直接序列扩频通信系统仿真
- 格式:pdf
- 大小:433.31 KB
- 文档页数:11
直接序列扩频通系统仿真一、课程设计目的学习扩频通信系统的原理,理解扩频通信系统性能能指标的意义,学会分析扩频通信系统性能能指标的方法。
学会根据给定的系统参数和性能,设计扩频通信系统的方法。
二、课程设计基本要求1、学会MATLAB 的使用和MATLAB 的程序设计方法;2、掌握扩频通信系统的原理;3、理解扩频通信系统性能指标的意义;4、能够用Monte Carlo仿真估计直接序列扩频通信系统的性能。
三、课程设计内容1、讨扩频通信系统的原理,分析直接序列扩频通信系统的性能;2、讨论根据给定的系统参数和性能,设计扩频通信系统的方法;3、通过Monte Carlo仿真,说明直接序列扩频通信系统在抑制正弦干扰方面的有效性。
仿真系统的方框图如图:四、理论基础4.1 扩频通信的背景扩展频谱通信是建立在Claude E.Shannon的信息论基础之上的一种新型的通信体制。
由于扩频通信体制具有抗干扰能力强、截获率低、码分多址、信号隐蔽、测距和易于组网等一系列优点,自从问世之后便引起了世界各国的极大关注,并率先应用在军事通信中。
随着近年来大规模、超大规模集成电路和微处理器技的广泛应用,以及一些新型器件的应用,扩频技术的应用形成了新的高潮。
事实上,扩频通信已成为电子对抗环境下提高通信设备抗干扰能力的最有效的手段,并在近十几年来爆发的几场现代化战争中发挥了巨大的威力。
随着CDMA扩频通信技术在民用通信中的深入应用和不断渗透,以及在卫星通信、深空通信、武器制导、GPS全球定位系统和跳频通信等民用和国防民事通信的强烈需求下,扩谱通信的地位越来越重要了。
4.2 直接序列扩频通信原理理论基础直接序列扩频(DSSS)是直接利用具有高码率的扩频码系列采用各种调制方式在发端与扩展信号的频谱,而在收端,用相同的扩频码序去进行解扩,把扩展宽的扩频信号还原成原始的信息。
它是一种数字调制方法,具体说,就是将信源与一定的PN码(伪噪声码)进行摸二加。
直接序列扩频通信系统仿真设计直接序列扩频通信系统是一种常用于无线通信中的传输技术,可用于提高通信质量和抗干扰能力。
其基本原理是将原始信号乘以一个扩频码序列,使得信号的带宽变宽,从而提高信号的抗干扰能力。
本文将对直接序列扩频通信系统进行仿真设计,包括系统结构、信号处理和性能评估等方面。
一、系统结构设计1.发送端设计发送端主要包括原始信号处理和扩频处理两个模块。
原始信号处理模块用于将待传输的信息编码成数字信号,可以采用各种调制技术(如二进制调制);扩频处理模块将原始信号乘以扩频码序列,以实现信号的扩频。
2.接收端设计接收端主要包括解扩和信号恢复两个模块。
解扩模块对接收到的信号进行解扩,即将信号除以扩频码序列;信号恢复模块对解扩后的信号进行滤波和解调,最终得到原始信号。
二、信号处理设计信号处理是直接序列扩频通信系统中的关键环节,对其性能和抗干扰能力起着决定性作用。
下面将详细介绍信号处理的设计。
1.扩频码序列设计扩频码序列的设计非常重要,它直接影响到扩频通信系统的性能。
常用的扩频码序列有伪随机码(PN码)和正交码等,可以通过Matlab等工具进行生成和优化。
2.扩频处理设计扩频处理是将原始信号与扩频码序列进行乘积运算的过程。
可以采用数字乘法器或卷积器等方式实现,具体实现方式需要根据实际情况确定。
3.解扩和信号恢复设计解扩和信号恢复是接收端的重要环节,其中解扩模块用于将接收到的信号除以扩频码序列,信号恢复模块用于对解扩后的信号进行滤波和解调。
滤波器可以采用低通滤波器,解调方式可以根据信号特点选取。
三、性能评估设计对于直接序列扩频通信系统的性能评估,一般需要考虑以下几个方面:1.误码率评估误码率是衡量通信系统性能的重要参数。
可以通过对接收到的信号进行解码和比对的方式来评估误码率,并与理论值进行比较。
