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1、-邮电大学移动通信课程设计实验报告学院 信息与通信工程学院 *班级 2009211119* 092105*. z.-目录一、背景4二、根本要求4三、设计概述 4四、Matlab设计流程图5五、Matlab程序及仿真结果图61、生成m序列及m序列性质62、生成50位随机待发送二进制比特序列，并进展扩频编码73、对扩频前后信号进展BPSK调制，观察其时域波形94、计算并观察扩频前后BPSK调制信号的频谱105、仿真经awgn信道传输后，扩频前后信号时域及频域的变化116、比照经信道前后两种信号的频谱变化127、接收机与本地恢复载波相乘，观察仿真时域波形148、与恢复载波相乘后，观察其频谱变化159
2、、仿真观察信号经凯萨尔窗低通滤波后的频谱1610、观察经过低通滤波器后无扩频与扩频系统的时域波形1711、对扩频系统进展解扩，观察其时域频域1812、比较扩频系统解扩前后信号带宽1913、比较解扩前后信号功率谱密度2014、对解扩信号进展采样、判决2115、在信道中参加20402050Hz窄带强干扰并乘以恢复载波2416、对加窄带干扰的信号进展低通滤波并解扩2517、比较解扩后信号与窄带强干扰的功率谱27六、误码率simulink仿真281、直接扩频系统信道模型282、加窄带干扰的直扩系统建模293、用示波器观察发送码字及解扩后码字304、直接扩频系统与无扩频系统的误码率比较315、不同扩频序
3、列长度下的误码率比较326、扩频序列长度N=7时，不同强度窄带干扰下的误码率比较33七、利用Walsh码实现码分多址技术341、产生改善的walsh码352、产生两路不同的信息序列363、用两个沃尔什码分别调制两路信号384、两路信号相加，并进展BPSK调制395、观察调制信号频谱，并经awgn信道加高斯白噪和窄带强干扰406、接收机信号乘以恢复载波，观察时域和频域427、信号经凯萨尔窗低通滤波器438、对滤波后信号分别用m1和m2进展解扩449、对两路信号分别采样，判决45八、产生随机序列Gold码和正交Gold码471、产生Gold码并仿真其自相关函数482、产生正交Gold码并仿真其互相
4、关函数50九、实验心得体会51直接序列扩频系统仿真一、 背景直接序列扩频通信系统(DSSS)是目前应用最为广泛的系统。在发送端，直扩系统将发送序列用伪随机序列扩展到一个很宽的频带上去，在承受端又用一样的扩频序列进展解扩，回复出原有信息。由于干扰信息与伪随机序列不相关，扩频后能够使窄带干扰得到有效的抑制，提高输出信噪比。系统框图如以下图所示：二、根本要求：1. 通过matlab建模，对直扩系统进展仿真，数据调制方式可以自由选择，可以使用基带信号，但最好能使用频带信号，信道为高斯白噪信道。要仿真出扩频前的信号的频偏，扩频后的信号频谱，过信道之后的频谱以及解扩之后的频谱。2. 研究并仿真产生m序列，
5、写出生成m序列的算法。3. 验证直扩系统对窄带干扰的抑制能力，在信道中参加一个窄带强干扰，仿真出加了干扰后的频谱图和解扩后的频谱图，给出误码率等仿真图。4. 在以上根底上仿真实现码分多址技术，使用Walsh码进展复用，实现多个信号同时传输。(选做)可选项：1.在信道中参加多径，使用rake接收来抗多径效应。2.产生除m序列之外的其他随机序列，如Gold码，正交Gold码等等。3.比照无扩频的系统的误码率。三、 设计概述本次课设完成根本要求，并选作了可选项码分多址，Gold码及误码率比照。通过matlab建模仿真了直扩系统BPSK调制的各点频偏及时域信号，并仿真了窄带强干扰对直扩系统的影响以及利
6、用改善的WALSH码实现码分多址技术。另外，通过matlab的simulink工具盒bertool工具仿真比照了直扩系统和无扩频系统的误码率。四、 matlab设计流程图100Hz 扩频序列100/7Hz 二进制比特信息100Hz 7位双极性m序列2000Hz 载波cos4000tBPSK调制信号高斯白噪声恢复载波cos4000t100Hz 7位双极性m序列凯萨尔滤波器低通滤波采样、判决根本扩频系统仿真流程图. z.-五、 matlab程序及仿真结果图1、 生成m序列及m序列性质实验产生7位m序列，频率100Hz，模拟线性反响移位存放器序列，原理图如下：clear all;clc;*1=0;*
7、2=0;*3=1; m=350; %重复50遍的7位单极性m序列for i=1:m Y3=*3; Y2=*2; Y1=*1; *3=Y2; *2=Y1; *1=*or(Y3,Y1); L(i)=Y1;endfor i=1:m M(i)=1-2*L(i);%将单极性m序列变为双极性m序列endk=1:1:m;figure(1)subplot(3,1,1)%做m序列图stem(k-1,M);a*is(0,7,-1,1);*label(k);ylabel(M序列);title(移位存放器产生的双极性7位M序列) ;subplot(3,1,2)ym=fft(M,4096);magm=abs(ym);%
