《cdma系统的研究与matlab仿真本科论文.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《cdma系统的研究与matlab仿真本科论文.doc（67页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、安徽工程科技学院毕业设计（论文）CDMA系统的研究与MATLAB仿真摘 要CDMA(Code Division Multiple Access)是在扩频通信的基础上发展起来的。所谓扩频，是将原信号频谱扩展到宽带中进行传输的一种技术。它主要利用相互正交(或尽可能正交)的不同随机码区分用户，实现多用户同时使用同一频率接入系统和网络。经过几种网络的实现和发展，CDMA已经逐渐成熟起来。我国的CDMA发展十分迅速，网络构架已初具规模。预计在将来，CDMA将与GSM一样，在整个通信业起到举足轻重的作用。仿真是一个系统应用于实际生活前的模拟，能有效的发现问题、纠正问题，而MATLAB是最具影响力、最有活力
2、的软件之一，在科学运算、自动控制、通信仿真等领域有着广泛地应用。本课题利用MATLAB对DS-CDMA系统进行仿真。在研究DS-CDMA系统理论的基础上，利用SIMULINK对其进行仿真，根据系统功能和指标要求，对信道、扩频/解扩、QPSK(Quadrature Reference Phase Shift Keying，四相相移键控)调制/解调等模块进行了设计，并设置了相对应的参数，最后给出系统仿真的整个框图。通过波形、频谱图、相位等结果，对系统进行了性能分析，并作了进一步改进与调试。仿真结果证明了整个设计系统的正确性。由频谱特性可以看出，信源信号的频谱被大大展宽，验证了扩频的实现；由误码率分
3、析表明，系统对加性高斯噪声等具有一定的抗干扰能力等。可以看出，MATLAB在系统动态仿真中具有较大优越性和重要作用。 关键词：直扩系统；CDMA；PN扩频；QPSK调制解调；simulink仿真CDMA system research and simulation by MATLABAbstractCDMA (Code Division Multiple Access) is a branch technology which based on the spectrum-spread of the digital communication. The spectrum spread is a
4、kind of technology that expands the original signal frequency spectrum to a wide band in the transmission. It discriminates different users mainly by the different mutual orthogonal (or as far as possible orthogonal) random code. It can realize the communication which multi-users utilize the same fr
5、equency to connect to the system and the network. CDMA become more and more mature through the developments of several networks. The development of CDMA is very quick in China nowadays. The network configuration of CDMA is basically self-contained. CDMA will exert important functions in communicatio
6、n field as GSM in the future, but the amalgamation of CDMA and GSM is another direction. The simulation is the base of a system before it is used in the life, through which we can find the problems and correct them. Matlab is one of the most popular and vigorous software massively applied in science
7、 operation, automatic control, science cartography and correspondence simulation. In my design, after studying the DS-CDMA system theory, take the Matlab to simulate it, mainly containing the PN code wide frequency design, the QPSK(Quadrature Reference Phase Shift Keying) modulation and demodulation
8、 circuit design, the channel decline analysis and so on; finally contrast and analyze the results. The simulation results indicate that the system design is right overall. From frequency spectrum picture, we can know that the source signals frequency spectrum is greatly stretched; the error rate ana
