获过程采用数字匹配滤波器的原理。在给定的仿真条件下，对仿真程序进行了运行测试，得到了预期的仿真结果。 关键词：直接序列扩频；通信；MATLAB

Direct sequence spread spectrum communication

system based on matlab simulation

Abstract

In this paper, based on the spread spectrum theory, I use MATLAB to simulate the direct sequence spread spectrum．According to the shannon theorem and jie's nico'

毕业论文

基于MATLAB的扩频通信系统仿真

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

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学位论文原创性声明

本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得

基于Matlab的直序列和跳频扩频通信系统仿真

一、实验目的

根据通信理论知识熟练的运用MATLAB进行直序列扩频和跳频扩频的仿真研究。

二、实验内容

1.Matlab/simulink通信系统仿真。

2.用matlab实现直序列扩频和跳频扩频。

三、实验平台

硬件平台：笔记本电脑

软件平台：windows XP操作系统、Matlab R2014a

四、扩频通信

（一）理论基础

通信技术和通信理论的研究，是围绕着通信系统的有效性和可靠性这两个基本问题开展的。所以，有效性和可靠性是设计和评价一个通信系统的主要性能指标。

有效性，是指通信系统传输信息效率的高低。这个问题是讨论怎样以最合理、最经济的方法传输最大数量的信息。在模拟通信系统中，多路复用技术可提高系统的有效性。显然，信道复用程度越高，系统传输信息的有效性就越好。在数字通信系统中，由于传输的是数字信号，因此传输的有效性是用传输速率来衡量的。

可靠性，是指通信系统可靠地传输信息。由于信息在传输过程中受到干扰，收到的与发出的信息并不完全相同。可靠性就是用来衡量收到信息与发出信息的符合程度。因此，可靠性决定于系统抵抗干扰的性能，也就是说，决定于通信系统的抗干扰性。在模拟通信系统中，传输可靠性是

课程设计报告

作者姓名 指导教师 学科专业 班级学号 所在学院 论文提交日期 报告成绩

罗智聪 黄敏 电气信息工程 200830230244 电力学院 2012-1

1

目 录

《电力通信》课程设计任务书 ............................................... 3 第一章 绪论 ............................................................. 5 1.1 课程设计目的和意义 ...................................................................................................... 5 1.2 设计主要内容 .................................................................................................................. 5 第二章 理论分析与设计 .........................................

目录

摘要 (2)

关键词：matlab 卷积编码扩频通信 (2)

一、设计背景 (3)

二、设计原理与任务 (5)

三、设计模块布局 (5)

3.1 数据源 (5)

3.2 卷积编码 (6)

3.3 m序列发生器 (6)

3.4 扩频、通信与解扩 (6)

3.5 Viterbi译码 (6)

3.6 可靠度评估 (6)

四、设计内容与程序 (7)

4.1 编写程序实现以下框图： (7)

4.2 进行扩频通信但不进行卷积 (9)

4.3 加上卷积进行通信 (12)

五、软件仿真及结果分析 (15)

(1) 直接进行信号传输,即没有进行卷积和扩频图形如下： (16)

(2) 没有进行卷积但进行扩频，扩频周期L=15和L=31得到的图形如下：

(16)

(3) 进行卷积同时进行扩频，扩频周期L=15得到的图形如下： (17)

(4)改变卷积码的值，扩频周期仍为15得到的图形如下： (18)

（5）综合分析一： (18)

（6）综合分析二： (19)

（7）分析补充 (19)

六、心得与体会 (20)

七、参考文献 (20)

附录： (22)

1

摘要

本实验通过matlab编程实现基于卷积编码的扩频通信系统的设计，主要包括这几个部分：信源的产生、卷积编码、扩频、高斯信道传输、解扩、

课后习题参考答案

第一章

1-1、在高斯白噪声干扰的信道中，信号传输带宽为16KHz，信噪比为4，求信道的容量C。在此信道容量不变的条件下，分别将信号带宽增加1倍和减小一半，分别求此两种情况系统的信噪比和信号功率的变化值。 解：C?Blog2(1?S)?16000log2(1?4)?37.156bit/s N（1）信道容量不变，带宽增加1倍 信噪比：

