基于Matlab直序扩频的实现_毕业设计论文

基于Matlab直序扩频的实现 目录 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 总说明 Ⅰ Introduction Ⅲ 1引言 1 1.1 直序扩频系统的发展 1 1.2 论文内容及安排 1 2 CDMA数字蜂窝系统移动通信介绍 3 2.1 CDMA简介 3 2.1.1 CDMA技术背景 3 2.1.2 几种常见的CDMA技术 4 2.2 CDMA通信技术原理 4 2.2.1 CDMA工作原理 4 2.2.2 CDMA应用前景 5 3 扩频通信技术介绍 6 3.1扩频通信基本含义 6 3.2 扩频通信系统的分类 7 3.2.1 直接序列扩频 7 3.2.2 跳变频率扩频 7 3.2.3 时间跳变系统 7 3.2.4 宽带线性调频 8 3.2.5 混合扩频通信 8 3.3 扩频通信系统处理增益和干扰容限 9 3.3.1 处理增益 9 3.3.2干扰容限 9 4直接序列扩频通信 10 4.1直接序列扩频技术概念 10 4.2 直序扩频应用背景 10 4.3 直接序列扩频理论基础 11 4.4 扩频码序列 12 4.4.1 码序列的相关性 12 4.4.2 M序列 15 4.4.3 Gold序列 17 4.5 直接序列扩频通信系统的同步原理 18 4.6直接序列扩频通信系统特点分析 19 4.6.1 利用率高 19 4.6.2 抗干扰性 19 4.6.3 隐蔽性好 20 4.6.4 实现码分多址 21 4.6.5 抗多径干扰 21 4.6.6 精确地定时和测距 21 4.6.7 适合多种传输 22 4.6.8 安装简便 22 5直接序列扩频技术仿真 22 5.1 MATLAB概况 22 5.2 MATLAB基本操作 23 5.3 MATLAB仿真 24 5.3.1 主程序仿真 24 5.3.2 m序列DS-CDMA在AWGN下的性能仿真 28 5.3.3正交Gold序列在AWGN信道下的性能仿真 29 5.3.4 m序列DS-CDMA在Rayeligh衰落信道下的性能 30 5.3.5 Gold序列DS-CDMA在Rayeligh衰落信道下的性能 31 5.4 Simulink仿真 31 5.4.1 Simulink概括 31 5.4.2 Simulink窗口环境 32 5.4.3 Simulink模块搭建和参数设置 32 5.5 Simulink对DS-CDMA系统仿真 38 5.5.1系统框图 38 5.5.2系统仿真 39 6 总结与展望 42 参考文献 43 致谢 43 附录A 源程序 45 附录B 程序流程图 51 直序扩频通信系统的研究及其Matlab实现 设计总说明 扩频通信(spread spectrum communication)是近几年内迅速发展起来的一种通信技术。在早期研究这种技术的主要目的是为提高军事通信的保密和抗干扰的性能，因此这种技术的开发和应用一直是处于保密状态。美国在20世纪50 年代中期，就开始了对扩频通信的研究，当时主要侧重在空间探测、卫星侦察和军用通信等方面。以后，随着民用通信的频带拥挤日益严重，又由于近代微电子技术、信号处理技术、大规模集成电路和计算机技术的快速发展，与扩频通信有关的器件的成本大大地降低，从而进一步推动了扩频通信在民用领域的发展金额应用，而且也使扩频通信的理论和技术也得到了进一步的发展。目前在军事上，它已经广泛应用于各种战略和战术通信的系统中，成为电子战中反干扰的一种重要的手段。扩频技术在军事应用上的最成功的范例可以以美国和俄国的全球卫星定位系统(GPS和GLONASS)以及美军的联合战术分布系统(JTIDS)为代表；GPS和GLONASS在民用上也都得到了广泛的应用，这些系统的技术基础就是扩频技术。扩频的码分多址技术应用于蜂窝移动通信中时，大大降低了噪声和衰落的影响，同时还避免了复杂的频率分配和时隙划分等技术上的困难，并可以省去保护频带或时隙，极大地提高了蜂窝通信系统中小区的频率复用度，使信号频谱利用率得到提高。 扩频技术由于其本身具备的优良性能而得到广泛应用，到目前为止，其最主要的两个应用领域仍是军事抗干扰通信和移动通信系统，而跳频系统与直扩系统则分别是在这两个领域应用最多的扩频方式。一般而言，跳频系统主要在军事通信中对抗故意干扰，在卫星通信中也用于保密通信，而直扩系统则主要是一种民用技术。面对全世界范围内对移动通信日益增加的要求，CDMA将是无线通信中最主要的多址介入手段。在本世纪，扩频技术将得到更加广泛的应用。 直接扩展频谱通信系统就是直接将待传输信息的频谱用某个高速率的扩频码序列扩展后成为宽频带信号，然后送入信道中传输，再利用相同的扩频码进行解扩，从而获取传输信息的通信系统。一般常用的扩频码是伪随机序列。本次毕业设计分别采用不同的伪随机序列码进行MATLAB仿真以及Simulink仿真，并对其仿真结果进行分析，使其更加形象和具体。扩频通信系统由于在发端扩展了信号频谱，在收端解扩后恢复了所传信息，这一处理过程带来了信噪比上的好处，即接收机输出的信噪比相对于输入的信噪比大有改善，从而提高了系统的改善能力。同时干扰信息和伪随机序列不相关，在接收端被扩展，使落入信号频带内的干扰信号功率大大降低，从而提高了系统的输出信噪比，达到抗干扰的目的。 从扩频技术的历史可以看出，每一次技术上的大发展都是由巨大的需求驱动的。军事通信抗干扰的驱动以及个人通信业务的驱动使得扩频技术的抗干扰性能和码分多址能力得到最大限度的挖掘。展望未来，第四代移动通信系统(4G)的驱动无疑会使扩频技术传输高速数据的能力得到更大的拓展。 关键词： 扩频技术；直接序列扩频通信技术；码分多址；MATLA仿真；Simulink仿真 Study of direct sequence spread spectrum communication system and Matlab Introduction Spread spectrum communication is a communication technology developed rapidly in recent years. In early studies the technology's main aim is to improve the communication of the military secrecy and anti-jamming performance, therefore the technology development and application shrouded in secrecy. Began in the mid - 1950s in the United States, on the research of the spread spectrum communication, the main focus in space exploration, satellite reconnaissance and military communication, etc. Later, as the civil communication band crowded, increasingly serious, and because of modern microelectronics technology, signal processing technology, the rapid development of large scale integrated circuit and computer technology, related to the spread spectrum communication device cost is greatly reduced, so as to further promote the development of the spread spectrum communication in the field of civil application amount, but also make the spread spectrum communication theory and technology the military, it widely used in various types of strategic and tactical communications system, becomes in the electronic warfare against the interference of a kind of important means. Spread spectrum technology on military applications of the most successful example of can in the United States and Russia's global positioning system military's joint tactical distribution system (JTIDS) as the representative; GPS and GLONASS are widely used in civilian, the system is based on spread spectrum technology. Spread spectrum code division multiple access technology used in cellular mobile communication, greatly reduces the noise and fading effect, but also avoids the complex frequency allocation and time slot division and other technical difficulties, and can save guard band or a time slot, greatly increase the cell in the cellular communication system frequency reuse degree, make the signal frequency spectrum utilization ratio was improved. Spread spectrum technology as a result of its itself military anti-jamming communication and mobile communication system, frequency these two areas most used way of spread spectrum. Generally speaking, the