2.抗干扰性能评估扩频通信系统的抗干扰能力是其核心优势之一、可以通过仿真添加干扰信号,并比较接收到的信号与原始信号的相关性来评估抗干扰性能。
信息与通信工程学院移动通信课程设计实验报告题目:直接序列扩频系统仿真班级:姓名:学号:班内序号:日期:目录一、背景 (3)二、要求: (3)三、设计概述 (3)四、直接序列扩频系统仿真 (3)1、基本扩频系统仿真流程图 (3)2、matlab程序及仿真结果图 (5)2.1、生成m序列及m序列性质 (5)2.2、生成50位随机待发送二进制比特序列,并进行扩频编码 (6)2.3、对扩频前后信号进行BPSK调制,观察其时域波形 (8)2.4、计算并观察扩频前后BPSK调制信号的频谱 (9)2.5、接收机与本地恢复载波相乘,比较扩频与否的时域波形 (11)2.6、与恢复载波相乘后,观察其频谱变化 (12)2.7、仿真观察信号经凯萨尔窗低通滤波后的频谱 (14)2.8、观察解扩后的信号波形、频谱 (15)2.9、比较扩频系统解扩前后信号带宽、信号功率谱 (16)2.10、对解扩信号进行采样判决 (18)五、仿真产生不同的伪随机序列 (21)1、m序列(跟四、2.1一样) (21)2、产生随机序列Gold码和正交Gold码 (22)2.1、产生Gold码并仿真其自相关函数 (23)2.2、产生正交Gold码并仿真其互相关函数 (25)六、验证直扩系统对窄带干扰的抑制能力 (27)1、加窄带干扰的直扩系统建模 (28)2、不同扩频序列长度下的误码率比较 (29)3、扩频序列长度N=7时,不同强度窄带干扰下的误码率比较 (30)七、分工 (30)八、心得体会 (30)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,在接受端又用相同的扩频序列进行解扩,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。
系统框图如下图所示:二、要求:1. 通过matlab建模,对直扩系统进行仿真2. 研究并仿真产生不同的伪随机序列3. 验证直扩系统对窄带干扰的抑制能力,给出误码率等仿真曲线三、设计概述本次课设按要求完成,利用matlab进行直接扩频系统的仿真,利用BPSK调制,仿真了扩频、调制、解调、解扩过程,并对是否使用直接扩频进行了对比。
直接序列扩频通信系统仿真直接序列扩频通信系统仿真一、实验的背景及内容1、直接扩频通信背景扩频通信,即扩展频谱通信(Spread Spectrum Communication),它与光纤通信、卫星通信,一同被誉为进入信息时代的三大高技术通信传输方式。
有关扩频通信技术的观点是在1941年由好莱坞女演员Hedy Lamarr和钢琴家George Antheil提出的。
解决了短距离数据收发信机、如:卫星定位系统(GPS)、移动通信系统、WLAN(IEEE802.11a, IEEE802.11b, IEE802.11g)和蓝牙技术等应用的关键问题。
扩频技术也为提高无线电频率的利用率(无线电频谱是有限的因此也是一种昂贵的资源)提供帮助。
扩频通信技术自50年代中期美国军方便开始研究,一直为军事通信所独占,广泛应用于军事通信、电子对抗以及导航、测量等各个领域。
直到80年代初才被应用于民用通信领域。
为了满足日益增长的民用通信容量的需求和有效地利用频谱资源,各国都纷纷提出在数字峰窝移动通信、卫星移动通信和未来的个人通信中采用扩频技术,扩频技术现已广泛应用于蜂窝电话、无绳电话、微波通信、无线数据通信、遥测、监控、报警等等的系统中。
2、实验的内容及意义本次实验主要研究了直接序列扩频系统,建立了直接序列扩频系统的matlab仿真模型,在信道中存在高斯白噪声和干扰的情况下,对系统误码率性能进行了仿真及分析。
近年来,随着超大规模集成电路技术、微处理器技术的飞速发展,以及一些新型元器件的应用,扩频通信在技术上已迈上了一个新的台阶,不仅在军事通信中占有重要地位,而且正迅速地渗透到了个人通信和计算机通信等民用领域,成为新世纪最有潜力的通信技术之一因此研究扩频通信具有很深远的意义。
