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1、摘耍毕业设计（论文）题 目： 基/ Matlab的DSCDMA系统仿真与分析学 院：专 业：学生姓名：班级/学号指导老师/督导老师：起止时间：至摘要本课题对DS-CDMA技术进行了详细研究，包括系统组成、关键技术以及其应用领域oDS-CDMA 技术是以直接扩频技术和码分多址技术为基础结合而成的技术。它能够捉供高达2Mbps的数据传输 速度，同时乂扩大了系统容址,提高了语音通话的质量,降低了通话掉线率,并支持高效的IP数据 服务。本文在理论研究的基础上，利用Maibb建立了 DS-CDMA通信系统仿真松型，在仿真过程小 用到了信道编码等技术，在有噪声常响和干扰的条件卜进行仿真分析。仿真结果表明，
2、随看信噪比 增大，误码率减小，直接序列扩频通信在同等信噪比情况下的误码率比一般的通信系统要低，抗干 扰能力强。关键词：直接序列扩频；码分名址技术；Matlab；信道编码ABSTRACTAbstractIn this paper, the DS-CDMA technology is studied in detail, including system composition, key technology and its application field. DS-CDMA technology is based on the combination of direct spread spec
3、trum technology and code division multiple access technology. It can provide up to 2Mbps data transmission speed, while expanding the system capacity, to improve the quality of voice calls, the dropped call rate decreased, and supports efficient IP data service The on the basis of tlieoretical resea
4、rc扎 DS-CDMA communication system simulation model is established by using MATLAB, in the simulation process used technologies such as channel coding, under the condition of noise and interference simulation analysis is carried out. The simulation results show that with the increase of signal to nois
5、e ratio and bit eiror rate, the bit error rate of direct sequence spread spectrum communication is lower than that of general communication system.Keywords :Dircct Sequence Spread Spcctrum;Codc Division Multiple Ac ccss; M at I ab ;c h a n nc I codingII录目录摘要IAbstract II第一章概述11.1研究背景11.2研究现状11.3研究内容和
6、目的21.4论文组织结构3第二章CDMA技术42.1多址技术42.2 CDMA的基本概念52. 3 CDMA的优点52.4 CDMA的关键技术6第三章直接序列扩频通信技术73.1扩频技术73.2直接序列扩频的理论基础73. 3直接序列扩频通信系统83. 4直接序列扩频技术的优点9第四章DS-CDMA系统114DS-CDMA的系统模型114.2 PN码技术114.2.1 m序列134. 2.2 Gold 序列 134. 2.3 Walsh 序列144. 3信道编码技术144.3.1卷积码154.3.2交织编码174.4信号调制解调技术174.4.1QPSK 调制 174.4.2QPSK 解调18
7、4.5 PN码的捕获与跟踪184.5.1 捕获194.5.2 跟踪204.6抽样判决20第五章DS-CDMA系统仿真与实现215软件仿真环境215.2 DS-CDMA系统仿真模型215.3仿真与分析215.3仿真结果215.3.2结果分析24第六章总结与展望26致谢27参考文献28IV概述第一章概述1.1研究背景随着现代社会的快速发展,人们对移动通信的需求越来越人，随Z迎来的是移动通信技术的快 速发展。第一代移动通信系统(1 Generation, 1G)是以频分多址(frequency division multiple access、FDMA)技术和模拟调制纟11成的电路交换模块为基础建立
8、起來的。最早期的第一代系统是由美 国AT&T公司开发出的高级移动电话系统(Advanced Mobile Phone System,AMPS),随后对其改进产 生全入网通信系统(Total Access Communications System,TAGS)这些通信系统的通信质鼠、通信 速率和用户容量在当时能满足各个用户的需求，这是蜂禽网系统的初步应用。但第一代移动通信系 统的功能还不太全面，只能捉供小容量的话音服务和简单的移动通信服务，且在扩大覆盖区域的方 法上只能通过频带的餌次重复利用:來实现。随着用户需求量的增影以及用户对通信系统的更高要求, 第一代移动通信系统通信速率慢，频帯利用率不高