main frequency military communication, also used in secret communication in satellite communications, spread spectrum system is primarily a civil technology. Facing the worldwide demand for mobile communication increasing, CDMA will be the main multiple access wireless communication interventions. In this century, spread spectrum technology will be applied more widely. Direct spread spectrum communication system is to transfer information directly to the spectrum with a into the channel of transmission, reuse the same spread spectrum yards for the expansion, and retrieve information transmission communication system. Spread spectrum code pseudo random sequence is usually used. The graduation design using different pseudo random sequence codes for simulation and MATLAB Simulink, and the simulation results were analyzed, and the more image and the concrete. Spread spectrum communication system due to the expansion of the beginning the signal spectrum, and recovered after receiving solution expansion preaching information, the signal-to-noise ratio on the benefits of the processing process, namely the receiver output signal-to-noise ratio relative to the input signal to noise ratio and pseudo random sequence is not relevant at the same time, at the receiving end is extended, make into the signal frequency band interference signal power is reduced greatly, thus improve the output SNR of the system, and achieve the goal of anti-jamming. Can be seen from the by the anti-jamming of the drive and the drive of personal communications services make the anti-jamming performance of spread spectrum technology and code division multiple access capability to get maximum digging. Looking forward to the future, the fourth generation mobile communication system (4 g) driver clearly makes spread spectrum technology is more capable of . key words： CDMA；DS-CDMA；MATLAB；Simulunk 1引言 1.1 直序扩频系统的发展 由于直接序列扩频技术的抗噪声的特性，它非常适合商业应用。在容许无线设备公开使用的电磁环境里，它对其他传统微波设备造成最小的干扰，同时对附近其他设备有更高的抗干扰性。上世纪80年代末，晶体电子技术的先进程度已经足以提供商用的、成本效益好的直接序列扩频系统。现在直扩技术被广泛应用于包括计算机无线网等许多领域。扩频技术在发展的初始阶段，就已经实现了理论和技术上的重大突破，在此后的发展过程中主要是硬件的改善和性能的提高。 随着移动通信的迅猛发展，目前3G系统由研制开发逐步进入商用并且向第四代无线多媒体通信飞速发展。根据ITU的标准，世界各大电信公司联盟均提出了自己的第三代移动通信系统 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ，虽然第三代移动通信系统的标准差异很大，但采用码分多址技术已经达成共识。直扩码分多址，由于具备通信容量大、能充分利用话音的统计特性、平滑的越区切换、通信容量的软特性等优点被作为未来移动通信中最具竞争力、最有前景的无线多址接入技术。无线扩频通信作为另一种有效的补充通信手段,已在金融系统得到了越来越广泛的应用。 发展到现在，扩频技术理论和技术都已趋于完善，主要应从系统的角度考虑总体性能，且与其它新技术结合应用。因此，应用的驱动一直是扩频技术发展的强大动力，未来的无线通信系统，如移动通信、无线局域网、全球个人通信等，扩频技术必将发挥重要作用。 随着科技的发展，扩频技术必将获得更加广阔的应用空间。 1.2 论文内容及安排 第一章：本章内容为引言，其中囊括了直序扩频系统的研究背景及发展意义，同时简单介绍了扩频系统的应用。 第二章：本章内容主要介绍CDMA数字蜂窝系统，分别从以下几个方面来介绍：首先是对CDMA技术的简单概括，其中包括CDMA技术的背景意义。接着介绍了几种形式的CDMA技术，然后是CDMA的基本原理和应用前景。为下面的DS-CDMA做好了铺垫。 第三章：本章内容主要知识点为扩频技术的深入了解。其中包含了扩频系统的含义、分类及其每种扩频系统特点、处理增益、干扰容限等。让我们对扩频系统有了深刻的了解。 第四章：本章内容为直接序列扩频系统的讲解。包括直接序列扩频系统的应用背景、概念、理论基础、扩频码序列的分类、性能分析、应用。本章为核心内容，是本次论文的主题。 第五章：本章节进入了直序扩频系统的仿真章节，内容分为两大部分，一部分为MATLAB仿真，另一部分为Simulink仿真。对于MATLAB仿真部分主要是对程序进行仿真，对误码率进行分析和统计。其中仿真过程中的伪随机序列为m序列和Gold序列，分别观察仿真后信噪比和误码率的关系。对于Simulink仿真部分，主要是对直接序列扩频系统进行模块搭建和设置，最后仿真，示波器可以观察每个环节的输出波形，对比进行分析。 最后一章是结论与展望，本章节主要阐述扩频通信系统未来的发展及其用途，同时阐述了本人做扩频通信系统仿真得到的结论。 尾声部分是参考文献，附录等。 2 CDMA数字蜂窝系统移动通信介绍 2.1 CDMA简介 2.1.1 CDMA技术背景 CDMA的英文全称为（Code Division Multiple Access），中文意思是码分多址。它是基于IS-95标准（双模宽带扩展频谱蜂窝系统的移动台—基站兼容标准）的数字移动电话系统。CDMA是根据现代移动通信网所要求的大容量、高质量、综合业务、软切换、国际漫游等要求而设计的一种移动通讯技术。它是20世纪60年代由美国高通公司（QUALCOMM）开发的移动通信技术，最早用于军事领域。与使用时分多路的GSM技术不同，CDMA并不给每一个通话者分配一个确定的频率，而是让每一个通信都使用全部的频率，使大量用户能够共享同一个无线频率。[1] CDMA，就是利用扩展频谱的通讯技术，因而可以减少手机之间的干扰，并且可以增加用户的容量，而且手机的功率还可以做的比较低，不但可以使使用时间更长，更重要的是可以降低电磁波辐射对人的伤害。CDMA的带宽可以扩展较大，还可以传输影像，这是第三代手机为什么选用CDMA的原因。 CDMA技术的出现源自于人类对更高质量无线通信的需求。第二次世界大战期间因战争的需要而研究开发出CDMA技术，其思想初衷是防止敌方对己方通讯的干扰，在战争期间广泛应用于军事抗干扰通信，后来由美国高通公司更新成为商用蜂窝电信技术。1995，第一个CDMA商用系统（被称为IS-95A）被美国高通公司运行之后，CDMA技术上的诸多优势在实践中得到了检验，从而在北美、南美和亚洲等地得到了迅速推广和应用。全球许多国家和地区，包括中国大陆、中国香港、韩国、日本、美国都已建有CDMA商用网络。在美国和日本，CDMA成为国内的主要移动通讯技术。在美国，10个移动通信运营公司中有7家选用CDMA。到2006年4月，韩国有60%的人口成为CDMA用户。在澳大利亚主办的第27届奥运会中，CDMA技术更是发挥了重要作用。 CDMA系统是以扩频调制技术和码分多址接入技术为基础的数字蜂窝移动通信系统。它为每个用户分配各自特定的地址码，利用公共信道来传输信息。它的地址码通过相互间的正交性进行区别。也就是说，每个用户有自己的地址码，地址码彼此之间是互相独立、互相不影响的。由于有不同的地址码来区分用户，所以对频率、时间和空间没有特定的限制，在这些方面通信是可以重叠的。 [1] 2.1.2 几种常见的CDMA技术 N－CDMA：窄带码分多址系统，在美国又称为IS－95。由高通公司创立，具有大容量、小蜂窝半径、运用宽波技术和特殊密码主题的特点，1993年被电信产业协会采用。 B－CDMA：宽带码分多址系统，包括W－CDMA、CDMA2000和TD－SCDMA，它们分别是欧洲、美国（高通）和中国（大唐电信与西门子合作）所提出并开发的第三代移动通信标准。 CDMAOne：流行于日本的一个品牌，是应用IS―95 CDMA技术的数字蜂窝通信系统。 CDMAPCS： CDMA个人通讯服务系统。与运行在800MHz的CDMA进行比较，具有系统容量大、收费低，适用于人口稠密地区等特点。 2.2 CDMA通信技术原理 2.2.1 CDMA工作原理 发送端将话音数据通过伪随机码进行扩频，然后再进行高频调制，送到天线发射出去。接收端经过解调、解扩恢复出话音数据，过程如图2-1。 图2-1 CDMA通信系统 在发送端将待传的话音，通过AD转换，将模拟话音成二进制数据信息，通过高速率的伪随机扩频调制，从原理上讲，两者相乘，扩展到一个很宽的频带，因而在在信道中传输信号的带宽远远大于原始信号本身带宽。