本人通过此次实验,进行深入地研究学习扩频通信技术及对它进行仿真应用,将所学的知识进行归纳与总结,从而巩固通信专业基础知识,为以后的个人学习和工作打下基础。
直接序列扩频通信系统仿真设计直接序列扩频(Direct Sequence Spread Spectrum)通信系统是一种广泛应用于无线通信领域的通信技术,它通过将原始信号与伪随机噪声序列进行逐位相乘,从而将信号的带宽扩展到噪声频谱的宽度,从而实现抗干扰和保密性能的显著提高。
本文将通过仿真设计一个直接序列扩频通信系统,详细介绍其工作原理和仿真过程。
直接序列扩频通信系统由发送端和接收端组成。
在发送端,原始信号经过码片发生器生成伪随机噪声序列,并与原始信号进行逐位相乘得到扩频信号。
扩频信号经过调制器进行调制,然后经过发射机发送到接收端。
在接收端,接收到的信号经过解调器进行解调,然后通过相关器与伪随机噪声序列相乘得到原始信号。
首先,需要设计码片发生器。
伪随机噪声序列在直接序列扩频通信系统中起到关键作用,它决定了信号的扩展带宽和抗干扰性能。
常用的伪随机噪声序列有伪随机码生成器(PN码)和高斯白噪声序列(AWGN)。
在仿真中,可以选择PN码作为伪随机噪声序列。
PN码的生成方式有很多,其中最常见的是使用移位寄存器和反馈电路生成的线性反馈移位寄存器(LFSR)。
其次,需要设计调制器和解调器。
在直接序列扩频通信系统中,常用的调制方式有二进制相移键控(BPSK)和四进制相移键控(QPSK)。
在仿真中,可以选择BPSK作为调制方式。
解调器与调制器相反,将接收到的扩频信号与伪随机噪声序列相乘得到原始信号。
最后,需要设计发射机和接收机。
发射机通过电路将调制后的扩频信号发射出去,接收机将接收到的信号通过电路进行放大和解调处理,从而得到原始信号。
在仿真中,可以使用MATLAB等仿真软件来实现直接序列扩频通信系统。
首先,定义参数包括信号的比特率、码片周期、发射功率等。
然后,生成随机的原始信号数据。
接下来,根据参数生成伪随机噪声序列。
将伪随机噪声序列与原始信号进行逐位相乘得到扩频信号。
通过调制器进行调制,得到调制后的信号。
在接收端,通过解调器解调接收到的信号,得到解调后的扩频信号。
南京师范大学毕业设计(论文)开题报告姓名:学号:学院: 泰州学院专业: 通信工程题目: 直接序列扩频通信系统的仿真与实现指导教师:2012 年 3月 10日一.本课题的目的及研究意义现代军事通信面临着纷繁复杂的干扰环境,因此具备足够的抗干扰能力,是未来通信发展至关重要的因素,这要求能够识别和抑制各种干扰。
扩频通信早期主要应用于军事目的,从世纪年代末、年代初开始,扩频技术在民用通信方面的应用逐渐兴起并迅速发展,例如在蜂窝数字移动通信系统中,扩频技术被用于克服多路径效应和抑制同信道干扰,新一代移动通信系统利用技术进一步提高频谱利用率和系统性能。
直接序列扩频系统是目前应用最广泛的一种扩频通信系统。
它最突出的优点是当扩频增益足够大时,系统具有良好的抗干扰能力。
直接序列扩频是高安全性高抗扰性的一种无线序列型号传输方式。
英文全称Direct Sequence Spread Spectrum,简称直扩方式(DS方式)。
通过利用高速率的扩频序列在发射端扩展信号的频谱,而在接收端用相同的扩频码序列进行解扩,把展开的扩频信号还原成原来的信号。
直接序列扩频技术在军事通信和机密工业中得到了广泛的应用,现在甚至普及到一些民用的高端产品,例如信号基站、无线电视、蜂窝手机、无线婴儿监视器等,是一种可靠安全的工业应用方案扩频技术由于其本身具备的优良性能而得到广泛应用,到目前为止,其最主要的两个应用领域仍是军事抗干扰通信和移动通信系统,而跳频系统与直接序列扩频系统则分别是在这两个领域应用最多的扩频方式。
