通信课设 CDMA系统仿真

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1、沈阳理工大学通信系统课程设计报告CDMA系统仿真1.课程设计目的（1）加深对CDMA模式识别基本理论知识的理解。（2）培养独立开展科研的能力和编程能力。（3）掌握直接扩频的码分多址的结构及其在模式识别中的应用。2.课程设计要求（1）掌握课程设计的相关知识、概念清晰。（2）程序设计合理、能够正确运行。3.相关知识3.1CDMA技术的基本原理)码分多址(CDMA)是各发送端用各不相同的、相互正交的地址码调制其所发送的信号。在接收端利用码型的正交性，通过地址识别(相关检测)从混合信号中选出相应的信号。码分多址的特点是:(l)网内所有用户使用同一载波

2、，占用相同的带宽;(2)各个用户可以同时发送或接收信号。码分多址通信系统各用户发射的信号共同使用整个频带，发射时间又是任意的，所以各用户的发射信号在时间上、频率上都可相互重叠。因此，采用传统的滤波器或选通门是不能分离信号的，对某用户发送的信号，只有与其相匹配的接收机通过相关检测才可能正确接收。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。1.扩频通信的理论基

3、础①香农公式②公式分析9沈阳理工大学通信系统课程设计报告A、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。B、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。2.扩频通信的主要性能指标①处理增益各种扩频系统的抗干扰能力大体上都与扩频系统的处理增益Gp成正比，Gp表示了扩频系统信噪比改善的程度。即有式中，BW为扩频信号带宽，Bm为信息带宽；Rc为伪随机码的信息速率，Rb为基带信号的信息速率。②抗干扰容限通信系统要正常工作，

4、还需保证输出端有一定的信噪比，并扣除系统内部的信噪比的损耗，因此就引入抗干扰容限Mj，其定义如下：式中，(S/N)o中为输出端的信噪比；LS为系统损耗。3.扩频系统的分类①DS-SS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。②FH-SS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。系统有几个、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。所以，跳频系统也占用了比

5、信息带宽要宽得多的频带③TH-SS跳时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。由于采用了很窄的时片去发送信号，相对说来，信号的频谱也就展宽了。4、直扩系统的原理9沈阳理工大学通信系统课程设计报告①信号时域波形与频域波形关系②可以采用窄的脉冲序列去进行调制某一载波，得到一个很宽的双边带的直扩信号。采用的脉冲越窄，扩展的频谱越宽。直扩系统正是应用了这一原理，直接用重复频率很高的窄脉冲序列来展宽信号的频谱。4.课程设计分析4.1C

6、DMA系统整体仿真图的结构直序扩频（DS）系统就是最典型的扩展频谱通信系统，是扩频应用中最典型、最常用的一种，其组成如图4.1所示，由发射机和接收机两部分组成所谓直接序列(DS)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。而在接收端，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。信息调制扩频解扩解调PN码发生器ＤB1B2B2D图4.1直序扩频系统原理图假定发送的是一个频带限于以内的窄带信息。将此信息在信息调制器中先对某一副载额进行调制(例如进行调幅或窄带调频)，得到一个中心频率为而带宽为的信号，即通常的窄带

7、信号。一般的窄带通信系统直接将此信号在发射机中对射频进行调制后由天线辐射出去。但在扩展频谱通信中还需要增加一个扩展频谱的处理过程。常用的一种扩展频谱的方法就是用一高码率的随机码序列对窄带信号进行二相相移键控调制发送波形。二相相移键控相当于载波抑制的调幅双边带信号。这样得到了带宽为的载波抑制的宽带信号。这一扩展了频谱的信号再送到发射机中去对射频9沈阳理工大学通信系统课程设计报告进行调制后由天线辐射出去。信号在射频信道传输过程中必然受到各种外来信号的干扰。因此，在收端，进入接收机的除有用信号外还存在干扰信号。假定干扰为功率较强的窄带信号，宽带有用

8、信号与干扰信号同时经变频至中心频率为中频输出。不言而喻，对这一中频宽带信号必须进行解扩处理才能进行信息解调。解扩实际上就是扩频的反变换，通常也是用与发端相同的调制器