在接收端，接收机不但接收到有用的信号，同时还接收到各种干扰和噪声。利用本地产生的伪随机序列进行相关的解扩。本地伪随机码与扩频信号中中的伪随机码一致，因此可以还原成原始窄带信号，能顺利通过窄带滤波器，恢复话音数据，再通过DA转换器恢复原始话音。接收机接收到的干扰和噪声，由于与本地伪随机序列不相关，经过接收解扩（实质是相乘过程），将干扰和噪声频谱大大的扩展，频谱功率密度大大的下降（类似于发送端将信号频谱扩展），落入窄带滤波器的干扰和噪声分量大大下降，因此在窄带滤波器输出端的信噪比得到了极大的改善，其改善程度就是扩频的处理增益。[2] 2.2.2 CDMA应用前景 CDMA以其本身所具有的特点及优越性而广泛应用于数字移动通信和个人通信系统中。近年来,小卫星技术的发展为实现全球移动通信和个人通信提供了条件, CDMA引入卫星移动通信中,使卫星移动通信产生质的飞跃,并在全球移动通信和个人通信中占有决定性的地位。在向第三代移动通信标准的演进中，靠目前的GSM和模拟系统已远不能满足要求， 第三代CDMA2000的开发策略是对以IS-95标准为蓝本的CDMA系统的平滑升级，CDMA2000 1X在商用化进程方面处于领先阶段，CDMA2000 1X 技术使得运营商可以灵活地引入多种先进数据服务来满足逐渐增长的市场需求，而且运营商可以在当前的1.25MHz频带内就享用3G的能力。因此采用目前技术成熟、性能优越的CDMA系统使得通信标准，易于向第三代系统过渡。[2] 3 扩频通信技术介绍 3.1扩频通信基本含义 扩频的定义可以简单表述如下：扩频通信技术是一种信息的传输方式，在发送端采用扩频码调制，使信号所占频带宽远大于所传信息所占带宽；在接收端采用相同的扩频码进行相关解调解扩以恢复所传信息数据。这一定义其实包含了以下三个方面。 （1）信号的频谱被展宽 众所周知，传输任何信息都需要一定的带宽，称为信息频带宽或者基带信号频谱宽度。例如，人类语音的信息带宽为300~3400Hz，电视图像信息带宽为6MHz。在常规通信系统中，为了提高频率利用率，通常都尽量采用带宽大体相当的信号来传输信息，亦即在无线电通信中射频信号的带宽与所传信息的带宽是相比拟的，即一般属于同一个数量级。如用AM来传送语言信息，其带宽为语言信息带宽的两倍，用单边带（SSB）信号来传输其信号带宽更小，即使是调频（FM） 或者脉冲编码调制（PCM）信号，其带宽也只是信息带宽的几倍。而扩频通信的信号带宽与信息带宽之比则高达100 ~1000倍，属于宽带通信。[3] （2）采用扩频码序列调制的方式来展宽信号频谱 由信号理论可知，在时间上是有限的信号，其频谱却是无限的。脉冲信号带宽越窄，其频谱就越宽。作为工程计算，信号的频带宽度与其脉冲宽度成反比。例如，波长为1µs的脉冲的带宽约为1MHz。因此，如果很窄的脉冲序列被所传信息调制，则可产生很宽频带的信号，这种很窄的脉冲序列，其码速率很高，因此可作为扩频码序列。其它的扩频系统，也都是采用调制码调制的方式来实现信号频谱扩展的。需要说明的是，所采用的扩频码序列与所传的信息数据时无关的，也就是说，它与一般的正弦载波信号是相类似的，丝毫不影响信息的传输的透明性，扩频码序列仅仅起扩展频谱的作用。[3] （3）在接收端用相关解调来解扩 在一般的窄带通道中，已调信号在接收端都要进行解调来恢复发送端所传信号，在扩频通信中接收端与发送端完全相同的扩频码序列与收到的扩频信号进行相关解扩，恢复所传信息。 这种在发端把窄带信息扩展成宽带信号，而在收端又将其解扩成窄带信息的处理过程，会带来一系列好处。[3] 3.2 扩频通信系统的分类 3.2.1 直接序列扩频 所谓直接序列(DS-Direct Scquency)扩频，就是直接用具有高码率的扩频码序列在发端去扩展信号的频谱。而在收端，用相同的扩频码序列去进行解扩，把展宽的扩频信号还原成原始的信息。[4] 例如我们用窄脉冲序列对某一载波进行二相相移键控调制。如果采用平衡调制器，则调制后的输出为二相相移键控信号，它相当于载波抑制的调幅双边带信号。图中输入载波信号的频率为fc，窄脉冲序列的频谱函数为G(C)，它具有很宽的频带。平衡调制器的输出则为两倍脉冲频谱宽度，而fc被抑制的双边带的展宽了的扩频信号，其频谱函数为fc ＋ G(C)。在接收端应用相同的平衡调制器作为解扩器。可将频谱为fc＋G(C) 的扩频信号，用相同的码序列进行再调制，将其恢复成原始的载波信号fc。[5] 3.2.2 跳变频率扩频 另外一种扩展信号频谱的方式称为跳频(FH－Frequency Hopping)。所谓跳频，比较确切的意思是：用一定码序列进行选择的多频率频移键控。也就是说，用扩频码序列去进行频移键控调制，使载波频率不断地跳变，所以称为跳频。 [4] 简单的频移键控如2FSK，只有两个频率，分别代表传号和空号。而跳频系统则有几个、几十个、甚至上干个频率、由所传信息与扩频码的组合去进行选择控制，不断跳变。发端信息码序列与扩频码序列组合以后按照不同的码字去控制频率合成器。 在收端，为了解跳跳频信号，需要有与发端完全相同的本地扩频码发生去控制本地频率合成器，使其输出的跳频信号能在混频器中与接收信号差频出固定的中频信号，然后经中频带通滤波器及信息解调器输出恢复的信息。 总之，跳频系统占用了比信息带宽要宽得多的频带。[5] 3.2.3 时间跳变系统 与跳频相似，跳时(TH－Time Hopping)是使发射信号在时间轴上跳变。首先把时间轴分成许多时片。在一帧内哪个时片发射信号由扩频码序列去进行控制。可以把跳时理解为：用一定码序列进行选择的多时片的时移键控。由于采用了窄得很多的时片去发送信号，相对说来，信号的频谱也就展宽了。在发端，输入的数据先存储起来，由扩频码发生器的扩频码序列去控制通－断开关，经二相或四相调制后再经射频调制后发射。在收端，由射频接收机输出的中频信号经本地产生的与发端相同的扩频码序列控制通－断开关，再经二相或四相解调器，送到数据存储器和再定时后输出数据。只要收发两端在时间上严格同步进行，就能正确地恢复原始数据。[5] 跳时也可以看成是一种时分系统，所不同的地方在于它不是在一帧中固定分配一定位置的时片，而是由扩频码序列控制的按一定规律跳变位置的时片。跳时系统的处理增益等于一帧中所分的时片数。 由于简单的跳时抗于扰性不强，很少单独使用。跳时通常都与其他方式结合使用，组成各种混合方式。 3.2.4 宽带线性调频 如果发射的射频脉冲信号在一个周期内，其载频的频率作线性变化，则称为线性调频。 因为其频率在较宽的领带内变化，信号的频带也被展宽了。这种扩频调制方式主要用在雷达中，但在通信中也有应用。 发端有一锯齿波去调制压控振荡器，从而产生线性调频脉冲。它和扫频信号发生器产生的信号一样。 在收端，线性调频脉冲由匹配滤波器对其进行压缩，把能量集中在一个很短的时间内输出，从而提高了信噪比，获得了处理增益。匹配滤波器可采用色散延迟线，它是一个存储和累加器件。其作用机理是对不同频率的延迟时间不一样。如果使脉冲前后两端的频率经不同的延迟后一同输出，则匹配滤波器起到了脉冲压缩和能量集中的作用。匹配滤波器输出信噪比的改善是脉冲宽度与调频频偏乘积的函数。一般，线性调频在通信中很少应用。[5] 3.2.5 混合扩频通信 在上述几种基本的扩频方式的基础上，可以组合起来，构成各种混合方式。例如DSFH、DSTH、DSFHTH等等。 一般说来，采用混合方式看起来在技术上要复杂一些，实现起来也要困难一些。但是，不同方式结合起来的优点是有时能得到只用其中一种方式得不到的特性。例如DSFH系统，就是一种中心频率在某一邻带内跳变的直接序列扩频系统。 一个DS扩频信号在一个更宽的频带范围内进行跳变。DSFH系统的处理增益为DS和FH处理增益之和。因此，有时采用DSFH反而比单独采用DS或FH获得更宽的频谱扩展和更大的处理增益。甚至有时相对来说，其技术复杂性比单独用DS来展宽频谱或用FH在更宽的范围内实现频率的跳变还要容易些。 对于DSTH方式，它相当于在扩频方式中加上时间复用。采用这种方式可以容纳更多的用户。在实现上，DS本身已有严格的收发两端扩频码的同步。加上跳时，只不过增加了一个通－断开关，并不增加太多技术上的复杂性。 对于DSFHTH，它把三种扩频方式组合在一起，在技术实现上肯定是很复杂的。但是对于一个有多种功能要求的系统，DS、FH、TH可分别实现各自独特的功能。 因此，对于需要同时解决诸如抗干扰、多址组网、定时定位、抗多径和远－近问题时，就不得不同时采用多种扩频方式。[5] 3.3 扩频通信系统处理增益和干扰容限 3.3.1 处理增益 它定义为频谱扩展前的信息带宽(F与频带扩展后的信号带宽W之比： G＝W(F （3-1） 在扩频通信系统中．接收机作扩频解调后，只提取伪随机编码相关处理后的带宽为(F 的信息，而排除掉宽频带W中的外部干扰、噪音和其地用户的通信影响。因此，处理增益G反映了扩频通信系统信噪比改善的程度。[6] 3.3.2干扰容限 系统的抗干扰容限 定义如下： （3-2） 式中：（SN）= 输出端的信噪比， = 系统损耗。 由此可见，抗干扰容限 与扩频处理增益 成正比，扩频处理增益提高后，干扰容限大大提高，甚至信号噪声在被埋没的情况下也能正常通信。通常的扩频设备都是将用户信息带宽扩展到数十倍，甚至上百倍，以尽可能提高处理增益。[6] 4直接序列扩频通信 4.1直接序列扩频技术概念 所谓直接序列(DS：Direct Sequence)扩频可以定义如下：将要发送的信息用伪随机（PN）序列扩展到一个很宽的频带上去，在接收端，用与发端扩展用到相同的伪随机序列对接收到的扩频信号进行相关处理，恢复出原来的信息。[3] 4.2 直序扩频应用背景 直接序列扩频(DSSS— Direct Sequence Spread Spectrum)技术是当今人们所熟知的技术之一。 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。 这种通信方式与常规的窄道通信方式是有区别的： 一是信息的频谱扩展后形成宽带传输； 二是相关处理后恢复成窄带信息数据。　 直序扩频通信系统的工作原理如图4-1所示。[6] 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号的频谱，扩频码序列一般采用PN码。展宽后的信号再调制到射频发送出去。调制多采用BPSK、DPSK、MPSK等调制方式。[6] 在接收端收到的信号进行解调（一般采用相干解调）。然后由本地产生的与发端相同的扩频码序列去相关解扩。恢复成原输入的信息输出。 扩展频谱后的信息带宽至少是信息信号带宽的几百倍甚至几千倍，因此具有抗干扰等诸多优点，同时可以在很多领域中应用。通信领域未来会有更大的发展和突破，在扩频方面的造诣更加不可限量。 图4-1 扩频通信系统原理图 4.3 直接序列扩频理论基础 长期以来，人们总是想方设法使信号所占的频谱尽量窄，以充分提高十分宝贵的频率资源利用率。