直接序列扩频系统,及DS-CDMA,主要是一种民用技术,在移动通信系统中的应用则成为扩频技术的主流。
欧洲的GSM标准和北美的以CDMA技术为基础的IS-95都在第二代移动通信系统(2G)的应用中取得了巨大的成功。
而在目前所有建议的第三代移动通信系统(3G)标准中(除了EDGE)都采用了某种形式的CDMA。
因此CDMA技术成为目前扩频技术中研究最多的对象。
function dscdmamodem(user,snr_in_dbs) %建立模型:用户信息,snr_in_dbs为信噪比%设置初始参数user=[0 1 0 1 1 0 1];close all%定义步长变量%length_user=length(user); %改变用户数据中的0为-1for i=1:length_userif user(i)==0;user(i)=-1;endend%用户传输前设置fc=3; %载频eb=2; %每个字符的能量tb=1; %每个信息比特所占的时间%用户输入的数据信息t=0.01:0.01:tb*length_user;basebandsig=[];for i=1:length_user;for j=0.01:0.01:tb;if user(i)==1;basebandsig=[basebandsig 1];elsebasebandsig=[basebandsig -1];endendendfigure(1)plot(basebandsig)axis([0 100*length_user -1.5 1.5]);title('用户输入的信息')Y=fft(basebandsig);figure(2)plot(abs(Y))axis([0 100 0 300]);title('扩频前的频域图')%用户的BPSK调制过程bpskmod=[];for i=1:length_user;for j=0.01:0.01:tb;bpskmod=[bpskmod sqrt(2*eb)*user(i)*cos(2*pi*fc*j)]; endendlength(bpskmod)W=fft(bpskmod);%用户BPSK调制后的波形图输出figure(3)plot(bpskmod)axis([0 100*length_user -3 3]);title('用户经BPSK调制之后的波形')%扩频%PN码发生器seed=[1 -1 1 -1]; %设PN码初始值为1000 spreadspectrum=[];pn=[];for i=1:length_userfor j=1:10; %PN码和数据比特码的比率设为10:1pn=[pn seed(4)];if seed(4)==seed(3) temp=-1;else temp=1;endseed(4)=seed(3);seed(3)=seed(2);seed(2)=seed(1);seed(1)=temp;endspreadspectrum=[spreadspectrum user(i)*pn];end%扩频过程pnupsampled=[];len_pn=length(pn);for i=1:len_pnfor j=0.1:0.1:tbif pn(i)==1pnupsampled=[pnupsampled 1];elsepnupsampled=[pnupsampled -1];endendendlength_pnupsampled=length(pnupsampled); sigtx=bpskmod.