CDMA系统仿真(通信原理三级项目).ppt

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1、CDMA系统仿真CDMA是指在各发送端使用不相同、相互（准）正交的地址码调制所传送的信息，而在接收端在利用码型的（准）正交性，通过相关检测，从混合信号中选出相应的信号的一种技术。实现CDMA的理论基础是扩频通信，即在发送端将待发送的数据用伪随机码进行调制，实现频谱扩展，然后进行传输，而在接收端则采用同样的编码进行解扩及相关处理，恢复原始的数据信息。该实验系统通过对4用户下的DS-CDMA系统进行仿真设计，说明DS-CDMA通信系统的基本实现方式，实现PSK调制与解调，加入信道噪声，并实现4用户检测。系统框

2、图DS-CDMA利用不同的地址码（PN序列）区分用户，地址码与用户数据（信码）相乘后得到扩频信号，经信道传输后，在接受端与本地地址码进行相关检测后，从中将地址码与本地地址码一致的用户数据选出，把不一致的用户除掉。从而实现了利用正交地址码序列区分用户，体现了码分多址的通信方式。扩频设计基本原理扩频通信技术是一种信息传输方式，其信号所占有的频带宽度远大于所传信息必需的最小带宽；频带的扩展是通过一个独立的码序列来完成，用编码及调制的方法来实现的，与所传信息数据无关；在接收端则用同样的码进行相关同步接收、解扩及恢

3、复所传信息数据。扩频设计扩频通信的理论基础香农公式扩频设计由上面的香农公式可以看出，在给定的传输速率C不变的条件下，频带宽度W和信噪比S／N是可以互换的。即可通过增加频带宽度的方法，在较低的信噪比情况下，传输信息。扩展频谱换取信噪比要求的降低，正是扩频通信的重要特点，并由此为扩频通信的应用奠定了基础。扩频设计①（0，1）域上的二进制序列作乘法运算，必须首先转换到（-1，+1）域上（0→-1，1→+1）然后再相乘。②二进制序列在（0，1）域上模二加（异或）运算与其在（-1，+1）域上的乘法运算等效。故可用乘

4、法器（Product）对将已进行极性转换的信源和扩频序列相乘，完成扩频。扩频过程演示信源设计信源采用二进制贝努利序列产生器(BernoulliBinaryGenerator)产生二进制序列。采样时间设置为6e-4s，且不同用户的随机种子不同。伪随机序列设计伪随机码是一种结构可以预先确定，可重复产生和复制，具有某种随机序列随机特性的序列码。伪随机码序列一般可以利用移位寄存器网络产生。在DS-CDMA系统中，所有用户工作在相同的中心频率上，输入数据序列与伪随机序列相乘后得到宽带信息。不同用户使用不同的PN序列

5、，这些PN序列相互正交。在实际的通信系统中可以利用不同的伪随机序列作为不同用户的地址码，从而实现码分多址通信。该设计采用PN序列生成器（PNSequenceGenerator），生成扩频序列不同的用户。PN序列生成器，使用相同的特征多项式[1000011],但是初始状态不同。采样一般设置为信源速率的整数倍，该系统采样时间设置为2e-5s。调制与解调设计调制采用M-PSK调制模块（M-PSKModulatorBaseband），设置为8进制相移键控。8进制相移键控即是将输入二进制数字序列中每3比特分成一组，

6、共有8种组合，即000，001，010，011，100，101,110,111。用8种相位之一去代表每种排列。解调采用M-PSK解调模块（M-PSKModulatorBaseband），同样设置为8进制。8PSK信号相位如图：信道设计采用加性高斯白噪声信道(AWGNChannel模块)进行分析。由于AWGN信号易于分析、近似，因此在信号处理领域，对信号处理系统（如滤波器、低噪音高频放大器、无线信号传输等）的噪声性能的简单分析(如：信噪比分析)中，一般可假设系统所产生的噪音或受到的噪音信号干扰在某频段或限制

7、条件之下是高斯白噪声。解扩设计将解调后信号与原伪随机序列相乘完成解扩滤波器设计每一路用户与对应的PN序列相乘完成解扩，解扩后的信号是窄带信号。其他用户仍是宽带信号，因此还需要设计一个低通滤波器，将窄带信号提取出来。设置滤波器为FIR低通滤波器,Fs=100Hz,Fpass=4Hz,Fstop=9Hz。扩频前的频谱扩频后的频谱解扩滤波后的频谱由以上图形可以看到：待传信息的频谱被扩展了以后，能量被均匀地分布在较宽的频带上，功率谱密度下降；扩频信号解扩以后，宽带信号恢复成窄带信息，功率谱密度上升；相对与信息信号

8、，脉冲干扰只经过了一次被模二相加的调制过程，频谱被扩展，功率谱密度下降，从而使有用信息在噪声干扰中被提取出来。用户模块用户模块完成扩频功能信道传输设计模块相关接受模块由输入信号与PN码相乘完成解扩，并需要设置一个低通滤波器和抽样判决器完成多用户检测。误码率测试模块误码率检测使用ErrorRateCalculation和display模块组成，ErrorRateCalculation一端必须接上与对应用户相同的Bernoulli