但扩频通信在发送端用扩频码调制，使信号所占的频带宽度远大于所传信息必须的带宽，在接收端采用相同的扩频码进行相关解扩以恢复出所传信息数据。为什么要用宽频带信号来传输窄带信息呢？主要是为了通信的安全可靠性。这可用信息论和抗干扰理论的基本观点来说明： 　 根据香农(C.E.Shannon)在信息论研究中总结出的信道容量公式，香农公式： 　 （4-1） 式中：C--信息的传输速率（信道容量） 单位bs； S--信号平均功率单位W； B--频带宽度 单位Hz； N--噪声平均功率 单位W。[7] 由式中可以看出：为了提高信息的传输速率C，可以从两种途径实现，既加大带宽B或提高信噪比SN。换句话说，当信号的传输速率C一定时，信号带宽B和信噪比SN是可以互换的，即增加信号带宽可以降低对信噪比的要求，当带宽增加到一定程度，允许信噪比进一步降低，有用信号功率接近噪声功率甚至淹没在噪声之下也是可能的。扩频通信就是用宽带传输技术来换取信噪比上的好处。 柯捷尔尼可夫在其潜在抗干扰性理论中得到如下关于信息传输差错概率的公式[7] （4-2） 此公式指出，差错概率Pe是信号能量E与噪声功率谱密度 之比的函数。设信息持续时间为T，或数字信息的码元宽度为T，则信息的带宽Bm为：[7] （4-3） 信号功率S为[7] （4-4） 已调（或已扩频）信号的宽度为B，则噪声功率为 （4-5） 将式（4-3）~（4-5）代入式（4-2），可得 （4-6） 上面公式指出，差错概率Pe是输入信号与噪声功率之比（SN）和信号带宽与信息带宽之比（BBm）二者乘积的函数，信噪比与带宽是可以互换的。它同样指出了用增加带宽的方法可以换取信噪比上的好处。[7] 综上所述：将信息带宽扩展100倍，甚至用1000倍以上的带宽信号来传输信息，就是为了提高通信的抗干扰能力，即在强干扰条件下保证可靠安全的通信。这就是扩频通信的基本思想和理论依据。 4.4 扩频码序列 4.4.1 码序列的相关性 在扩展频谱通信中需要用高码率的窄脉冲序列。这是指扩频码序列的波形而言。并未涉及码的结构和如何产生等问题。 那么究竟选用什么样的码序列作为扩频码序列呢? 它应该具备哪些基本性能呢? 现在实际上用得最多的是伪随机码，或称为伪噪声(PN)码。这类码序列最重要的特性是具有近似于随机信号的性能。因为噪声具有完全的随机性，也可以说具有近似于噪声的性能。但是，真正的随机信号和噪声是不能重复再现和产生的。我们只能产生一种周期性的脉冲信号来近似随机噪声的性能，故称为伪随机码或PN码。 为什么要选用随机信号或噪声性能的信号来传输信息呢？许多理论研究表明，在信息传输中各种信号之间的差别性能越大越好。这样任意两个信号不容易混淆，也就是说，相互之间不易发生干扰，不会发生误判。理想的传输信息的信号形式应是类似噪声的随机信号，因为取任何时间上不同的两段噪声来比较都不会完全相似。用它们代表两种信号，其差别性就最大。 在数学上是用自相关函数来表示信号与它自身相移以后的相似性的。随机信号的自相关函数的定义为下列积分： (4-7) 式中 f(t)为信号的时间函数， 为时间延迟。 上式的物理概念是f(t)与其相对延迟的 的 来比较: 如二者不完全重叠，即 ，则乘积的积分 为0；如二者完全重叠，即 ；则相乘积分后 为一常数。 因此， 的大小可用来表征 f(t)与自身延迟后的 的相关性，故称为自相关函数。[8] 现在来看看随机噪声的自相关性如图4-2。[7]图4-2(a)为任一随机噪声的时间波形及其延迟一段 t 后的波形。图4-2(b)为其自相关函数。当t＝0时，两个波形完全相同、重叠，积分平均为一常数。如果稍微延迟一 t，对于完全的随机噪声，相乘以后正负抵消，积分为0。因而在以t 为横座标的图上 应为在原点的一段垂直线。在其他 t 时，其值为0。这是一种理想的二值自相关特性。利用这种特性，就很容易地判断接收到的信号与本地产生的相同信号复制品之间的波形和相位是否完全一致。相位完全对准时有输出，没有对准时输出为0。遗憾的是这种理想的情况在现实中是不能实现的。因为我们不能产生两个完全相同的随机信号。我们所能做到的是产生一种具有类似自相关特性的周期性信号。 PN码就是一种具有近似随机噪声这种理想二值自相关特性的码序列。例如二元码序列1110l00为码长为7位的PN码。如果用＋1，－1脉冲分别表示“l”和“0”，则在图4-2 (c)中示出其波形和它相对延迟 个时片的波形。这样我们很容易求出这两个脉冲序列波形的自相关函数，如图4-1 (d)中。自相关峰值在 ＝0时出现，自相关函数在± 02范围内呈三角形。 0为脉冲宽度。而其它延迟时，自相关函数值为－17, 即码位长的倒数取负值。 当码长取得很大时，它就越近似于图4-2(b)中所示的理想的随机噪声的自相关特性。自然这种码序列就被称为伪随机码或伪噪声码。由于这种码序列具有周期性，又容易产生，它就是下面即将介绍的m序列，成为直扩系统中常用的扩频码序列。 扩频码序列除自相关性外，与其他同类码序列的相似性和相关性也很重要。例如有许多用户共用一个信道，要区分不同用户的信号，就得靠相互之间的区别或不相似性来区分。换句话说，就是要选用互相关性小的信号来表示不同的用户。两个不同信号波形f(t)与g(t)之间的相似性用互相关函数来表示：[8] （4-8） 如果两个信号都是完全随机的，在任意延迟时间 t 都不相同，则上式为0。如果有一定的相似性，则不完全为0。两个信号的互相关函数为0，则称之为是正交的。通常希望两个信号的互相关值越小越好，则它们越容易被区分，且相互之间的干扰也小。 图4-2（a）任意随机噪声时间波形 图4-2（b）自相关函数 图4-2（c）脉冲波形 图4-2（d） ＝0时自相关函数 4.4.2 M序列 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2n-1。[3] 图4-3(a)为一最简单的三级移位寄存器构成的m序列发生器。[3] 图中Dl、D2、D3为三级移位寄存器，为模二加法器。移位寄存器的作用为在时钟脉冲驱动下，能将所暂存的“1”或“0”逐级向右移。模二加法器的作用为图中(b)所示的运算，即0十0＝0，0十1＝1，1十0＝l，l十1＝0。图(a)中D2、D3输出的模二和反馈为Dl的输入。在图(c)中示出，在时钟脉冲驱动下，三级移位寄存器的暂存数据按列改变。D3的变化即输出序列。如移位寄存器各级的初始状态为111时，输出序列为1110010。在输出周期为 －1＝7的码序列后，D1、D2、D3又回到111状态。在时钟脉冲的驱动下，输出序列作周期性的重复。因7位为所能产生的最长的码序列，1110010则为m序列。 （a）三级移位寄存器构成的m序列 图4-3周期性m序列的产生 m序列和其移位后的序列逐位模二相加，所得的序列还是m序列，只是相移不同而已。例如1110100与向右移三位后的序列1001110逐位模二相加后的序列为0111010，相当于原序列向右移一位后的序列，仍是m序列。 m序列发生器中移位寄存器的各种状态，除全0状态外，其他状态只在m序列中出现一次。如7位m序列中顺序出现的状态为111，110，101，010，100，00l和011，然后再回到初始状态111。 m序列发生器中，并不是任何抽头组合都能产生m序列。 4.4.3 Gold序列 m序列虽然性能优良，但同样长度的m序列个数不多，且序列之间的互相关值并不都好。R·Gold提出了一种基于m序列的码序列,称为Gold码序列。这种序列有较优良的自相关和互相关特性，构造简单，产生的序列数多，因而获得了广泛的应用。 如果把两个m序列发生器产生的优选对序列模二相加，则产生一个新的码序列，即Gold。 图4－4(a)[3]中示出Gold码发生器的的原理结构图。图中码发生器1和码发生器2为m序列优选对。每改变两个m序列相对位移就可得到一个新的Gold序列。因为总共有 个不同的相对位移，加上两个n级移位寄存器可以产生 个Gold序列。因此，Gold序列数比m序列数多得多。例如n=5，m序列只有6个，而Gold序列数为 。 （a）Gold码发生器的原理结构图 （b）两个5级m序列优选对构成Gold码发生器 图4-4 Gold码发生器 图4－4(b)[3]中为两个5级m序列优选对构成的Gold码发生器。这两个m序列虽然码长相同，但相加以后并不是m序列，也不具备m序列的性质。 Gold序列的主要性质有以下几点：　 Gold序列具有三值自相关特性，类似图3-3中的自相关与互相关特性。其旁辩的极大值满足上式表示的优选对的条件。 两个m序列优选对不同移位相加产生的新序列都是Gold序列。因为总共有2n－1个不同的相对位移，加上原来的两个m序列本身，所以，两个m级移位寄存器可以产生2n＋1个Gold序列。 采用Gold码族作为地址码，其地址数大大超过了用m序列做地址码的数量，所以Gold码序列在多址技术中，特别是在码序列长度较短的情况下，得到了广泛的应用。 4.5 直接序列扩频通信系统的同步原理 任何数字通信系统都是离散信号的传输，要求收发两端信号在频率上相同和相位上一致，才能正确地解调出信息。扩频通信系统也不例外。一个相干扩频数字通信系统，接收端与发送端必须实现信息码元同步、PN码码元和序列同步和射频载频同步。只有实现了这些同步，直扩系统才能正常的工作。可以说没有同步就没有扩频通信系统。[4] 同步系统是扩频通信的关键技术。信息码元时钟可以和PN码元时钟联系起来，有固定的关系，一个实现了同步，另一个自然也就同步了。对于载频同步来说，主要是针对相干解调的相位同步而言。常见的载频提取和跟踪的方法都可采用，例如用跟踪锁相环来实现载频同步。因此，这里我们只需讨论PN码码元和序列的同步。 一般说来，在发射机和接收机中采用精确的频率源，可以去掉大部分频率和相位的不确定性。但引起不确定性的因素有以下一些：[4] 1. 收发信机的距离引起传播的延迟产生的相位差； 2. 收发信机相对不稳定性引起的频差； 3. 收发信机相对运动引起的多普勒频移； 4. 以及多径传播也会影响中心频率的改变。 因此，只靠提高频率源的稳定度是不够的，需要采取进一步提高同步速率和精度的方法。 同步系统的作用就是要实现本地产生的PN码与接收到的信号中的PN码同步，即频率上相同，相位上一致。同步过程一般说来包含两个阶段：[5] 1. 接收机在一开始并不知道对方是否发送了信号，因此，需要有一个搜捕过程，即在一定的频率和时间范围内搜索和捕获用信号。这一阶段也称为起始同步或粗同步，也就是要把对方发来的信号与本地信号在相位之差纳入同步保持范围内，即在PN码一个时片内。 2. 一旦完成这一阶段后，则进入跟踪过程，即继续保持同步，不因外界影响而失去同步。也就是说，无论由于何种因素两端的频率和相位发生偏移，同步系统能加以调整，使收发信号仍然保持同步。 如果由于采种原因引起失步，则重新开始新的一轮搜捕和跟踪过程。因此，整个同步过程是包含搜捕和跟踪两个阶段闭环的自动控制和调整过程。 图4-5同步系统搜捕和跟踪原理图 图4-5为同步系统搜捕和跟踪原理图[8]，图中接收到的信号经宽带滤波器后，在乘法器中与本地PN码进行相关运算。