扩频通信实验报告.docVIP

扩频通信系统仿真报告 实验项目名称 扩频通信系统仿真 实验学生班级 实验学生姓名 实验时间 2009年12月 实验地点 实验成绩评定 指导教师签字 实验背景 扩频通信具有抗干扰能力强，扩频增益越大，抗干扰能力越强。而且扩频通信具有很强的必威体育官网网址性，扩频后信号近似白噪声，功率谱密度也很低。扩频通信可用于多址通信。不同的PN码扩频的信号需要对应的PN码来解扩，正交码型可以应用于多址通信。 实验目的和要求 实验目的 1．进行系统级的通信仿真实验，加深理解和掌握通信系统的相关内容。 2．掌握伪随机码的性质，了解其应用。 3．掌握扩频通信系统的原理和特点。 4．熟悉Matlab用于通信仿真及数字信号处理的功能。 2.实验要求 实验一： 1．查看输出结果，在一个周期内是否满足均衡性、移位相加特性及游程分布是否正确。（需要截图） 2．计算m序列的自相关结果，绘图并分析。 3．特征多项式相同但初相位不同的两个m序列，请问如何判断它们之间的相位差？理论推导证明并仿真验证。（根据m序列的性质） 实验二： 1．理想信道下发送和接收各步骤信号的截图，比如QPSK调制后和解调后信号的对比，并计算误码率。 2．在仅通过AWGN信道，而没有带内干扰的条件下测试信噪比与误码率的关系（至少10组），绘制曲线图并分析结果。 3．在仅有频带干扰，而没有通过AWGN信道的条件下测试带内窄带干扰的频谱峰值与误码率的关系（至少10组），绘制曲线图并分析结果。设通带内窄带干扰的带宽为4kHz，中心频率为。 4．在通过AWGN信道，又有带内干扰的条件下，对比只通过AWGN信道的误码率。 三、实验环境 Matlab 7.6a 四、实验数据处理及分析 实验一 m序列 在simulink中建立的产生m序列的模块图如图一所示，本实验便于观察方便，产生的m序列长度为31，m序列特征多项式为。 图四 5. 特征多项式相同但初相位不同的两个m序列的初相位判断推导 对于两个周期同为的m序列和（取值1或0），由于其特征多项式相同，由m序列的性质知序列经过一定数量的移位以后总能变为，与的相位差就是要找出经过多少次移位以后能变为。最简单的办法就是由给定的两个序列直接观察得出结论。试验中用编程的方法来实现，以为基准，将逐次移位，每移位一次就和做异或运算，对个异或结果做和运算，根据其和来判断移位的次数，如果其和为0，就停止移位，得出结果，否则，继续上面的步骤。 实验仿真中取三个初始状态分别为10000，11000和11100的序列，生成的m序列如图五所示。从图中可以看出它们之间的相位差别。 图五 实验二 扩频通信系统的仿真 1.根据要求搭建的系统模型框图如图六所示。 图六 系统框图中几个需要说明的地方 ⑴．图中source_signal是一个子模块，产生速率为1khz两比特，四进制的信号送入QPSK模块进行调制。 图七 source_signal内部模块 ⑵．调制至中频，是使用的复信号方式，即直接用经扩频后的信号乘以，且采样频率为6.3Mhz，不是太高（仅是载波频率的三倍多一点）可能会对结果有一定的影响。 ⑶．中频滤波器后面的延时，延时100主要是考虑到解扩时与PN码同步，因为滤波器输出速率为，而PN码的速率为，即滤波器延时100等效于PN码延时一个单位。 ⑷．实验中误码率的计算采用的是符号误码率，符号误码率和比特误码率的关系如等式（1）所示，式中是进制数。 （1） (5).几个重要参数的说明：信源比特速率为，PN码速率为，中频载波频率为，对中频信号的采样频率为，中频滤波器频率为。中频滤波器的带宽为。 2. 扩频通信系统仿真 a.在不经过信道的情况下，进行系统仿真，相关的仿真波形 图八 从发送端符号数据与接收端符号数据的波形比较看，解调后的信号与信源信号相比除了有一个单位的时延之外，波形基本一致。 图九 扩频前后波形比较 从扩频前后波形的局部放大图中可以看出，扩频相当于将扩频前的一个信号采样63个，信号速率提高了63倍，从而实现了扩频。 图十 进入发送成型滤波器前后的波形比较 从图中可以看出，脉冲信号经过发送成型滤波器后变成了便于发送的波形。 图十一 中频调制前后的波形比较 中频调制前后和中频解调后的波形比较，从图中可以看出中频调制前后解调后的波形几乎一样。 图十二 经过接受成型滤波器后，信号