*pnupsampled;%扩频码波形输出figure(4)plot(pnupsampled)axis([0 100*length_user -2 2]);title('PN码波形图')%扩频后的波形图输出figure(5)plot(sigtx)axis([0 100*length_user -3 3]);title('用PN码扩频后的波形图')composite_signal=sigtx;%扩频后的频域波形图Z=fft(sigtx);figure(6)plot(abs(Z))axis([0 100 0 300]);title('扩频后的频域图')%高斯白噪声信道传输snr_in_dbs=20; %设信噪比为20composite_signal=awgn(composite_signal,snr_in_dbs);%从信道中解扩出用户的信息rx=composite_signal.*pnupsampled; figure(7)plot(rx)title('用户解扩后的波形')%BPSK解调过程demodcar=[];for i=1:length_userfor j=0.01:0.01:tbdemodcar=[demodcar sqrt(2*eb)*cos(2*pi*fc*j)];endendbpskdemod=rx.*demodcar;figure(8)plot(bpskdemod)title('用户经BPSK解调之后的波形')len_dmod=length(bpskdemod);sum=zeros(1,len_dmod/100);for i=1:len_dmod/100for j=(i-1)*100+1:i*100sum(i)=sum(i)+bpskdemod(j);endend%检波过程rxbits=[];for i=1:length_userif sum(i)>0rxbits=[rxbits 1];elserxbits=[rxbits 0];endendlength_rxbits=length(rxbits);t=0.01:0.01:tb*length_rxbits;savbandsig=[];for i=1:length_rxbitsfor j=0.01:0.01:tbif rxbits(i)==1savbandsig=[savbandsig 1];elsesavbandsig=[savbandsig -1];endendendfigure(9)plot(savbandsig)axis([0 100*length_user -1.5 1.5]); title('用户经检波之后的波形')。
直接序列扩频通信系统仿真程序晶超 S2*******>> code_le ngth=20;%信息码元个数 >> N=1:code_le ngth; >> ran d('seed',0);>> x=sig n(ran d(1,code_le ngth)-0.5); %信息码>> for i=1:20>> %产生伪随机码,调用的mge n 函数见附录 >> length=100*20; %伪码频率5MHz,每个信息码含 5MHz/50kHz=100个伪码 >> x_code=sign(mgen(19,8,length)-0.5); %把 0,1 序列码变换为-1,1 调制码 >> for i=1:2000 w_code((1+(i-1)*8):i*8)=x_code(i);% 每个伪码码元含 8 个采样点end生成的PN 码波形如图2所示。
>> %扩频>> k_code=s.*w_code; %k_code s((1+(i-1)*800):i*800)=x(i);% end每个信息码元含fs/f=800个采样点 1.5为扩频码所示。
□=CJXJC1EUJJ生成的信息码的波形图如图1 1UHJ1X00 “血 图1信源信息码扩频码如图3所示。
图2 PN码>> fs=20e6;>> f0=30e6;>> for i=1:2000AI=2;dt=fs/fO;n=0:dt/7:dt; % 一个载波周期采样八个点cl=AI*cos(2*pi*fO* n/fs);sig nal((1+(i-1)*8):i*8)=k_code((1+(i-1)*8):i*8).*cl; end>> %解调>> AI=1;>> dt=fs/fO;>> n=0:dt/7:dt;>> cl=AI*cos(2*pi*fO* n/fs);>> for i=1:2000sig nal_h((1+(i-1)*8):i*8)=sig nal((1+(i-1)*8):i*8).*cl; endPSK调制后的波形如图4所示。
