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1、正交编码理论与应用研究——基于MATLAB的扩频通信系统设计摘要：本文研究的是基于MATLAB的扩频通信系统设计。为我们介绍了扩频通信系统的基本原理，并对扩频系统的各个重要模块进行详细的理论介绍，如Walsh函数的产生及其特性，BPSK的调制和解调方法，以及高斯加性白噪声AWNG的特点等等。在MATLAB程序仿真部分，主要分为6大部分，分别为主函数，发送模块，接收模块，AWNG信道，Walsh函数和差错计数器。通过主函数对各个子函数的调用，实现4个用户的随机数据的发送和接收，同时生成前4个用户在整个传输过程中的各种波形变
2、化图，并对系统信噪比与误码率关系进行分析。关键词：扩频；walsh；MATLABAbstract：Inthispaper,MATLAB-basedspreadspectrumcommunicationsystemdesign.Forustointroduceaspreadspectrumcommunicationsysteminthebasicprinciplesofspreadspectrumsystemandallimportantmodulestoconductadetailedtheoreticalintrodu
3、ction,suchasWalshfunctionsanditscharacteristics,BPSKmodulationanddemodulationmethods,andthehighplaceslikethenatureofwhitenoiseAwngcharacteristicsandsoon.PartintheMATLABsimulationprocedurescanbebroadlydividedintothemajorityof6,respectively,themainfunction,sendingm
4、odule,receivermodule,AWNGchannel,Walshfunctionanderrorcounters.ThroughthemainfunctionofeachcallFunctions,4usersrealizetherandomdatatosendandreceive,atthesametimegeneratedbeforethe4usersintheentiretransferprocesschangesinavarietyofwaveformdiagramofthesystemsignalt
5、onoiseratioandbiterrorrateAnalysisoftherelationship.Keywords:spreadspectrum;Walsh;MATLAB1扩频通信的基本原理1.1扩频通信[1]所谓扩展频谱通信，可简单表述如下：“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、解扩及恢复所传信息数据”。扩频通信的基本特点，是传输信号所占用的
6、频带宽度（W）远大于原始信息本身实际所需的最小带宽（B），其比值称为处理增益（Gp）。总之，我们用扩展频谱的宽带信号来传输信息，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地通信。这就是扩展频谱通信的基本思想和理论依据。扩频通信的性能。扩频通信的可行性是从信息论和抗干扰理论的基本公式中引伸而来的。信息论中关于信息容量的香农(Shannon)公式为:C=Blog2(1+SN)其中:C为信道容量(即极限传输速率),B为信号频带宽度,S为信号功率,N为噪声功率。Shannon公式说明,在给定的传输速率不变的条件下
7、,频带宽度和信噪比P可以互换,即可以通过增加频带宽度,在信噪比较低的情况下传输信息。扩展频谱以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。扩频通信的一个重要参数是扩频增益,反映了系统抗干扰能力的强弱,是对信噪比改善程度的度量,定义为接收机相关器输出信噪比和输入信噪比之比,即（1）其中:Rs为扩频码的传输速率,Rd为信息数据的传输速率,Bs为扩频码的带宽,Bd为信息数据的带宽。按照扩展频谱的方式不同,现有的扩频通信系统可分为直接序列(DS)扩频、跳频(FH)、跳时(TH)、线性调频(ch
8、irp)以及上述几种方式的组合。扩频通信常用的扩频码主要有PN序列、GOLD序列、WALSH码和OVSF码。PN码即伪噪声序列也称之为伪随机序列,是用确定性方法产生的序列,但它却近似具有随机产生序列所希望的某些关键随机特性。其中最常见的伪随机序列是m序列。而扩频通信调制方式一般采用频率调制(FM)或相位调制(PM)的