此时搜捕器件，调整压控钟源，调整PN码发生器产生的本地脉序列伪重复频率和相位，以搜捕有用信号。一旦捕获到有用信号后，则起动跟踪器件，由其调整压控钟源，使本地PN码发生器与外来信号保持同步。 4.6直接序列扩频通信系统特点分析 4.6.1 利用率高 无线频谱十分宝贵，虽然从长波到微波都得到了开发利用，仍然满足不了社会的需求。在窄带通信中，主要依靠波道划分来防止信道之间发生干扰。 为此，世界各国都设立了频率管理机构，用户只能使用申请获准的频率。 扩频通信发送功率极低(1 --- 650mW)，采用了相关接收这一高技术，且可工作在信道噪声和热噪声背景中，易于在同一地区重复使用同一频率, 也可与现今各种窄道通信共享同一频率资源。所以，在美国及世界绝大多数国家，扩频通信不需申请频率，任何个人与单位可以共享频率资源。[8] 4.6.2 抗干扰性 扩频通信在空间传输时所占有的带宽相对较宽，而收端又采用相关检测的办法来解扩，使有用宽带信息信号恢复成窄带信号，而把非所需信号扩展成宽带信号，然后通过窄带滤波技术提取有用的信号。这祥，对于各种干扰信号，因其在收端的非相关性，解扩后窄带信号中只有很微弱的成份，信噪比很高，因此抗干扰性强。 当Gp = 35dB时，抗干扰容限Mj = 22dB，即在负信噪声比(－22dB)条件下，可以将信号从噪声的湮没中提取出来。 在目前商用的通信系统中， 扩频通信是唯一能够工作于负信噪比条件下的通信方式。 对于宽带干扰和脉冲干扰在扩频设备中如何被抑制的物理过程，可以用图4-6和图4-7加以说明。 对于各种形式人为的(如电子对抗中)干扰或其他窄带或宽带(扩频)系统的干扰， 只要波形、时间和码元稍有差异，解扩后仍然保持其宽带性，而有用信号将被压缩，见图4-6所示[8]。   图4-6 扩频系统抗宽带干扰能力示意图 对于脉冲干扰，带宽将被展宽到B，而有用信号恢复(压缩)后，保证高于干扰，见图4-7所示[8]。 图4-7 扩频系统抗脉冲干扰能力示意图 由于扩频系统这一优良性能，误码率很低，正常条件下可低到l 0-10, 最差条件下约10-6，完全能满足国内相关系统对通道传输质量的要求。 4.6.3 隐蔽性好 由于扩频信号在相对较宽的频带上被扩展了，单位频带内的功率很小，信号湮没在噪声里，一般不容易被发现，而想进一步检测信号的参数(如伪随机编码序列)就更加困难，因此说其隐蔽性好。 再者，由于扩频信号具有很低的功率谱密度，它对目前使用的各种窄带通信系统的干扰很小。 4.6.4 实现码分多址 扩频通信提高了抗干扰性能，但付出了占用频带宽的代价。 如果让许多用户共用这一宽频带，则可大为提高频带的利用率。由于在扩频通信中存在扩频码序列的扩频调制，充分利用各种不同码型的扩频码序列之间优良的自相关特性和互相关特性，在接收端利用相关检测技术进行解扩，则在分配给不同用户码型的情况下可以区分不同用户的信号，提取出有用信号。这样一来，在一宽频带上许多对用户可以同时通话而互不干扰。[4] 4.6.5 抗多径干扰 较强的在无线通信的各个频段，长期以来，多径干扰始终是一个难以解决的问题之一。在以往的窄带通信中，采用两种方法来提高抗多径干扰的能力： 一是把最强的有用信号分离出来，排除其他路径的干扰信号，即采用分集接收技术； 二是设法把不同路径来的不同延迟、不同相位的倍号在接收端从时域上对齐相加，合并成有用信号，即采用梳状滤波器的方法。 这两种技术在扩频通信中都易于实现。利用扩频码的自相关特性，在接收端从多径信号中提取和分离出最强的有用信号，或把多个路径来的同一码序列的波形相加合成，这相当于梳状滤波器的作用。另外，采用频率跳变扩频调制方式的扩频系统中，由于用多个频率的信号传送同一个信息，实际上起到了频率分集的作用。[8] 4.6.6 精确地定时和测距 我们知道电磁波在空间的传播速度是固定不变的光速。人们自然会想到如果能够精确测量电磁波在两个物体之间传播的时间，也就等于测量两个物体之间的距离。 在扩频通信中如果扩展频谱很宽，则意味着所采用的扩频码速率很高，每个码片占用的时间就很短。当发射出去的扩频信号在被测物体反射回来后，在接收端解调出扩频码序列，然后比较收发两个码序列相位之差，就可以精确测出扩频信号往返的时间差，从而算出二者之间的距离。测量的精度决定于码片的宽度，也就是扩展频谱的宽度。码片越窄，扩展的频谱越宽，精度越高。[5] 4.6.7 适合多种传输 扩频通信一般都采用数字通信、码分多址技术，适用于计算机网络，适合于数据和图象传输。 4.6.8 安装简便 扩频通信设备是高度集成，采用了现代电子科技的尖端技术，因此，十分可靠、小巧，大量运用后成本低，安装便捷，易于推广应用。 5直接序列扩频技术仿真 5.1 MATLAB概况 矩阵实验室（MATLAB:Matrix Laboratory）是一种以矩阵运算为基础的交互式的程序语言。与其它计算机语言相比，具有简洁和智能化程度高的特点，因而用其编程和调试，可以大大提高工作的效率。 目前MATLAB已经成为国际上最流行的软件之一，除了可提供传统的交互式的编程方法之外，还能提供丰富可靠的矩阵运算、图形绘制、数据处理、图像处理和方便的Windows编程工具等。因而出现了各种以MATLAB为基础的工具箱，应用于自动控制、图像信号处理、生物医学工程、语音处理、信号分析、时序分析与建模、优化设计等广泛的领域，表现出了一般高级语言难以比拟的优势。较为常见的MATLAB工具箱有：控制系统工具箱、系统辩识工具箱、多变量频率设计工具箱、分析与综合工具箱、神经网络工具箱、最优化工具箱、信号处理工具箱、模糊推理系统工具箱，以及通信工具箱等。 在MATLAB通信工具箱中有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。通信工具箱中的模块可供直接使用，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。 MATLAB通信工具箱中的系统仿真，分为用SIMULINK模块框图进行仿真和用MATLAB函数进行的仿真两种。在用SIMULINK模块框图的仿真中，每个模块，在每个时间步长上执行一次，就是说，所有的模块在每个时间步长上同时执行。这种仿真被称为时间流的仿真。而在用MATLAB函数的仿真中，函数按照数据流的顺序依次执行，意味着所处理的数据，首先要经过一个运算阶段，然后再激活下一个阶段，这种仿真被称为数据流仿真。某些特定的应用会要求采用两种仿真方式中的一种，但无论是哪种，仿真的结果是相同的。[9] 5.2 MATLAB基本操作 双击MATLAB7.0的“启动”图标后将启动MATLAB，其窗口环境如图5-1所示。 图5-1MATLAB默认界面 然后将调用的函数选择好如图5-2所示： 图5-2 调用函数 5.3 MATLAB仿真 5.3.1 主程序仿真 说明：主程序包含两个输入参数userh和seq，其中user表示同时进行扩频通信的用户数；seq是扩频码的选择参数，扩频码可以是m序列、Gold序列、正交Gold序列；一个输出参数ber表示该用户数下的误码率。程序的第12-17行主要进行一些全局参数的设置，第21-24行对脉冲成形滤波器的参数进行设置，第28-34行是扩频码生成参数设置。在设置完成扩频码的生成参数后，第38-51行是根据相应的参数生成对应的扩频码。第55-58行是产生衰落信道。所有的设置完成后，第62-102行，根据信噪比的取值，进行仿真[10]（主程序见附录）。 在发射端，首先根据用户数，产生各个用户的发射数据，然后对发射数据进行Gray编码，并进行4-QAM调制。调制完成后，对信号进行扩频，其中扩频是由函数spread实现的，它的代码将在下面介绍。然后将扩频后的信号通过脉冲成形滤波器，并计算每个用户相应的信号功率，最后将各个用户的信号进行线性相加。 发射端的信号通过衰落信道后，到达接收端，在接收端根据信噪比加入高斯白噪声，并根据衰落信道值对接收信道补偿。在这里假设接收到的每个信号中高斯白噪声是不同的，而经历的信道衰落是一致的。在对接收信号进行补偿后，将信号通过接收脉冲成形滤波器，并进行降采样处理，随后对信号进行扩解。解扩是通过函数despread完成的，它的代码将在后面进行介绍。解扩完成后，在对信号进行4-QAM解调，进行Gray编码逆映射，恢复原始数据。最后分别对用户原始数据和解扩解调后的恢复数据进行比较，得出对应信噪比的误码率。[10] 主程序仿真结果如下： 图5-3误码率分析 Command Window仿真结果如下：输出结果为不同用户数下的误码率。 图5-4仿真数据 图5-5 Workplace下数据显示 在主程序中用到的扩频函数spread的代码如下： %扩频函数 function [out] = spread(data, code) % **************************************************************** % data : 输入数据序列 % code : 扩频码序列 % out : 扩频后的输出数据序列 % **************************************************************** switch nargin case { 0 , 1 } %如果输入参数个数不对，提示错误 error('缺少输入参数'); end [,vn] = size(data); [ > ,vn*vc); for ii=1: out(ii,:) = reshape(code(ii,:).'*data(ii,:),1,vn*vc); end %************************end of file *********************** Spread函数有两个输入函数，分别是输入数据序列和扩频码序列，一个输出参数，即扩频后的输出数据序列。程序首先检查输入的参数是否满足要求，若不满足要求，提示错误。如下程序所示： switch nargin case { 0 , 1 } %如果输入参数个数不对，提示错误 error('缺少输入参数'); end 然后检测扩频码的个数是否与输入的数据序列个数是否匹配，如果不匹配，也提示错误。如下程序所示： if > out = despread(data, code) % **************************************************************** % data : 输入数据序列 % code : 解扩使用的扩频码序列 % out : 解扩后的输出数据序列 % **************************************************************** switch nargin %如果输入参数个数不对，提示错误 case { 0 , 1 } error('缺少输入参数'); end [,vn] = size(data); [vc); for ii=1:vc); out(ii,:)= code(ii,:)*xxvc; end %**************************end of file *************************** Despread函数也有两个参数，分别是扩频后的数据序列和扩频码序列，一个输出函数是解扩后的输出序列。