文档介绍：移动通信
课程设计报告
题目基于Simulink的扩频通信系统仿真与实现
学院电子信息工程学院
专业通信工程
学生姓名
学号年级
指导教师职称讲师
年月日
设计报告成绩
(按照优、良、中、及格、不及格评定)
指导教师评语:
指导教师(签名)
年月日
说明:指导教师评分后,设计报告交院实验室保存。
基于Simulink的扩频通信系统仿真与实现
专业:通信工程学号:
学生: 指导老师:
摘要: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。针对扩频通信广泛的应用,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分析和仿真是快速有效的设计方法,可以事半功倍。Matlab通信工具箱的Simulink仿真模块和Matlab函数,形成一个运算函数和仿真模块的集合体,用来进行通信领域的研究、开发、系统设计和仿真。且模块可供直接使用,并允许修改,使用起来十分方便,因而完全可以满足使用者设计和运算的需要。本文根据扩频通信的原理,利用Matlab提供的可视化仿真工具Simulink建立了扩频通信原理的系统仿真模型合与直序扩频通信系统的仿真模型。
关键词:Matlab;Simulink;码分多址;扩频通信;
目录
第1章绪论 1
直序扩频系统的应用背景 1
直接序列扩频系统的特点 2
2
3
直接序列扩频通信系统的发展 3
第2章直接序列扩频通信技术 5
5
直接序列扩频的概念 5
扩频通信的理论基础 5
6
7
直扩系统的性能 10
直扩系统的抗干扰性 10
直扩信号的抗截获性 12
直扩码分多址通信系统 12
直扩系统的抗多径干扰性能 13
直扩测距定时系统 13
14
第3章 PN序列 16
PN序列(伪随机序列)概述 16
伪随机序列的一般定义 16
伪随机序列的数学定义 16
伪随机序列的相关特性 17
m序列的产生原理 18
第4章直接序列扩频通信系统的MATLAB仿真 21
Simulink仿真技术 21
. Simulink对通信系统的仿真 21
23
BPSK调制的Simulink仿真图 25
MATLAB程序设计及仿真结果 27
27
仿真波形 34
结论 37
参考文献 38
致谢 39
第1章绪论
直序扩频系统的应用背景
直接序列扩频(DSSS— Direct Sequence Spread Spectrum)技术是当今人们所熟知的扩频技术之一。这种技术是将要发送的信息用伪随机码(PN码)扩展到一个很宽的频带上去,在接收端,用与发端扩展用的相同的伪随机码对接收到的扩频信号进行相关处理,恢复出发送的信息。
它是二战期间开发的,最初的用途是为军事通信提供安全保障, 是美军重要的无线保密通信技术。这种技术使敌人很难探测到信号。即便探测到信号,如果不知道正确的编码,也不可能将噪声信号重新汇编成原始的信号。有关扩频通信技术的观点是在1941年由好莱坞女演员Hedy Lamarr e Antheil提出的。基于对鱼雷控制的安全无线通信的思路,他们申请了美国专利#。不幸的是,当时该技术并没有引起美国军方的重视,直到十九世纪八十年代才引起关注,将它用于敌对环境中的无线通信系统。
直序扩频解决了短距离数据收发信机、如:卫星定位系统(GPS)、3G移动通信系统、WLAN (, , )和蓝牙技术等应用的关键问题。扩频技术也为提高无线电频率的利用率(无线电频谱是有限的因此也是一种昂贵的资源)提供帮助。
直序扩频通信系统的工作原理如图1-1所示。
信息
调制
扩频
解扩
解调
扩频序列发生器
扩频序列发生器
同步电路
D
B1
B2
B2
D
信息接收
图1-1 扩频通信工作原理框图
在发端输入的数字信号信息,先由扩频码发生器产生的扩频码序列去调制数字信号以展宽信