S?2C/2B?1?1.23 NC/2B?1)?39.36N0kw 信号功率：S?2BN0(2（2）信道容量不变，带宽减小一半

S?22C/B?1?24.01 NB2C/B信号功率：S?N0(2?1)?192.089N0kw

2信噪比：

1-4、某一高斯白色噪声干扰信道，信道带宽为8kHz，试求在系统信噪比为25dB条件下允许的最大信息传输速率。 解：C?Blog2(1?

1-5、某系统的扩频处理增益Gp为40dB，系统内部损耗LS=2dB，为保证系统正常工作，相关解码器的输出信噪比(S/N)out?10dB，则系统的干扰容限为多少？ 解：Mj?Gp?[LS?(S/N)out]?40?[2?10]?28dB

1-6、某系统在干扰信号的有用信号功率250倍的环境下工作，解码器信号输出信噪比为12dB，

扩频通信习题参考解答

1在高斯噪声干扰信道中，要求在干扰噪声功率比信号平均功率大100倍的情况下工作，输出信噪比不小于10dB，信息传输速率Rb＝8kb/s，系统采用直扩BPSK调制，试求所需传输通道的最小带宽?

解： ?S????10dB，忽略系统的实现(执行)损耗，即Lsys?0dB，系统要求干扰?N?out容限Mj?100?20dB，则系统的处理增益为

??S??GP?Mj??Lsys???? ?N?out???20dB?10dB?30dB?1000扩频码的码速率为

Rc?RbGP?8kb/s?1000?8000b/s?8Mb/s

传输通道的带宽为

BRF?2Rc?16MHz2某系统的最大带宽BRF＝1.2MHz，一信号的速率Rb＝6kHz，设系统采用直扩BPSK调制，该信号通过这个系统时，输出的信噪比最大能改善多少?

解：

速率为Rb＝6kHz的信号，经BPSK调制后，信号的带宽为Bb=12kHz，这样，系统的扩频增益为

GP??BRFBb1.2MHz?100?20dB12kHz

信号通过系统时，输出的信噪比最大能改善20dB。

3一白色高斯噪声干扰信道，信道带宽为4MHz，当干扰比信号噪大30dB时，要求输出信噪比最小为10dB的情

第 4章 扩频信号的产生与调制技术 4.1直接序列扩频通信系统

直接序列扩频通信系统,又称为“平均”系统或伪噪声系统。它是目前应用 较为广泛的一种扩频通信系统。

4.1.1直接序列扩频信号的产生

直接序列扩频信号是采用直接序列调制的方法产生的。 直接序列调制就是用 高速率的伪随机码序列与信息码序列模 2加(或伪随机码波形和信息码波形相 乘后产生的复合码序列(复合码波形去调制载波。一般情况下直接序列调制 均采用 PSK 调制方式,而较少采用 FSK 或 ASK 。由调制理论知,在 PSK 、 FSK 和 ASK 三种调制方式中, PSK 信号是最佳调制信号,即在其它条件相同的情况 下,采用 PSK 方式系统的误码率最低。为了节省发射功率和提高发射机工作效 率, 通常采用抑制载波的二相平衡调制方式。 采用平衡调制的另一优点是在电子 对抗中, 对方使用常规接收机检测载波比较困难, 从而提高了系统抗侦破的能力。 所以直接序列调制一般都采用二相平衡调制方式。 图 4-1给出了直接序列扩频通 信系统的原理方框图和扩频信号传输示意图。

(b

图 4-1 直接序列扩频通信系统方框图和扩频信号传输示意图 (a 直扩系统方框图; (b 直扩信号传输示意图

(a