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1、实验总成绩：报告份数.西安邮电学院科研训练报告专业班级：学生姓名：学号（班内序号）:_年月日目录摘 要2ABSTRACT31绪论42 CDMA扩频通信系统的发展方向53 Matlab/Simulink仿真软件及通信工具箱84 搭建 CDMA 扩频通信仿真系统与仿真结果4.1搭建CDMA扩频通信仿真系统94.1.1扩展频谱通信原理94.1.2 CDMA系统的扩频方式和重要参数94.1.3伪随机码的产生94.1.4 PN序列的扩频原理114.1.5 CDMA扩频通信仿真系统原理框图124.1.6 CDMA扩频通信仿真系统模型124.2 CDMA扩频通信仿真系统的仿真结果154.2.1数据信号频谱仿
2、真结果154.2.2扩频输出信号频谱仿真结果154.2.3直接扩频发送部分扩频前后的信号波形仿真结果154.2.4接收部分接收信号频谱仿真结果164.2.5解调输出频谱仿真结果164.2.6解扩输出频谱仿真结果174.2.7 CDMA两个接收部分的接收波形174.2.8误码码仿真曲线图185 总结与体会19致谢19参考文献19摘要本次科研报告首先介绍了 CDMA技术，然后基于MATLAB仿真工具箱SIMULINK对 CDMA进行扩频通信系统仿真。根据m序列扩展频谱原理和码分多址通信系统框图建立仿 真模型，选择合适的系统配置和参数设置。同时利用文献检索的相应方法来查阅了解CDMA 扩频通信系统的
3、发展方向及利用Matlab/Simulink进行通信仿真的相关资料。关键词：码分多址；SIMULINK仿真；扩频通信；伪随机序列；CDMA的发展方向；ABSTRACTThe research report first in troduced the CDMA tech no logy, CDMA spread spectrum communication system and then based on MATLAB7.0 simulation toolbox SIMULINK simulation. M-sequence spread spectrum principles and code
4、 division multiple access comm uni cati on system block diagram of a simulati on model, select the appropriate system con figurati on and parameter sett in gs. At the same time the use of literature retrieval methods to access to un dersta nd the directi on of developme nt of the CDMA spread spectru
5、m comm uni cati on system and comm uni cati on simulati on using Matlab / Simuli nk.Keyword: CDMA; SIMULINK simulation; spread spectrum communication; pseudo-random sequence；the direction of development of CDMA;1、绪论本次科研训练的题目为基于Matlab/Simulink的CDMA扩频通信系统仿真，训练要求：掌握 利用文献检索的相应方法来查阅了解 CDMA 扩频通信系统 的发展方向，查
6、阅利用Matlab/Simulink进行通信仿真的相关资料，了解扩频通信原理、CDMA系统的扩频方式和 重要参数、伪随机码的产生、PN序列的扩频原理等，基于MATLAB仿真工具箱SIMULINK 建立一个较为完整的CDMA扩频通信仿真系统（链路级，两个用户），仿真分析其性能，撰 写符合格式要求的科研训练报告。2、CDMA 扩频通信系统的发展方向CDMA(Code Division MultipleAccess 的缩写)直译为码分多址，是在数字通信技术的分支 扩频通信的基础上发展起来的一种技术。所谓扩频，简单地说就是把频谱扩展。CDMA技 术采用的是直接序列扩频方式，就是用具有噪声特性的载波以及
7、比简单点到多点通信所需带 宽宽得多的频带去传输相同的数据。 4CDMA移动通信技术在我国应用近十年，通过技术人员的不断努力，用户已经突破1亿。作为 一种领先的数字无线通讯技术，我国通信业有关人员都十分重视CDMA蜂窝移动通信技术的 开发及应用。1 我国 CDMA 移动通信技术发展现状1995年CDMA移动通信技术开始进入商业化市场，但是因为GSM技术发展的时间较CDMA 长，虽然CDMA有着较强的技术优势，但是GSM基站建设度高等优势还是制约了 CDMA技 术的发展。通过近年来中国联通公司的不断努力,CDMA才逐步发展起来。并因其频谱效率 高、通话音质好、抗干扰和掉话率低、发射功率小等特点而深
8、得CDMA用户和人们的信任。22 CDMA 技术的产业发展 随着移动通信系统的不断发展，在提高无线频率利用率的同时， CDMA 需要为用户提供丰 富多彩的移动多媒体业务，并由此催生出了最终的三大主流国际标准：WCDMA、SCDMA 和 TD-SCDMA。2.1 WCDMAWCDMA全称为Wideband CDMA，这是基于GSM网发展出来的3G技术规范，是欧洲和 日本提出的宽带CDMA技术。该标准提出了 GSM(2G)-GPRs-EDGE-WCDMA(3G)的演进策 略，其中GPRS是General Packet Radio Service(通用分组无线业务)的简称,EDGE是Enhanced
