CDMA通信系统仿真——利用5级PN序列扩频课件.docx

目录1 引言21.1 课程设计目的21.2 课程设计的要求31.3 设计平台32 设计原理32.1 Simulink简介32.2 CDMA的原理及系统概述42.3 扩频原理42.4 PSK调制与解调原理52.5 PN码的特性73 设计步骤83.1 PN5扩频与PSK调制模块83.2 PSK解调模块133.3 解扩频模块163.4 总模块193.5 抗噪声性能的分析214 问题与分析235结束语27CDMA通信系统仿真——利用5级PN码作为扩频序列学生姓名：指导老师：摘要本课程的设计主要目的是仿真CDMA的直接扩频通信。在MATLAB环境下的Simulink仿真平台中，产生一段随机二进制信号，利用5级PN码作为扩频序列进行扩频编码后再进行PSK调制，在接收端对其进行PSK解调和扩频解码以恢复原信号，比较传输信号、已扩频信号，调制信号，解调信号和解扩频信号的功率谱密度，在信道中加入高斯白噪声，计算出系统的误码率，分析CDMA直接扩频系统的优势。在Simulink模块中，选择合适的信号产生源和器件，将它们正确的连接在一起，使用频谱分析仪和示波器来观察和分析结果。根据仿真的结果，可以看出扩频后信号的带宽增大，抗干扰的能力大大增强，这与理论所学的知识相符合，也进一步加深了对理论的理解。关键词 Simulink；PSK调制与解调；扩频通信；香农公式；信噪比；误码率1 引言本课程的设计主要目的是仿真CDMA的直接扩频通信。在MATLAB环境下的Simulink仿真平台中，产生一段随机二进制信号，利用5级PN码作为扩频序列进行扩频编码后再进行PSK调制，在接收端对其进行PSK解调和扩频解码以恢复原信号，比较传输信号、已扩频信号，调制信号，解调信号和解扩频信号的功率谱密度，分析扩频、调制、解调、解扩频过程中频谱的变化和系统的抗噪声能力的变化，从而更深刻的理解扩频通信的原理及优势。1.1 课程设计目的通过设计基于Simulink的CDMA通信系统仿真与性能分析，能够更深刻理解扩频通信系统过程中的各个环节，包括扩频、调制、传输、滤波、解调、解扩频等方面，结合所学的理论知识，分析扩频通信的特点与优势，熟练掌握PSK调制与解调的过程，加深对所学知识的理解，体会实际传输情况与理论上的区别与原因，了解并熟练运用Simulink的各个元件的参数意义和功能。1.2 课程设计的要求（1）本设计开发平台为MATLAB中的Simulink。（2）模型设计应该符合工程实际，模块参数设置必须与原理相符合。（3）处理结果和分析结论应该一致，而且应符合理论。（4）独立完成课程设计并按要求编写课程设计报告书。1.3 设计平台基于MATLAB环境下的Simulink平台2 设计原理2.1 Simulink简介Simulink是MATLAB最重要的组件之一，它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。在该环境中，无需大量书写程序，而只需要通过简单直观的鼠标操作，就可构造出复杂的系统。Simulink具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点，并基于以上优点Simulink已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。同时有大量的第三方软件和硬件可应用于或被要求应用于Simulink。　　Simulink是MATLAB中的一种可视化仿真工具，是一种基于MATLAB的框图设计环境，是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包，被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。Simulink可以用连续采样时间、离散采样时间或两种混合的采样时间进行建模，它也支持多速率系统，也就是系统中的不同部分具有不同的采样速率。为了创建动态系统模型，Simulink提供了一个建立模型方块图的图形用户接口(GUI) ，这个创建过程只需单击和拖动鼠标操作就能完成，它提供了一种更快捷、直接明了的方式，而且用户可以立即看到系统的仿真结果。2.2 CDMA的原理及系统概述CDMA(Code Division Multiple Access)即：码分多址移动通信，是一种先进的大容量无线通信技术。它与光纤通信、卫星通信，一同被誉为进人信息时代的三大高技术通信传输方式，在扩频通信技术上发展起来的一种崭新而成熟的无线通信技术。【3】CDMA是基于扩频技术，即将需传送的具有一定信号带宽信息数据，用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码进行调制，使原数据信号的带宽被扩展，再经载波调制并发送出去。接收端由使用完全相同的伪随机码，与接收的带宽信号作相关处理，把宽带信号转换成原信息数据的窄带信号即解扩，以实现信息通信。CDMA是扩频通信的一种，它具有扩频通信的以下特点：抗干扰能力强。这是扩频通信的基本特点，是所有通信方式无法比拟的。宽带传输，抗衰落能力强。由于采用宽带