9、，保密性不好这些缺点也暴露了出来。第一代移动通信系统(2 Generation,2G)由此应运而生,它利用了时分多址(time division multiple access, TDMA)和码分第址(Code Division Multiple Acccss,CDN4A)技术，能够提供第一代不具备的数 据业务，但是速率很低。在此基础上，笫二代通信系统二次发展，它不同于一代的棋拟蜂禽网系统, 而是数字蜂侮网系统，也被称为窄带数字通信系统。此系统无论从数据传输速率，信道容虽:和通信 质量都优于一代，并且给人们捉供了便于娱乐和工作的图像和数据传输业务。笫二代相对第一代发 展更为成功，例如美国的数字
10、化高级移动电话服务系统(Digital AMPSQAMPS)、欧洲的全球移动通 信系统(Global System for Mobile Communication,GSM)和日本的个人数字蜂窝网电话(Personal Digital Ccllular.PDOo但是系统濡耍满足用户各不相同的需求，需耍克服各方而闲难和差异，于是如何合 理的运用有限的系统资源成为了首先需耍解决的问题。随后就有了第三代移动通信系统(3 GcncrationJG),它的优点在于可以在不同速率，不同运动状 态下获得有质戢的通话服务：捉供话音、活动视频等业务：拥冇足够強大的用户管理能力，保密性 能上有了极大的提升。它的传
11、输速率是上一代的数十倍，具有很高的频谱利用率和足够的系统容量, 而且能够实现全球漫游和任惫用户的互联。IN4T-2OOO被国际电讯联盟提出并作为全球性的标准，随 后欧洲的W-CDMA.美国的CDMA2000还有我国的TD-CDMA被列入了世界三大主流标准且它们 都使用了码分笫址扩频技术。码分名址技术是在扩频通信技术上发展起來的一种成熟的无线通信技 术，CDMA技术是目前扩频通信技术中研究最多的对象山。1.2研究现状CDMA通信系统以扩频技术为基础，用一个码序列去调制氐始数据信息，调制后的信息就能以 高速传输。CDMA技术的出现是因为第二次世界大战期间人类对更高质鼠的无线通信的需求，其日 的是为
12、了防止敌方对己方的通信干扰，随后这项技术被美国高通公司史新成为了商用蜂禽网技术。 1995年美国TIA颁布了窄带CDMA标准，IS-95在北美，南美和亚洲并逐步推广和应用到了全球， 这主耍是满足了更高比特速率业务的需求，这让CDMA技术的诸影优势在实践中显现了出來。中国 的CDMA技术也拥冇看长期的军用技术累积，我国的863计划开启了对CDMA技术的研究。1994 年首先在天津建立试验网，在随后的几年里，CDMA技术在商用领域得到了极大的发展，先后在北 京，上海，广州，西安建成了初具规模的商用试验网。我国的CDMA标准设定和实施同时也有了很 大的发展，在1999年成立了指定CDMA标准的中国无
13、线通信标准研究组，当时采用的CDMA技术 标准与美国很札I似，主要是美国在空中接口方面注重AMPS和CDMA的相互兼容，我国因没有这 些需求则需耍对基木频道、频率设芒方而进行修改。美国在A接口方面兼容了命种制式，而我国只 耍求CDMA这一种，在吸收接受了国外各项标准的同时我国也在积极指定电信网络CDMA标准。 随后便向国际电信联盟规范提出TD-CDMA标准并巌终被认可。扩频通信，即扩展频谱通信(Spread SpcctnimSS)和光纤通信、卫星通信被称为进入高速信息时 代的三大通信传输方式。扩频通信是二战的产物，但它的起源却是在二十世纪初，这项技术的基 础是雷达技术，但当时并未受到太大的重视
14、。直到二战期间同盟国和协约国为了得到干扰和反干扰 技术花费了人量的耕力:來研究它。所以扩频通信技术的发展源于二十世纪四十年代中叶，战后扩频 通信所具有的可能性强、保密性好、抗干扰能力强的持点凸显出來并受到了美国等发达国家的高度 重视。五十年代末，麻省理工学院林肯实验室为美国陆军通信协会研制了防止敌方远距离干扰高频 无线电通信的系统。这Z后虽然在军事方面没冇停止研究，但由于技术逐渐复朵且造价昂贵而被迫 停止研究。随着新型的通信器件和技术的出现，电子战争分量越来越大，各国又着手研究这种强干 扰能力的技术。直到八十年代，扩频技术仍主要应川在军事通信和保密通信中，包括解决短距离的 数据收发和敌对信号环
15、境覆盖下的无线通信、电子对抗和导航以及超离耕度测虽等领域。八I年代末,ISMQndustrial Scientific Medical)频段才被美国联邦通信委员会(Federal Communications Commission,FCC)JF放给商用通信并被用于扩频通信机制的应用当中。随后扩频通信 才被用于民用通信领域，并已在卫星移动通信、数字移动通信、室内无线通信和个人通信中发展巨 大。由于扩频通信具有信号保密传输、很强的抗T扰性能、低功率密度隐蔽传输任总选址等特点， 它的实现也随着集成工艺的进步和数字处理技术的发展变得简单起来，使得它在民用通信的各个领 域相互渗透。现如今的扩频技术己经广泛应用于军事通信、移动通信、卫星通信、GPS(Global Positioning System)无线本地冋路和测试仪等领域。1.3研究内容和目的VX I I I W VZ I I 在前两代的蜂窝网通信系统时代，移动通信主要以话音业务为主，只需耍满足全球通话和区域 性漫游，但是第三代移动通信系统拥有更广泛的业务，如：娱乐信息定制、高级语音业务、髙速接 入IE (Internet)业务、多媒体信息业务并能提供全球性漫游，对于不同用户的不同需求可以提供不 同传输速率的支持和不同的业务支持，这些对于系统的容星和通信质毎要求极高。因此如何在多业 务的情况下保证通信
