移动通信课程设计实验报告-利用matlab进行m序列直接扩频仿真

目录

一、背景 .................................................................................................... 4 二、基本要求 ............................................................................................ 4 三、设计概述 .......................................................................................... 4 四、Matlab设计流程图 ........................................................................... 5 五、Matlab程序及仿真结果图 ............................................................... 6

1、生成m序列及m序列性质 ............................................................................ 6 2、生成50位随机待发送二进制比特序列，并进行扩频编码......................... 7 3、对扩频前后信号进行BPSK调制，观察其时域波形................................... 9 4、计算并观察扩频前后BPSK调制信号的频谱............................................. 10 5、仿真经awgn信道传输后，扩频前后信号时域及频域的变化 .................. 11 6、对比经信道前后两种信号的频谱变化......................................................... 12 7、接收机与本地恢复载波相乘，观察仿真时域波形..................................... 14 8、与恢复载波相乘后，观察其频谱变化......................................................... 15 9、仿真观察信号经凯萨尔窗低通滤波后的频谱............................................. 16 10、观察经过低通滤波器后无扩频与扩频系统的时域波形........................... 17 11、对扩频系统进行解扩，观察其时域频域 ................................................... 18 12、比较扩频系统解扩前后信号带宽............................................................... 19 13、比较解扩前后信号功率谱密度................................................................... 20 14、对解扩信号进行采样、判决....................................................................... 21 15、在信道中加入2040~2050Hz窄带强干扰并乘以恢复载波 ...................... 24 16、对加窄带干扰的信号进行低通滤波并解扩............................................... 25 17、比较解扩后信号与窄带强干扰的功率谱................................................... 27

六、误码率simulink仿真 ..................................................................... 28

1、直接扩频系统信道模型................................................................................. 28

2、加窄带干扰的直扩系统建模......................................................................... 29 3、用示波器观察发送码字及解扩后码字......................................................... 30 4、直接扩频系统与无扩频系统的误码率比较................................................. 31 5、不同扩频序列长度下的误码率比较............................................................. 32 6、扩频序列长度N=7时，不同强度窄带干扰下的误码率比较 ................... 33

七、利用Walsh码实现码分多址技术 ................................................. 34

1、产生改善的walsh码 ..................................................................................... 35

2、产生两路不同的信息序列............................................................................. 36 3、用两个沃尔什码分别调制两路信号............................................................. 38

- 1 -

4、两路信号相加，并进行BPSK调制............................................................. 39 5、观察调制信号频谱，并经awgn信道加高斯白噪和窄带强干扰 .............. 40 6、接收机信号乘以恢复载波，观察时域和频域............................................. 42 7、信号经凯萨尔窗低通滤波器......................................................................... 43 8、对滤波后信号分别用m1和m2进行解扩 .................................................. 44 9、对两路信号分别采样，判决......................................................................... 45

八、产生随机序列Gold码和正交Gold码 ......................................... 47

1、产生Gold码并仿真其自相关函数............................................................... 48

2、产生正交Gold码并仿真其互相关函数....................................................... 50

九、实验心得体会 .................................................................................. 51

- 2 -

直接序列扩频系统仿真

一、背景

直接序列扩频通信系统(DSSS)是目前应用最为广泛的系统。在发送端，直扩系统将发送序列用伪随机序列扩展到一个很宽的频带上去，在接受端又用相同的扩频序列进行解扩，回复出原有信息。由于干扰信息与伪随机序列不相关，扩频后能够使窄带干扰得到有效的抑制，提高输出信噪比。系统框图如下图所示：

二、基本要求：

1. 通过matlab建模，对直扩系统进行仿真，数据调制方式可以自由选择，可以

使用基带信号，但最好能使用频带信号，信道为高斯白噪信道。要仿真出扩频前的信号的频偏，扩频后的信号频谱，过信道之后的频谱以及解扩之后的频谱。

2. 研究并仿真产生m序列，写出生成m序列的算法。

3. 验证直扩系统对窄带干扰的抑制能力，在信道中加入一个窄带强干扰，仿真

出加了干扰后的频谱图和解扩后的频谱图，给出误码率等仿真图。

4. 在以上基础上仿真实现码分多址技术，使用Walsh码进行复用，实现多个信

号同时传输。(选做) 可选项：

1.在信道中加入多径，使用rake接收来抗多径效应。

2.产生除m序列之外的其他随机序列，如Gold码，正交Gold码等等。 3.对比无扩频的系统的误码率。

三、设计概述

本次课设完成基本要求，并选作了可选项码分多址，Gold码及误码率对比。通过matlab建模仿真了直扩系统BPSK调制的各点频偏及时域信号，并仿真了窄带强干扰对直扩系统的影响以及利用改善的WALSH码实现码分多址技术。另外，通过matlab的simulink工具盒bertool工具仿真对比了直扩系统和无扩频系统的误码率。

- 3 -

四、matlab设计流程图

基本扩频系统仿真流程图

100/7Hz 二进制比特信息 100Hz 7位双极性m序列 100Hz 扩频序列 2000Hz 载波cos4000πt BPSK调制信号 高斯白噪声 恢复载波cos4000πt 凯萨尔滤波器低通滤波 100Hz 7位双极性m序列 采样、判决 - 4 -

五、matlab程序及仿真结果图

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);

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库移动通信课程设计实验报告-利用matlab进行m序列直接扩频仿真在线全文阅读。