直接序列扩频通信系统建模仿真分析直接序列扩频(Direct-Sequence Spread Spectrum,DSSS)通信系统是一种广泛应用于无线通信、通信安全加密、以及定位任务中的基本通信技术。
它在一定范围内使用频率,把本应几百到几千赫兹范围内的信号不断扩展到数兆赫兹,从而使其能够穿过更多的干扰、降低传送信号的复杂性和重复率、提高传送信号的安全性,也就是广播信号的功率被平分到更宽的频带,其中的信息非常难以被拦截和窃取,该抽波提高了信号的吞吐量。
构成直接序列扩频通信系统的主要硬件组件包括,数据源,编码器,抽波器,线路,解抽波器以及解码器,以及接收数据的终端设备。
数据源可以是任何数据,例如电脑传出的文本,照片,视频甚至声音。
编码器是一个负责将原始数据信号编码为无关信号块的系统。
抽波器用于将无关信号增广,并将其扩展至较宽的频带。
经过线路,即传输介质,将传输数据从发射端送达接收端,通常利用电磁波来传输信号,例如无线频段等。
接收端的解抽波器可以将扩频数据恢复到原始数据,解码器可以将接收到的数据进行解码,以便终端能够解析处理该数据。
直接序列扩频通信系统建模仿真分析,主要是通过建立系统建模,利用仿真软件,来模拟系统的运行流程,然后对模拟的结果进行分析。
首先,先构建系统模型,采用现有的数学工具,如矩阵方程、微积分知识和计算机技术,建立系统的数学模型,即构建系统建模。
接着,根据构建好的模型,可以使用各种仿真软件,比如matlab,来模拟系统的运行,使用仿真技术可以更好地发现系统中存在的问题。
最后,对模拟结果进行分析,比如观察系统的信噪比、传输的错误率曲线等,进而追踪出系统中可能存在的问题,从而提出相应的改进建议,提高系统的性能。
通过模型仿真分析,我们可以看到,直接序列扩频通信系统是一种表现优异的技术,它能够有效抑制扰乱,提高传输介质上的信号安全性,这种技术特别适用于无线通信中传输质量有要求的应用,诸如GSM、CDMA等。
高等教育课程教育研究学法教法研究 43形和文字是广告设计中必要的元素,在长期的历史演变中留下了独特的文化意境。
设计中合理地运用这两种元素,会取得非常良好的视觉效果,更好地向观众传达作品所要表达的意义。
设计师以独特的设计形式展现民族文化的深刻内涵,用文字的底蕴来增加广告中的感染力,展现汉字丰富的美感,这是光该作品中独特的个性。
四、结语综上所述,将我国的传统文化融入到民俗文字符号中去,可以让更多人了解并主动认识我国的传统文化,并得以传承和发扬。
这些民俗艺术文字符号元素的运用,也有着独特的韵味和情感寄托,使得广告更具有文化底蕴,注重人文的情感问题。
同时文字符号更加生动又易于理解又兼具表现张力,广告设计更能让人接受并产生共鸣。
参考文献:[1]唐朝阳.论民俗艺术图形符号在现代广告设计中的应用[J].神州旬刊,2016,11(17):130-130.[2]陈媛.吉祥符号在现代广告设计中的应用[J].美术教育研究,2017,34(6):24-26.直接序列扩频通信系统仿真与分析刘馥嘉 孙杜娟 柏 羽(海军大连舰艇学院 辽宁 大连 116000)一、基本原理分析扩展频谱通信技术是一种信息传输方式,又称为扩频通信(Spread Spectrum communication )[1]。
其中,直接序列扩频(DSSS —Direct Sequence Spread Spectrum )技术是人们所熟知的扩频技术之一。
扩展频谱通信系统是指待传信息的频谱用某个待定的扩频函数扩展后成为宽频带信号,送入信道中传输,再利用相应手段将其压缩,从而获取传输信息的通信系统[1]。
目前应用较为广泛的一种扩展频谱系统是直接序列扩展频谱系统。
