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1、1本本 科科 生生 毕毕 业业 论论 文文一种基于一种基于 MATLABMATLAB 的的 WCDMAWCDMA 信号仿真方法信号仿真方法学学 院：院： 莆田学院莆田学院 专专 业：业： 通信工程通信工程 班班 级：级： 通信通信 101101 2014 年年 5 月月2原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文（设计） ，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本论文（设计）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结果由本人承担。学生签名： 年 月
2、日指导声明本人指导的 同学的毕业论文（设计）题目大小、难度适当，且符合该同学所学专业的培养目标的要求。本人在指导过程中，通过网上文献搜索及文献比对等方式，对其毕业论文（设计）内容进行了检查，未发现抄袭现象，特此声明。指导教师签名： 年 月 日3目 录1 引言 62 WCDMA 系统 7 2.1 WCDMA 通信系统的模型与结构 73 编码 83.1 信源编码 83.2 信道编码 93.21 交织 103.22 Turbo 码原理 113.33 卷积编码 124 扩频调制 134.1 扩频与调制 144.2 下行链路的扩频与调制 145 QPSK 的调制与解调技术 155.1 QPSK 的调制原
3、理 1545.2 QPSK 的解调原理 166 基于 mat lab 的 WCDMA 信号仿真方案 166.1 matlab 的简介与作用 166.2 基于 MATLAB 的 WCDMA 信号仿真介绍 177 仿真结果 177.1 QPSK 的调制仿真 187.2 对 Pn 为 64 和 Pn 为 128 进行仿真 187.2 通过不同信道的功率谱密度仿真对比197.2 通过不同信道的时域信号仿真 197.3 WCDMA 在不同信道下的性能 207.4 两种判决的译码性能比较 218 致谢 229 参考文献 235一种基于 MATLAB 的 WCDMA 信号仿真方法摘要：论文的核心是基于 MA
4、TLAB 的 WCDMA 信号仿真，分析研究 WCDMA 系统对信源消息的处理流程。论文首先对 WCDMA 的背景及现状做了介绍，然后对 WCDMA系统进行分析与研究，WCDMA 的通信系统的模块有信源编码与解码、信道编码与解码、扩频与解频、调制与解调等。其采用的技术有语音编码技术、QPSK 调制、卷积编码、交织技术、扩频技术等处理方法。分析与学习 WCDMA 系统调制与解调的原理；学习 WCDMA 物理层的关键技术，其主要分为编码和复用技术、扩频技术、调制技术。对 WCDMA 信号的进行仿真，分别比较信号经过高斯信道与瑞丽衰落信道的性能。通过仿真软判决 viterbi 译码与硬判决 vite
5、rbi 译码，比较两者的性能。关键词：WCDMA；QPSK；扩频；物理层；性能 A WCDMA Signal Simulation method based on MATLAB Yang zhi chun Abstract: the core of this paper is the simulation of WCDMA signal 6based on MATLAB,Analysis of the source message processing flow of WCDMA system.Firstly, the background and present situation of W
6、CDMA is introduced, then carries on the analysis and the research to the system of WCDMA,Communication system of WCDMA module source coding and decoding, channel coding and decoding,spread spectrum and frequency, modulation and demodulation.The technology of speech coding, QPSK modulation, Turbo cod
7、ing, interleavingtechnology ,spread spectrum technology,processing method.Principle analysis and study of WCDMA modulation and demodulation system;Study the key technology of WCDMAphysical layer,It is mainly divided into coding andmultiplexing technology, spread spectrum,modulation technology. The s
