扩频课程申报.docVIP

扩频课程报告 DS-CDMA扩频系统的MATLAB仿真 前言：用MATLAB对DS-CDMA系统进行仿真，建立了系统仿真模型，能够方便、形象的描绘DS-CDMA的工作原理和过程；通过结果分析了各个模块的特性，并指出仿真建模中要注意的问题。结果证明了通信理论和整个系统设计的正确性，对进一步研究相关理论有着积极的作用和意义，能够在模拟系统的过程中找出缺点和不足，并加以研究纠正，以便更好的应用到实际当中。 1仿真设计流程 图1 通信系统仿真流程 2 DS-CDMA系统各模块设计 2.1 信源 　信源采用二进制贝努利序列产生器(Bernoulli Binary Generator)产生二进制序列。模块如图2所示，参数设置图3所示。 图2 图3 产生的序列中，1和0出现的概率都是0.5，随机种子为61。抽样时间表示输出序列中每个二进制符号的持续时间，设为1/19000。 2.2 扩频、解扩 PN序列生成器的模块框图如图3。A、B两路的参数设置分别如下 图4 A路PN序列参数 图5 B路PN序列参数 扩频、解扩模块的部分截图如图6所示。分别用示波器和频谱示波器观察结果。 图6扩频、解扩模块 2.3信道 本设计采用加性高斯白噪声信道进行分析。图7所示为加性高斯白噪声信道(AWGN Channel)属性设置。 图7 2.4 误码计算 输入信号与输出信号进入一个误码率统计模块(Error Rate Calculation)，如图8所示，以统计接收信号的误码率。 图 8 2.5 DS-CDMA扩频系统仿真框架 整个DS-CDMA系统仿真框图如图9所示。 图9 DS-CDMA系统仿真框图 2.6 SIMULINK仿真结果及分析 根据前面介绍系统仿真框图，以下对得到的仿真结果进行分析。设置系统仿真时间为1s，通过示波器等观察和分析结果。 信源波形 信源频谱图 A路PN序列 A路扩频后信号 I路扩频后信号频谱图 B路PN序列 b路扩频后信号 B路扩频后信号频谱图 在设计中，PN码抽样时间为1/589000，即传码率为589000bit/s，信源传码率为19000bit/s。根据扩频原理，扩频因子为31。从信源和扩频后波形的频谱可知，信源每frame的频谱带宽被大大扩展了，基本符合理论 图10 QPSK基带调制后信号幅度 图11 QPSK基带调制后信号相位 图12QPSK基带调制后信号频谱 从图10和图12可以看出，QPSK调制中码元被调制成包络恒定的四种不同相移，和理论相符合。 图 13通过信道加噪后的信号频谱图 从图13可以看出，在经过加性高斯噪声信道后，频谱发生一定变化，符合实际情况。 图14 接收信号频谱图 在经过解调和解扩后接收到信号频谱如图14所示。 在误码率统计模块中，当信道的信噪比nSNR=10时，得到误码率为0.3719，如图15所示。因为本设计中没有引入差错控制等措施，得到的误码率相对实际要大，这是本设计一个待改进的地方。 图15 误码率统计图 3.设计小结 　 通过对DS-CDMA进行了仿真，得到与理论较吻合的结果。从中可以归纳以下几点： (1) 详细地分析CDMA的结构及各模块工作原理，是进行仿真的前提。 (2) 在仿真中，如果Simulink没有提供现成的模块要首先合成出合适的模块，通常可以用已有模块搭建。达到最佳设计要求，大大简化了设计流程，减轻了设计负担，充分体现了Simulink工具的优越性。 (3) 用Simulink的时间流直接进行仿真，可以反复修改电路参数，同时在Scope模块以及频谱仪上可以看到仿真结果。 另外本系统也存在不足： 1．在设计中只考虑了单用户的情况，没有考虑到多用户间的干扰；另外，也没有考虑信道编码等因素，这个仿真模型重点研究的是扩频模块的仿真。 2．在设计中只考虑到加性高斯信道所带来的干扰，在实际通信信道却是复杂多变，存在着各种各样的情况，所以最后的接收信号是在很简单的干扰下得出。要想应用于实际中，必须加入各种噪声来考虑，以实现真实系统的设计。 当前系统 仿真建模 仿真实验 仿真分析 结论分析 改造后的系统