8、求双极性m序列频谱fm=(1:2048)*200/2048;plot(fm,magm(1:2048)*2/4096);title(双极性7位M序列的频谱)a*is(90,140,0,0.1);a,b=*corr(M,unbiased);subplot(3,1,3)%求双极性m序列自相关函数plot(b,a);a*is(-20,20,-0.5,1.2);title(双极性7位M序列的自相关函数);由上图可以看出，7位m序列为1，-1，-1，-1，1，-1，1。另外，自相关函数的图形比较锋利，最大值为1，最小值为-1/7，符合理论结果。2、生成50位随机待发送二进制比特序列，并进展扩频编码生成的信
9、息码频率为100/7Hz，利用m序列编码后，频率变为100Hz。N=50;a=0;*_rand=rand(1,N);%产生50个0与1之间随机数for i=1:N if *_rand(i)=0.5%大于等于0.5的取1，小于0.5的取0 *(i)=1;a=a+1; else *(i)=0; endendt=0:N-1;figure(2)%做信息码图subplot(2,1,1)stem(t,*);title(扩频前待发送二进制信息序列);tt=0:349;subplot(2,1,2)l=1:7*N;y(l)=0;for i=1:Nk=7*i-6; y(k)=*(i); k=k+1;y(k)=*(
10、i);k=k+1;y(k)=*(i);k=k+1;y(k)=*(i);k=k+1;y(k)=*(i);k=k+1;y(k)=*(i);k=k+1;y(k)=*(i);ends(l)=0;for i=1:350%扩频后，码率变为100/7*7=100Hz s(i)=*or(L(i),y(i);endtt=0:7*N-1;stem(tt,s);a*is(0,350,0,1);title(扩频后的待发送序列码);3、对扩频前后信号进展BPSK调制，观察其时域波形BPSK调制采用2kHz信号cos(2*2000*t)作为载波figure(3)subplot(2,1,2)fs=2000;ts=0:0.0
11、0001:3.5-0.00001;%为了使信号看起来更光滑，作图时采样频率为100kHz % ps=cos(2*pi*fs*ts);s_b=rectpulse(s,1000);%将冲激信号补成矩形信号s_bpsk=(1-2.*s_b).*cos(2*pi*fs*ts);%扩频后信号BPSK调制时域波形，(1-2.*s_b)是1，-1序列plot(ts,s_bpsk);*label(s);a*is(0.055,0.085,-1.2,1.2)title(扩频后bpsk信号时域波形);subplot(2,1,1)s_bb=rectpulse(*,7000);s_bpskb=(1-2.*s_bb).*
12、cos(2*pi*fs*ts);%无扩频信号BPSK调制时域波形plot(ts,s_bpskb);*label(s);a*is(0.055,0.085,-1.2,1.2);title(扩频前bpsk信号时域波形)可以看出，100/7Hz的无扩频信号每0.07s时由于序列极性变换产生相位变换，100Hz的扩频后调制信号每0.01s由于序列极性变换产生相位变换。4、计算并观察扩频前后BPSK调制信号的频谱对信号采用400000点fft计算，得到频谱figure(4)N=400000;ybb=fft(s_bpskb,N);%无扩频信号BPSK调制频谱magb=abs(ybb);fbb=(1:N/2)
13、*100000/N;subplot(2,1,1)plot(fbb,magb(1:N/2)*2/N);a*is(1700,2300,0,0.8);title(扩频前调制信号频谱);*label(Hz);subplot(2,1,2)yb=fft(s_bpsk,N);%扩频信号BPSK调制频谱mag=abs(yb);fb=(1:N/2)*100000/N;plot(fb,mag(1:N/2)*2/N);a*is(1700,2300,0,0.8);title(扩频后调制信号频谱);*label(Hz);如图，扩频前信号主瓣宽度约为2*100/7=28Hz，扩频后，信号频谱展宽，主瓣19002100Hz
14、约为200Hz，为无扩频信号频谱宽度的N=7倍，符合理论推算。5、仿真经awgn信道传输后，扩频前后信号时域及频域的变化awgn信道模拟了真实的信道，为传输信号增加了高斯白噪声。在本次仿真中，设定信道信噪比为3dB，即信噪比约为2。figure(5)subplot(2,2,1)s_bpskba=awgn(s_bpskb,3,measured);%经过信道加高斯白噪,信噪比为3dbwplot(ts,s_bpskb,ts,s_bpskba);a*is(0,0.005,-1.2,1.2);*label(t);title(经过信道加噪后的信号与原信号时域波形比照);subplot(2,2,3)s_bpska=awgn(s_bpsk,3,measured);plot(ts,s_bpsk,ts,s_bpska);title(扩频后经加噪过信道后的信号与原信号时域波形比照);*label(t);a*is(0.0675,0.0725,-1.2,1.2);subp