9、lysis indicated that the system has strong ability to resist the additive Gauss noise. MATLABs correspondence dynamic simulation superiority can be seen in this simulation. We can predict the result quickly from the simulation.Keywords: DS system; CDMA; PN spectrum-spread; QPSK modulation and demodu
10、lation; simulink simulation目录引言1第1章 绪论21.1课题的背景和研究意义21.2课题的发展概况及存在的问题21.3本文的主要研究内容3第2章 CDMA系统理论42.1 数字通信系统42.2 扩频通信基础52.3 CDMA系统概述62.4 IS-95CDMA82.4.1 PN码的生成92.4.2扩频与调制102.4.3信道112.4.4 其他关键技术11第3章 DS-CDMA系统的MATLAB仿真与调试133.1 MATLAB介绍133.1.1 概述133.1.2 SIMULINK133.1.3 通信工具箱133.2 通信仿真143.3 DS-CDMA系统各模块设
11、计143.3.1 信源143.3.2 扩频153.3.3 QPSK调制163.3.4 信道163.3.4 误码计算173.4 DS-CDMA系统仿真框架173.5 SIMULINK仿真结果及分析18结论与展望26致谢27参考文献28附录A CDMA系统仿真图29附录B 参考文献题录及摘要30附录C外文文献及译文32插图清单图2-1 数字通信系统模型4图2-2 直扩(DS)系统结构图5图2-3 CDMA技术标准化发展阶段7图2-4 下行链路业务信道的发送部分框图9图2-5 下行链路业务信道的的接收部分框图9图2-6 PN码生成器9图2-7 m1状态转换图9图2-8 m2状态转换图10图2-9 I
12、S-95前向链路信道扩频与调制10图2-10 IS-95前向链路QPSK调制星座图及相位转移关系11图3-1 通信系统仿真流程14图3-2 二进制贝努利序列产生器14图3-3 PN序列产生器15图3-4 I路PN序列参数15图3-5 Q路PN序列参数15图3-6 扩频模块16图3-7 QPSK基带调制模块16图3-8 QPSK基带调制模块参数设置16图3-9 高斯白噪声信道模块图17图3-10 误码率统计模块17图3-11 DS-CDMA系统仿真框图18图3-12 信源波形18图3-13 信源频谱图19图3-14 I路PN序列19图3-15 I路扩频后信号20图3-16 I路扩频后信号频谱图2
13、0图3-17 Q路PN序列21图3-18 Q路扩频后信号21图3-19 Q路扩频后信号频谱图22图3-20 QPSK基带调制后信号幅度22图3-21 QPSK基带调制后信号相位23图3-22 QPSK基带调制后信号频谱23图3-23 通过信道加噪后的信号频谱图24图3-24 接收信号频谱图24图3-25 误码率统计图25表格清单表3-1 二进制贝努利序列产生器参数设置14表3-2 高斯白噪声信道模块参数设置17表3-3 误码率统计的模块的参数设置17- III -引言随着社会、经济的发展，移动通信得到越来越广泛的应用，移动通信技术的发展日新月异。CDMA(Code Division Multi
14、ple Access)码分多址，作为一种抗干扰的通信手段，很早就在军事通信中得到应用。但将CDMA技术应用于民用的数字蜂窝移动通信系统，还是80年代末由美国Qualcomm公司实现的。码分多址以扩频为基础，传输信息的信号带宽远大于信息带宽。给每个用户分配一个唯一的扩频码，通过该扩频码的不同来识别用户。由于CDMA手机发射功率小，且采用先进的软切换技术，不会出现掉线现象。使用CDMA网络，运营商的投资相对减少，这就为CDMA手机资费的下调预留了空间。另外，容量比模拟技术高10倍，超过GSM网络约4倍。基于宽带技术的CDMA使得移动通信中视频应用成为可能。另外，所有的第三代移动通信系统都采用了CD
15、MA技术，对CDMA的研究具有一定的价值。随着社会节奏的加快，产品的更新速度也越来越快，引入仿真软件进行仿真已经是必不可少。仿真既可利用仿真软件，也可通过高级语言编程实现。利用软件包，建模十分方便，可大大节省编程时间，甚至可省去编程过程。其中，MATLAB是最具影响力、最有活力的软件之一，在科学运算、自动控制、通信仿真等领域有着广泛的应用。目前已有一些研究可以作为参考，但大多数都是针对系统中的某一模块进行仿真8。本文用MATLAB对DS-CDMA系统进行仿真6，建立了系统仿真模型，能够方便、形象的描绘DS-CDMA的工作原理和过程；通过结果分析了各个模块的特性，并指出仿真建模中要注意的问题。结果证明了通信理论和整个系统设计的正确性，对进一步研究相关理论有着积极的作用和意义，能够在模拟系统的过程中找出缺点和不足，并加以研究纠正，以便更好的应用到实际当中。 第1章 绪论1.1 课题的背景和研究意义目前，CDMA技术正逐渐向新一代的通信标准3G过渡，这是技术发展、用户需求、市场竞争等各方面因素造成的。对CDMA的研究具有一定的价值。随着社会节奏的加快，产品的更新速度越来越快