8、imulation of the WCDMA signal, the performance compared signal through the Gauss channel and Ruili fading channel. Through the simulation of Vitter soft decision decoding and hard decision decoding performance of Viterbi,compare.KeyKey wordswords：WCDMA；QPSK；Spread spectrum；The physical layer；Perform
9、ance1 引言移动通信还未出现时人与人的交流，更多的只能靠书信等工具。现如今移动通信的产生，不仅让人们联系与合作更加迅速和方便，而且改变现实的你、我和他。时代在改变，经济在发展，移动通信技术也在日益不断地改革和更新。如今移动通信已经到了第三代时期，人们能够享受更快的上网速度和更有质量的通话。欧美和日本他们都有自己的移动通信技术，但是这也造成严重的缺点，即不同的国家之间不能正常的交流和沟通而产生隔阂。第三代移动通信的出现，让很多的业内人士都关注和惊喜，因其能够人们更加迅速和便捷。欧洲电信委员会也开始关注它，也开始探究和制定其标准。有一些国家提出了自己的制定方案。提出使用宽带码分多址技术的国家是
10、日本，而其他的欧美国家提出其基于直接序列扩频分码多工。国际电联对其进行商讨，最终，对两种技术进行结合使用，受到很多的国家的认可。WCDMA 成为 IMT-2000 家族 3G 标准的一分子。作为 3G 的重要标准之一 WCDMA，现在逐渐的被世界很多的国家认可和运用。值得我们一提的是，中国联通正在研发 4G 制式的标准，最高的网络数率可以达到 21.9MBPS。7日本提出一套完整的实验仿真被当时一些著名的运营商所认可和支持。正是由于获得这些支持，造就 WCDMA 的不断发展。运营商与日本的合作地对技术的进行改革，加快标准化进程，技术最终成为一个国际通信标准的批准。第三代移动通信技术的体制下，3
11、GPP 规范了 TD-SCDMA 和 WCDMA-FDD/TDD的标准，这些技术全部是由 CDMA 技术为核心的。值得我们高兴的是，中国也首先提出属于自己的规范 TD-SCDMA 技术。现如今，TD-SCDMA 技术已经被 ITU 认可并接受的非常重要无线通信标准之一。欧洲等国家以及亚洲日本与韩国把自己的主流标准制式选定为 WCDMA-FDD。现如今，WCDMA 是一种可以实现多种不同的娱乐方式和交流最方便的因特网接入的一种通信技术1。2001 年，世界上第一个商用 WCDMA 服务，是日本 NTT DoCoMo 公司。沃达丰也在其他国家（包括澳大利亚和新西兰）的网络的建设，WCDMA 的正在
12、在不断有新的标准和技术的更新。目前世界各地的第三代移动通信都在不断发展中，3G 的用户量也在不断增加，运营商的 3G 业务收入不断提高。现在无论是发达国家还是发展中的国家对 WCDMA 的网络技术非常关注，例如 WCDMA 网络技术不仅拥有了第二代通信技术，而且也对 LTE 的的出现提供了重要的基础。 2 WCDMA 系统2.1 WCDMA 通信系统的结构与模型UMTS(Universal Mobile Telecommunications System， 通用移动通信系统)是采用WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)无线接口技术的第三代移动
13、通信系统， UMTS 系统称 WCDMA 的通信系统。UMTS 系统是由 UTRAN、CN 与用户设备（User Equipment，UE）一起组成的。其系统结构如图 2.1-1 所示。Comment U1: 这个图最好自己画， 图里面的文字不要大于正文字体大小， 后面几幅图也一样，要修改Comment U2: 标题是否正确8图 2.1-1 WCDMA 的系统结构通过对比，我们已经知道 UMTS 系统的体系结构与大部分与它前一代通信基本相同。在功能上，是通过核心网络元素可能是网络（核心网）与无线接入网络（无线接入网络）组成了。WCDMA 的系统网络单元构成由下面图 2.2-2 描述。图 2.1
14、-2 WCDMA 的系统网络单元在进行 WCDMA 的信号仿真时，WCDMA 信号处理流程要经过信源编码与解码、QPSK 载波调制与载波解调、信道编码与解码、扩频与解扩、加扰与解扰等步骤。图 2.3-3 是 WCDMA的信号流程图2。图 2.1-3 WCDMA 的信源流程图3 编码3.1信源编码与前面时期的通信比，现在的WCDMA通信技术其中的物理层编码的技术加进了的差错控Comment U3: 字体过大9制方法，其纠错的能力更优越和有效。作为WCDMA通信系统重要部分之一,在对信道进行语音编码技术或者其他编码技术时结合了速率的适配、数据业务复用等模块, 在选择纠错码时，也要对这些模块思考选择。与前面两代的通信技术有所不同的是，处于现在通信技术其对语音编码技术的运用，不仅使得来自不同的终端所获得通话语音质量提高了，而且对外界的抗干扰明显加强了。WCDMA的技术被业内人士认可并看好，
