1、 I 直接序列扩频通信系统的设计直接序列扩频通信系统的设计 摘摘 要：要：直接序列扩频通信系统（DS-CDMA）因其抗干扰性强、 隐蔽性好、易于实 现码分多址（CDMA） 、抗多径干扰、直扩通信速率高等众多优点，而被广泛应用于 许多领域中。针对频通信广泛的应用，本文用 MATLAB 工具箱中的 SIMULINK 通信 仿真模块和 MATLAB 函数对直接序列扩频通信系统进行了分析和仿真，使其更加形 象和具体。 关键词关键词：直接序列扩频通信系统，码分多址，MATLAB 仿真，SINMULINK 模块仿真 ABSTRACT：Direct sequence spread spectrum comm
2、unication system because of its advantage such as strong anti-disturbance,hidden, being easy to realize CDMA ,anti-multi-path interference,DS communications rate higher strengths and so ,so it is widely used in many fields. With the wide use of the direct sequence spread spectrum communication techn
3、ique , this text use communication simulated module of SIMULINK in the toolbox of MATLAB and MATLAB functions to make an analysis and emulation to DS-CDMA system and make the system more image and particular. Key words： DS-CDMA ,CDMA,MATLAB ,SINMULINK 目录目录 1 1.前言前言 直接序列扩展频谱通信是将待发送的信息码用伪随机码调制进行频谱扩展,在
4、接收端用 同样的伪随机码进行解扩处理,恢复原始信号的通信方式。 它的理论基础是香侬信道容量公式 C = log2 (1 + S/N) : 为达到给定的信道容量要求,可以用带宽换取信噪比,即在低信噪比的 条件下可以用增大带宽的方法无误地传输给定的信息1 。同时,由于直扩通信还具有抗干 扰、抗多径、保密性、多址复用等特点,被认为是最有发展前景的通信方式。目前广泛地应用 于移动通信,军用中的高保密抗干扰数据链,全球定位系统 GPS ,电子医学测量和工业中的无 损检测等。通信系统的软件仿真是现代通信系统设计、调试和检测中的有力工具。通过仿真 的方法,可以在避免建立实际的硬件电路的条件下,做出系统的最佳
5、设计方案,估计和评价系 统工作性能,极大地节省了科研人员的时间和精力。它虽然不能完全代替实验,但却可以十分 逼真地模拟实验,在某些难以实现或不可能实验的情况下,仿真的作用就更加重要。 目前,国外 的信仿真已经被广泛应用,比较著名的仿真软件主要有 SPW 、COSSAP 和 SERENADE 等。扩频 通信件仿真的主要侧重点,一是通过蒙特卡罗或重点抽样等算法来计算扩频通信系统在噪声 干扰下的误码率2 ,3 ;另一种则是通过通信仿真软件设计并模拟扩频通信系统的电路。本 文侧重于后者,在建立直扩通信系统模型的基础上,用 ANSOFT 公司的系统仿真软件 SERENADE 对其进行全面的仿真,包括信号
6、的扩频、调制、信道传送、本地扩频码捕捉与跟踪、解扩、载 波同步与解调的全部过程。 给出了各部分的仿真框图和框图中重要器件的输出波形,全面而详 细地展示了扩频通信的关键技术,即扩频码同步捕获与跟踪的全过程。 m 序列是最长线性移位寄存器序列的简称。二进制的 m 序列是一种重要的伪随机序列， 有优良的自相关特性。容易产生、规律性强，但其随机性接近于噪声和随机序列。m 序列在 扩展频谱及码分多址技术中有着广泛的应用，并在 m 序列基础上还能够成其它码序列，因此 无论从 m 序列直接应用还是从掌握伪随机序列基本理论而言，应该熟悉 m 序列的产生及其主 要特性。 顾名思义，m 序列是由多级移位寄存器或其他延迟元件通过线性反馈产生的最长的码序 列。在二进制移位寄存器发生器中，若 n 为级数，则所能产生的最大长度的码序列为 2n1 位。 2 2.2.系统总体方案设计系统总体方案设计 图2-1 是直扩系统的总体框图,主要由发送、信道和接收三部分组成。在发送端,PN 码时 钟的信号输入到PN 码产生器,输出端发的PN 码序列,它在PN 码调制器中对信息码进行扩频, 然后将扩