9、 Data rate for GSMEvolution(增强数据速率的GSM演进)的简称。在第三代移动通信系统RTT 技术中，WCDMA是3G三大主流标准之一，由3GPP进行制定，并已逐渐成为全球广泛采 用的3G标准。截至2007年，全球3G共发放有效牌照554张，其中WCDMA超过300张， 并已开通了 74个商用网络，移动用户达到了 5800万以上WCDMA系统是基于GSM/GPRS 网络演进而来的，在核心网上保持与 GSM/GPRS 的兼容性，并向全 IP 的网络结构演进。WCDMA系统支持宽带业务，可有效支持电路交换业务和分组交换业务。WCDMA可提供 384Kbps到2Mbps不等的
10、数据传输速率，在高速移动的状态下，可提供384Kbps的传输速 率；在低速或是室内环境下，则可提供高达2Mbps的传输速率。现有GSM网络向3G演进， 选择WCDMA是必然的趋势。在相当长的时间内，GSM和WCDMA两网将处于共存的运 营状态。对两网进行联合规划，既可以保护GSM投资，充分利用已有GSM资源，体现 运营商的利益，又可以加快WCDMA网络的建设,降低建设难度。在GSM网中引入WCDMA 策略上，我们认为其总体建设思路需要考虑以下方面： WCDMA 网络应尽可能做到室外连 续覆盖，并确保WCDMA网络在城市内具有足够的覆盖面和良好的连续性，WCDMA用户 在连续覆盖区域内不切换到G
11、SM网络。网络规划要进行统一规划，分阶段实施，逐步增加 WCDMA 无线网络的覆盖广度、深度，以逐步提高网络容量；先进行重点区域的网络建设 接下来逐渐延伸到其他区域；先重点建设室外基站，等室外基站开通后，再根据覆盖情况逐 渐开展室内基站的建设；初期采用小配置，再根据业务发展情况逐渐扩容。2.2 TD-SCDMA时分同步的码分多址技术(TDSCDMA),是由中国无线通信标准化组织(CWTS)提出，并得 到国际电信联盟(ITU)通过的3G无线通信标准。目前，其标准化工作由国际标准组织3GPP 进行。TD-SCDMA是时分双工模式下的码分多址直扩系统(TDDDS)，具有显著的技术优 势；已被正式采纳
12、为3G标准以来，一直在不断发展和完善中，以适应后3G技术的要求， 技术演进路线不断地在标准化过程中逐渐得到明确。TD-SCDMA系统可以根据不同的业务 类型来灵活地调整链路的上、下行转换点。同时其上下行信道使用同一频率，信道的互易性 恰有利于智能天线的实现。但是智能天线无法解决多径干扰和高速移动时产生的多普勒效应 造成的信道恶化。因此，智能天线技术必须结合其他干扰消除技术使用，才能收到最佳效果， 比如说联合检测、干扰抵消等。TD-SCDMA系统架构完全遵循3GPP的规范并包括三个 部分：用户设备（UE）,无线接入网络（RAN）和核心网络。TD-SCDMA核心网络的主要 功能和结构是相似的WCD
13、MA和CDMA 2000。3GPP 25.41x的规格之后，TD-SCDMA 核心网络分为两个域：电路交换（CS）和分组交换（PS），对应的GSM和GPRS交换子 系统，主要是基于通用移动通信系统（U MTS）陆地无线接入网络（UTRAN ）的，这是基 站（节点BS）和无线网络控制器（RNC）组成的TD-SCDMA的独有特色。无线接入网为 UE提供空中接口接入和管理的信号和数据传输。在中国的TD-SCDMA的发展和商业应用 是一个渐进的过程，必须通过若干阶段进行。在大多数其他国家不同的是，在中国3G发展 的主要问题似乎在于在一个3G标准的选择比在频谱分配。每一个希望运营商提供设备的制 造商，首
14、先通过技术的审批程序，国家MTNet的测试，这是中国信息产业部（Mil）的监督 下。MTNet的测试可以分为两个阶段：室内试验和田间试验。从2004年开始，我国TD-SCDMA技术取得长足进展,2004年3月大唐第一款手机DTM 8001 问世，后又推出“蜂鸟”系列支持低速数据，并均参加了MTNet测试。有自主IPR的展讯、 天基的双模多频芯片及和欣的嵌入式操作系统均已成功发布。 2005 年二季度，展讯、凯明 T3G、ADI、大唐均成功推出芯片产品并支持14个厂商共20款手机终端及数据卡，成功提 交了产业化专项测试检验，实现了基本语音及数据业务，其中包括 CS64k 的可视电话、 PS128
15、k384k的视频点播、在线电视、Web浏览等3G类业务，覆盖测试证实了 TDSCDMA 系统可完全满足独立蜂窝组网覆盖要求，并且覆盖域大小随传输速率变化不敏感，有利网络 规划与优化，亦验证了可支持高速移动环境的应用。现在，TD-SCDMA的产业链已经完全 形成，从芯片制造、手机终端、核心网络到测试仪表，每一个链条都有多个厂家提供支持。 目前TD-SCD-MA产业链的建设与TD-SCDMA的商用化发展基本是相吻合的，这个产业链 上的厂商正在紧密配合TD-SCDMA的商用进程。当然，目前的TD-SCDMA产业链仍存在 四大弱点：缺乏欧美主流移动设备供应商的参与；缺乏网络运营商的有力支持；缺乏应用和
16、 内容供应商以及配套设备供应商；缺乏移动技术认证机构的参与。 1 不过移动无线通信市 场将会继续增长，在未来的五到十年其中，我们将引进新的增强型服务与高数据传输率。也 许最关键的是提供与有线互联网的无缝集成。3G无线蜂窝系统的发展将严重依赖于从2G 蜂窝系统的经验，以及完全是拥抱互联网服务。中国作为世界上最大的单一移动无线市场， 将有潜力巨大，其持续快速的发展和部署移动无线通信，这无疑会吸引所有主要的电信公司 和供横生的全球投资。为了应付这一点，中国已投入开发其自己的3G标准，TD-SCDMA 是其中的主要成果显着的努力。TD-SCDMA的，标志着中国电信业的一个里程碑。现在的 试验测试表明，它是先进的技术和实用。特别是TD-SCDMA提供了一个相对成本效益的方 式升级现