程序开始也是检测输入参数的个数，如果输入参数不对，也进行错误提示。如下程序所示： switch nargin %如果输入参数个数不对，提示错误 case { 0 , 1 } error('缺少输入参数'); end 然后用相应扩频码序列进行相关解调。 5.3.2 m序列DS-CDMA在AWGN下的性能仿真 首先对用户数进行定义，对扩频码进行选择，程序如下所示： %m-序列DS-CDMA在AWGN信道下的性能仿真 clear all user=[1 4 7]; seq=1; 其次是调用DS-CDMA函数，进行性能仿真。在调用主函数时，需要注意的是要把衰落信道相关的部分先注释掉。程序如下： for index=1:length(user) ber(index,:)=dscdma(user(index),seq); end 最后根据仿真结果画出相应曲线，程序代码如下： EbNo=0:2:10; semilogy(EbNo,ber(1,:),'-kx',EbNo,ber(2,:),'-ko',EbNo,ber(3,:),'-k*'); legend('user=1','user=4','user=7') title('m序列DS-CDMA在AWGN信道下的性能') xlabel('信噪比EbNo(dB)') ylabel('误比特率(BER)') 仿真图如下所示： 图5-6 m序列DS-CDMA在AWGN信道下的性能分析 对应数据如下图所示： 图5-7 误码率数据图 从图5-6中可以看出，由于m序列即使在完全同步时，之间的互相关值也不为0，因此随着用户数的增加，干扰越来越多，导致系统的误码性能下降。 5.3.3正交Gold序列在AWGN信道下的性能仿真 代码同m序列基本相同，所不同的是，在仿真时，是把seq参数设置成3,程序仿真结果如下图所示： 图5-8 正交GOLD序列DS-CDMA在AWGN下的信道仿真 为了一目了然的可以看到相关重要数据，我们可以进入Workplace区域，如5-9图所示： 5-9误码率数据图 由于正交Gold序列在完全同步时，它们的互相关值为0，因此其BER性能并不随着用户数增加而恶化。 5.3.4 m序列DS-CDMA在Rayeligh衰落信道下的性能 程序程序相同，不同的是需要把主程序中的Rayleigh衰落信道部分的注释去掉。仿真图如下所示： 图5-10 m序列DS-CDMA在Rayleigh衰落信道下的性能 5.3.5 Gold序列DS-CDMA在Rayeligh衰落信道下的性能 仿真代码和Gold序列DS-CDMA在AWGN信道下的仿真相同，区别在于要把主程序中的瑞利衰落信道代码注释掉，然后进行仿真，仿真图如下： 图5-11 Gold序列DS-CDMA在Rayleigh衰落信道下的性能 从图5-10和5-11中可以看出，DS-CDMA系统在Rayelight衰落信道下的性能要比AWGN信道下的性能差，但是正交Gold序列的性能依然优于m序列。 5.4 Simulink仿真 5.4.1 Simulink概括 Simulink是MATLAB中的一个建立系统方框图和基于方框图级的系统仿真环境，是一个对动态系统进行建模、仿真和仿真结果分析的软件包。使用Simulink可以更加方便地对系统进行可视化建模，并进行基于时间流的系统级仿真，使得仿真系统建模与工程中的方框图统一起来。而且仿真结果可以几乎实时地通过可视化模块，如示波器、频谱仪模块以及数据输入输出等显示出来，使得系统仿真工作大为方便。常用仿真模块库有:CDMA参考模块、通信系统模块库、数字信号处理模块库等。[11] 5.4.2 Simulink窗口环境 启动MATLAB之后，在命令窗口中输入命令“Simulink”或者单击MATLAB工具栏上的Simulink图标，就可以打开Simulink模块库窗口。 在Simulink模块库窗口中单击菜单项“File|New|Model”就可以新建一个Simulink模型文件，如图5-12所示：[11] 图5-12 Simulink仿真窗口 其模块库如下图5-13所示： 图5-13 模块库图 5.4.3 Simulink模块搭建和参数设置 A 信源模块 Random-IntegerGenerator（随机整数发生器）产生的二进制随机信号，采样周期为0.01.信号馈入载频为3000Hz的M-PSK Modulator Passband(通带M-PSK调制器)调制，调制后单列双极性实信号被周期为31的m序列通过继电器转换为双极性二进制序列，然后和伪随机序列直接相乘进行扩频。模块图如图所示： 5-14信源模块 参数设置如图5-15所示： 图5-15 信源参数设置 其中，M-ary number 输出范围设置随机整数取值的范围，当该参数设置为M时，随机整数的取值范围为[0,M-1]。M-ary number为元数，设置为2；Initial seed 为初始化种子，设置为12345，是随机整数；Sample time 为采样时间，设置为0.01；选择了Samples per frame 项则不能选择Frame-based outputs，否则输出的是一个二维向量，而不是一个一维输出序列。 B 调制模块 由于发送端送来的信号具有较低的频谱能量，一般不适宜在信道中直接传输，因此在通信系统的发送端长有调制过程，而在接受端有解调过程。调制和解调的作用在于通过某种方式将信号频谱由一个频率搬移到另一个频率上。调制模块为M-PSK通带调制器，其模块图下： 5-16 调制模块图 主要参数如图5-17所示： 图5-17 调制解调参数设置 参数具体含义如下：M-ary number为元数，设置为2；Input type 为输入类型，设置为Bit（比特）；Contellation ordering为分布秩序，设置为Binary(二进制)；Symbol period（s）为符号周期，设置为0.01；Baseband samples per symbol为每符号基带采样，设置为1；Carrier initial phase（rad）为载频初始相位，设置为pi2；Carrier frequency 为载频，设置为3000Hz；Output sample time为输出采样时间，设置为0.00131. 解调模块和调制模块相同参数设置如图5-17，解调模块图如下： 5-18解调模块 C 扩频模块 扩频模块包括伪随机码（由PN模块产生器完成）和相关运算两部分完成。其中相关算实质为信息流和随机序列模二加或者相乘的过程。PN模块如下所示： 5-19 PN模块图 参数设置如图5-20所示： 图5-20 PN模块参数 Canerator polynomial为生成多项式，设置为[1 1 1 1 0 1];Initial states为初始状态，设置为[0 0 1 0 0];Shift为移位，设置为0；Sample time为采样时间，设置为0.0131 D 继电器模块 系统中使用继电器（Relay）作用是将单极性二进制码转化成双极性二进制码，使用双极性二进制码可以克服用单极性二进制码用异或的方法产生的不足。 模块图如5-21所示： 5-21继电器模块 参数设置如图5-22所示： 图5-22 延时器参数 Switch on point为大于等于时，开关打开，设置为0.5 Switch off point为小于等于时，开关关闭；Output when on为开关打开时输出值，设置为1；Output when off为开关关闭时输出值，设置为-1；采样时间（Sample time）设置为-1。 E 噪声模块 噪声模块选用加性高斯白噪声模块，如图5-23所示： 5-23信道模块图 参数设置如图5-24所示： Initial seed为初始化种子，设置为1237；信噪比为10；Number of bits per symbol为每符号输出数，设置为1；Input signal power为输入信号功率，设置为1；Symbol time为符号周期设置为1。 图5-24 噪声信道参数 F 误码率模块 输出是需要观察误码率，因此需要误码率模块（Error Rate Calculation），如图5-25所示； 图5-25 误码率模块图 参数设置如图5-26所示： 图5-26 误码率参数图 5.5 Simulink对DS-CDMA系统仿真 5.5.1系统框图 图5-27所示是一个先调制后扩频的扩频通信系统框图。Random Generator（随机整数发生器）产生的是一个二进制随机信号，采样周期为0.01。信号馈入载频为3000Hz的M-PSK调制器调制，调制后的单列双极性的实信号与周期为31的m序列（通过继电器转换为双极性二进制序列）直接相乘后进行扩频，扩频后的双极性二进制信号进入AWGN的信噪比为10dB的传输环境以后进入接收部分。信号首先进行解扩，然后进入M-PSK解调器进行解调，解调后的信号直接输入误码表。[12] 扩频、解扩的方式可以使用单极性二进制码元用异或的方式，但是0的结果有时处理起来比较容易出错，当信号叠加了噪声信号后已经不是二进制码时，就不能用异或方式处理。使用双极性二进制码元用相乘的方式同样可以完成扩频与解扩的运算，还可以克服上述方法的不足。 5-27 基于Simulinkd的DS-CDMA系统框图 5.5.2系统仿真 图5-28 Simulink仿真图 扩频之后主要是对误码率进行观察，在后面的仿真中还会针对信噪比的变化观察误码率的变化。Display模块将误码率清晰准确地显示出来。 1仿真模型中的信源模块的仿真波形如图5-29所示： 图5-29信源波形图 信源为随机整数器产生的二进制随机信号，方便观察，采样时间和初始状态可以任意设置，从而满足扩频通信系统所需的接收。 2仿真模型中的调制模块的仿真波形如图5-30所示： 图5-30 调制波形图 3.仿真模型中的伪随机序列PN模块的仿真波形如图5-31所示： 本振PN码同步，作为伪随机码，m序列是其中最重要的一种，这种序列有优良的自相关特性，易于产生和复制，因此得到广泛应用。继电器完成了将单极性二进制码转换成双极性二进制码的功能，可以有效避免单极性二进制码产生的不足。 图5-31PN序列波形图 4 仿真模型中的扩频模块的仿真波形如图5-32所示： 图5-32扩频波形图 扩频之后的电平的，单极性二进制码和双极性二进制码相乘之后产生的结果。因为信号叠加了噪声后已经不是二进制码元，因此不能用异或而选择了将调制过的信号和经过继电器转换为双极性的二进制码元相乘，以完成扩频。过程中干扰信号与伪随机序列不相关，在接受端被扩展，使落入信号频带内的干扰信号功率大大降低，从而提高了系统的输出信噪比。 5仿真模型中的解扩模块的仿真波形如图5-33所示： 解扩之后波形依然为多电平，如下图所示。 5-33解扩波形图 6仿真模型中的解调模块仿真波形图如图5-34所示： 5-34解调波形图 解调之后的波形和信源一样，验证了扩频系统的理论，即解调后恢复出原来的信息。 6 总结与展望 扩频通信以较强的抗干扰、抗多径衰落成为第三代通信核心技术。本论文主要阐述了扩频理论基础及其实现方法，利用MTLAB可视化工具箱Simulink建立扩频通信的原理和系统仿真模型。详细给出个模块参数及其每个阶段的波形图，在给定的仿真条件下运行了仿真系统，验证了所建模型的正确性。与此同时，对于MTLAB程序也进行了系统仿真，对于不同的伪随机序列进行仿真，得出波形图。通过仿真研究了扩频通信的可行性及其输出端信噪比的关系。结果表明，在相同误码率下，增加扩频增益，可以提高系统输出端信噪比，从而提高系统的抗干扰能力。 从最佳通信系统的角度看扩频通信得出结论是:最佳通信系统=最佳发射机+最佳接收机。几十年来，最佳接收理论已经很成熟，但最佳发射问题一直没有好好解决，伪随机码扩频是一种最佳的信号形式和调制制度，构成了最佳发射机。因此有：最佳通信系统=伪码扩频+相关接收。有了这种认识，人们就不难预测扩频通信的未来前景。随着扩频通信的飞速发展，特别是在2.4GHz频段扩频作用的大量使用，扩频系统之间的干扰问题越来越突出，有时甚至不能正常工作。正如一切事物都有两个方面一样，扩频通信也不例外，它最大的特点是抗干扰能力强，不怕其他系统干扰，也不干扰其他系统。因为发射功率谱密度极低，但相似相似扩频系统之间会形成相应的干扰。随着扩频设备的广泛应用，扩频系统相互干扰的事也有时会发生。特别是在2.4GHz频段，有大量的64K扩频Modem在使用，因此干扰极大，网络不能正常工作。如果不能解决扩频系统之间的干扰，扩频通信发展会得到阻止。智能天线和OFDM应运而生，它们很好的解决了这一难题，标志着扩频通信系统的进步和发展。 参考文献 [1] 袁超伟，陈德荣，冯志勇．CDMA蜂窝移动通信．北京：北京邮电大学出版社，2003． [2] 邬国扬，孙献璞．蜂窝通信．西安：西安电子科技大学出版社，2002． [3] 韦惠民，张邦宁．扩频通信技术及其应用．西安：西安电子科技大学出版社，2007． [4] 李建东，郭梯云，邬国扬．移动通信 ．西安：西安电子科技大学出版社，2006． [5] 田日才． 扩频通信．北京：清华大学出版社，2007． [6] 邵佳，董晨辉.通信系统建模与仿真实例精讲.北京：电子工业出版社，2009. [7] 樊昌信, 曹丽娜 ．通信原理．北京:国防工业出版社,2006． [8] 张辉，曹丽娜．现代通信原理与技术．西安：西安电子科技大学出版社，2002． [9] 钟麟，王峰．MATLAB仿真技术与应用教程．北京：国防工业出版社，2004． [10] 徐明远，邵玉斌. MATLAB仿真在通信与电子工程中的应用．西安：西安电子科技大学出版社，2010． [11] 刘 敏, 魏 玲. MATLAB 通信仿真与应用.北京：国防工业出版社, 2001. [12] 王立宁, 等. MATLAB 与通信仿真.北京:人民邮电出版社．2000. 致谢 写到这里的时候说明我的毕业设计论文即将走到尾声，一路走来总是患得患失，现在回想起来做毕设的点滴心中却五味杂陈，有欣喜、有激动、有感动、有感激、有酸涩、有无助。相信这会是我走出大学后的宝贵记忆，带着这份回忆勇敢的走向自己下段人生。 这次毕业设计的指导老师是段佳勇老师，不得不说，段老师给了我很多的帮助，提供了丰富的参考书籍，为我细心讲解每个部分的含义。和我们一起一点一点进步，陪着我们一步一步完成我们的毕设。在这里衷心的感谢您，您辛苦了。这份感激我会一直记得。 除了指导老师带给我帮助以外，同学之间的帮助和陪伴也是必不可免的。几个月的风风雨雨我们一起走过，一起为各自的目标奋斗过，回过头，毕设这段时间的一幕幕仿佛昨天，我们将其收入囊中继续前行，只是，未来的路多了很多祝福，即使充满荆棘，我们依然可以坦然从容。在这里，同样谢谢陪伴过我的每个人，也祝福你们锦绣前程。 最后，我想感谢自己，感谢自己的坚持，感谢自己曾经的努力换来了一份收获，换来一份对人生的感悟。这次的毕设会到给我潜移默化的影响，我将继续前行。 附录A 源程序 %直接序列扩频主程序代码 function [ber] = dscdma(user,seq) % user: 同时进行扩频通信的用户数 % seq: 扩频码1:M-序列 2:Gold序列 3:正交Gold序列 % ber： 该用户数下的误码率 %**************************** 初始化部分 *************************** sr = 256000.0; % 符号速率 nSymbol=1000; %每种信噪比下发送的符号数 M = 4; % 4-QAM调制 br = sr * log2(M); % 比特速率 graycode=[0 1 3 2]; % Gray编码规则 EbNo=0:2:10; % EbNo 变化范围 %************************** 脉冲成形滤波器参数 ********************* delay = 10; % 升余弦滤波器时延 Fs = 8; % 滤波器过采样数 rolloff = 0.5; % 升余弦滤波器滚降因子 rrcfilter = rcosine(1,Fs,'firsqrt',rolloff,delay);%设计根升余弦滤波器 %********************** 扩频码产生参数 **************************** % user = user1; % 用户数 stage = 3; % m序列的阶数 ptap1 = [1 3]; % m序列1的寄存器连接方式 ptap2 = [2 3]; % m序列2的寄存器连接方式 regi1 = [1 1 1 ]; % m序列1的寄存器初始值 regi2 = [1 1 1]; % m序列2的寄存器初始值 %******************** 扩频码的生成 ******************************** switch seq case 1 % M-序列 code = mseq(stage,ptap1,regi1,user); case 2 % Gold 序列 m1 = mseq(stage,ptap1,regi1); m2 = mseq(stage,ptap2,regi2); code = goldseq(m1,m2,user); case 3 % 正交 Gold 序列 m1 = mseq(stage,ptap1,regi1); m2 = mseq(stage,ptap2,regi2); code = [goldseq(m1,m2,user),zeros(user,1)]; end code = code * 2 - 1; clen = length(code); %************************** 衰落信道参数 ************************** %ts = 1 Fs sr clen; % 信道采样时间间隔 %t=(0:nSymbol*Fs*clen-1+2*delay*Fs)*ts; % 每种信噪比下的符号传输时间 %fd = 160; % 多普勒频移 [Hz] %(1,length(out1))+j*randn(1,length(out1))); % 加入高斯白噪声（AWGN） %y(ii,:)=y(ii,:). [out] = spread(data, code) % **************************************************************** % data : 输入数据序列 % code : 扩频码序列 % out : 扩频后的输出数据序列 % **************************************************************** switch nargin case { 0 , 1 } %如果输入参数个数不对，提示错误 error('缺少输入参数'); end [,vn] = size(data); [ > ,vn*vc); for ii=1: out(ii,:) = reshape(code(ii,:).'*data(ii,:),1,vn*vc); end %******************************** end of file *********************** %信号解扩 function out = despread(data, code) % **************************************************************** % data : 输入数据序列 % code : 解扩使用的扩频码序列 % out : 解扩后的输出数据序列 % **************************************************************** switch nargin %如果输入参数个数不对，提示错误 case { 0 , 1 } error('缺少输入参数'); end [,vn] = size(data); [vc); for ii=1:vc); out(ii,:)= code(ii,:)*xxvc; end %******************************** end of file *********************** 子程序： 1. %m-序列DS-CDMA在AWGN信道下的性能仿真 clear all user=[1 4 7]; seq=1; for indx=1:length(user) ber(indx,:)=dscdma(user(indx),seq); end EbNo=0:2:10; semilogy(EbNo,ber(1,:),'-kx',EbNo,ber(2,:),'-ko',EbNo,ber(3,:),'-k*'); legend('user=1','user=4','user=7') title('m序列DS-CDMA在AWGN信道下的性能') xlabel('信噪比EbNo(dB)') ylabel('误比特率(BER)) 2. %Gold序列DS-CDMA在AWGN信道下的性能仿真 clear all user=[1 4 7]; seq=3; for indx=1:length(user) ber(indx,:)=dscdma(user(indx),seq); end EbNo=0:2:10; semilogy(EbNo,ber(1,:),'-kx',EbNo,ber(2,:),'-ko',EbNo,ber(3,:),'-k*'); legend('user=1','user=4','user=7') title('Gold序列DS-CDMA在AWGN信道下的性能') xlabel('信噪比EbNo(dB)') ylabel('误比特率(BER)') 附录B 程序流程图 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作 者 签 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 ​​​​​​​​​​​​ 指导教师签名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授权说明 本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 ​​​​​​​​​​​​ 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权　　 　 　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名： 日期： 年 月 日 导师签名： 日期： 年 月 日 指导教师评阅书 指导教师评价： 一、撰写（设计）过程 1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、论文（设计）质量 1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 ？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、论文（设计）水平 1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建议成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所选等级前的□内画“√”） 指导教师： （签名） 单位： （盖章） 年 月 日 评阅教师评阅书 评阅教师评价： 一、论文（设计）质量 1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、论文（设计）水平 1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建议成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所选等级前的□内画“√”） 评阅教师： （签名） 单位： （盖章） 年 月 日 教研室（或答辩小组）及教学系意见 教研室（或答辩小组）评价： 一、答辩过程 1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、对答辩问题的反应、理解、表达情况 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、学生答辩过程中的精神状态 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、论文（设计）质量 1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、论文（设计）水平 1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 评定成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所选等级前的□内画“√”） 教研室主任（或答辩小组组长）： （签名） 年 月 日 教学系意见： 系主任： （签名） 年 月 日 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行的研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经特别注明引用的内容和致谢的地方外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明并表示感谢。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者（本人签名）： 年 月 日 学位论文出版授权书 本人及导师完全同意《中国博士学位论文 全文 企业安全文化建设方案企业安全文化建设导则安全文明施工及保证措施创建安全文明校园实施方案创建安全文明工地监理工作情况 数据库出版 章程 公司章程范本下载项目章程下载公司章程下载公司章程下载公司章程下载 》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库出版章程》(以下简称“章程”)，愿意将本人的学位论文提交“中国学术期刊（光盘版）电子杂志社”在《中国博士学位论文全文数据库》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库》中全文发表和以电子、网络形式公开出版，并同意编入CNKI《中国知识资源总库》，在《中国博硕士学位论文评价数据库》中使用和在互联网上传播，同意按“章程”规定享受相关权益。 论文密级： □公开 □保密（___年__月至__年__月）(保密的学位论文在解密后应遵守此协议) 作者签名：_______ 导师签名：_______ _______年_____月_____日 _______年_____月_____日 独 创 声 明 本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。 本声明的法律后果由本人承担。   作者签名: 二〇一〇年九月二十日   毕业设计（论文）使用授权声明 本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。 本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。 （保密论文在解密后遵守此规定）   作者签名: 二〇一〇年九月二十日 致 谢 时间飞逝，大学的学习生活很快就要过去，在这四年的学习生活中，收获了很多，而这些成绩的取得是和一直关心帮助我的人分不开的。 首先非常感谢学校开设这个课题，为本人日后从事计算机方面的工作提供了经验，奠定了基础。本次毕业设计大概持续了半年，现在终于到结尾了。本次毕业设计是对我大学四年学习下来最好的检验。经过这次毕业设计，我的能力有了很大的提高，比如操作能力、分析问题的能力、合作精神、严谨的工作作风等方方面面都有很大的进步。这期间凝聚了很多人的心血，在此我表示由衷的感谢。没有他们的帮助，我将无法顺利完成这次设计。 首先，我要特别感谢我的知道郭谦功老师对我的悉心指导，在我的论文书写及设计过程中给了我大量的帮助和指导，为我理清了设计思路和操作方法，并对我所做的课题提出了有效的改进方案。郭谦功老师渊博的知识、严谨的作风和诲人不倦的态度给我留下了深刻的印象。从他身上，我学到了许多能受益终生的东西。再次对周巍老师表示衷心的感谢。 其次，我要感谢大学四年中所有的任课老师和辅导员在学习期间对我的严格要求，感谢他们对我学习上和生活上的帮助，使我了解了许多专业知识和为人的道理，能够在今后的生活道路上有继续奋斗的力量。 另外，我还要感谢大学四年和我一起走过的同学朋友对我的关心与支持，与他们一起学习、生活，让我在大学期间生活的很充实，给我留下了很多难忘的回忆。 最后，我要感谢我的父母对我的关系和理解，如果没有他们在我的学习生涯中的无私奉献和默默支持，我将无法顺利完成今天的学业。 四年的大学生活就快走入尾声，我们的校园生活就要划上句号，心中是无尽的难舍与眷恋。从这里走出，对我的人生来说，将是踏上一个新的征程，要把所学的知识应用到实际工作中去。 回首四年，取得了些许成绩，生活中有快乐也有艰辛。感谢老师四年来对我孜孜不倦的教诲，对我成长的关心和爱护。 学友情深，情同兄妹。四年的风风雨雨，我们一同走过，充满着关爱，给我留下了值得珍藏的最美好的记忆。 在我的十几年求学历程里，离不开父母的鼓励和支持，是他们辛勤的劳作，无私的付出，为我创造良好的学习条件，我才能顺利完成完成学业，感激他们一直以来对我的抚养与培育。 最后，我要特别感谢我的导师赵达睿老师、和研究生助教熊伟丽老师。是他们在我毕业的最后关头给了我们巨大的帮助与鼓励，给了我很多解决问题的思路，在此表示衷心的感激。老师们认真负责的工作态度，严谨的治学精神和深厚的理论水平都使我收益匪浅。他无论在理论上还是在实践中，都给与我很大的帮助，使我得到不少的提高这对于我以后的工作和学习都有一种巨大的帮助，感谢他耐心的辅导。在论文的撰写过程中老师们给予我很大的帮助，帮助解决了不少的难点，使得论文能够及时完成，这里一并表示真诚的感谢。 1 _1241246999.unknown _1243950455.unknown _1432142246.vsd 话音数据 → 话音数据 本地载波 本地PN码 _1432194409.vsd � � 码发生器1 码发生器2 钟源 码3（码2模二加码1） _1432290749.vsd D1 D2 D3 钟脉冲 输出 1110010 _1432406867.vsd � � � 开始 初始化参数设置 初始化匹配滤波器 初始化扩频寄存器 及信道参数 扩频码发射 接收 数据叠加高斯白噪声 解扩 解调 判断seq个数 Seq=1 Seq=2 Seq=3 m序列 Gold序列 正交 Gold序列 仿真： 性能分析 结束 _1432195473.vsd � � 1 2 3 4 1 5 2 3 4 5 _1432190864.vsd _1243950536.unknown _1243951239.unknown _1243950516.unknown _1241330323.unknown _1243523552.unknown _1243576168.unknown _1243523802.unknown _1241330355.unknown _1241247174.unknown _1241247257.unknown _1241247730.unknown _1241247179.unknown _1241247029.unknown _1241247160.unknown _1241001804.unknown _1241002109.unknown _1241005125.unknown _1241160559.unknown _1241004708.unknown _1241001860.unknown _1240994062.unknown _1241001462.unknown _1241001535.unknown _1241001082.unknown _1240994120.unknown _1240993941.unknown _1240994006.unknown _1240993898.unknown