扩频通信的基本原理:所谓扩频通信,可简单表述如下:“扩频通信技术是一种信息传输方式,在发端采用扩频码调制,使信号所占用的频带宽度远远大于所传信息必须的带宽;在收端采用相同的扩频码进行相关解扩以恢复所传信息数据”。
实验五直接序列扩频系统的建模与仿真一.实验目的1.了解直接序列扩频系统的建模过程2.了解直接序列扩频系统的仿真过程二.实验内容1.设数据传输率为100 bps,扩频码片速率为2000chip/s,采用m序列作为扩频序列,以BPSK为调制方式。
试建立扩频系统仿真模型并仿真观察其数据波形、扩频输出波形以及扩频调制输出的频谱。
2.以扩频发射机为信号源,构建扩频传输和接收系统。
设传输信道为AWGN信道,在信道中加入 300Hz的单频正弦干扰信号,并设扩频接收机的同步系统是理想的。
要求观察信道传输后的信号频谱、解扩后和解调后的信号频谱和波形,并测试传输误码率。
三.实验原理直接序列扩频系统的数据序列是双极性波形,扩频所使用的伪随机序列也是双极性波形,伪随机序列的码元称为码片,码片速率通常是数据速率的整数倍,对于双极性波形而言,扩频过程等价于数据流与伪随机序列相乘的过程,扩频输出序列也是双极性波形,其速率等于码片速率。
扩频序列经过调制后得到调制输出信号送入信道。
由于PN码速率远远高于数据传输速率,所以调制输出信号的频带宽度将远远大于数据波形的带宽。
四.实验要求1.按要求设计仿真参数;2.按计算所得参数建立SIMULINK系统模型;3.设置各模块参数及仿真参数后仿真系统;4.分析仿真结果。
5.撰写实验报告。
五.实验过程及结果【实例5.1】设数据传输率为100 bps,扩频码片速率为2000chip/s,采用m序列作为扩频序列,以BPSK为调制方式。
试建立扩频系统仿真模型并仿真观察其数据波形、扩频输出波形以及扩频调制输出的频谱。
仿真模型如图5-1所示。
Bernoulli Binary Generator用于产生数据流,其采样时间设置为0.01s,这样输出的数据速率为100bps。
PN Sequence Generator用于产生伪随机扩频序列,其采样时间设置为0.0005s,这样输出的码片速率为2000chip/s。
直接序列扩频通信系统仿真程序一、引言直接序列扩频通信系统(DSSS)是一种使用扩频技术实现的数字通信系统,其特点是能够通过使用更宽的频带来降低信噪比,从而实现更高的信道容量和更好的通信质量。
DSSS系统中最关键的部分是序列扩频器,它用于将原始信号通过一个码序列进行扩频,从而实现信号的保护和隐私性保密。
二、序列扩频器原理序列扩频器是DSSS系统中最核心的部分,其主要工作原理是通过使用一个宽带码序列对原始信号进行扩展。
该码序列通常是一个在长度上比原始信号大若干倍的伪随机序列,可以使用众多算法生成,如Gold序列、Walsh 序列等,其中Gold序列常用于商业应用中的CDMA系统中。
通过将原始信号与码序列进行异或操作,实现了将信号进行扩展的目的。
扩展后信号的带宽变得非常宽,相比于原始信号在频域上呈现均匀的频率分布特性,扩展后的信号则呈现很强的周期性,这种特性使得DSSS的信号在信道传输过程中更加能抵抗干扰,提高了信号的可靠性。
三、DSSS通信系统仿真程序的设计1、通信信道建立与维护仿真程序的第一步是建立DSSS系统的通信信道,并模拟不同信噪比情况下的传输效果。
该部分主要包括以下几个步骤:(1)生成码序列:利用C++编写随机码序列生成算法,生成Gold码或其他可配置的伪随机码序列。
(2)信道建立:模拟先建立一个单向链路,客户端发送消息并收到稳定响应后,再建立起全双工链路模拟通信。
(3)信道参数配置:该部分需考虑到信道的图像频率、多径干扰以及其他常见的传输干扰因素,并可以根据需求对不同的信道参数进行灵活的配置和调整。
2、数据源与数据解调器在DSSS系统中,数据源是指模拟传输数据的源头,主要由数据生成器和调制器组成,在仿真程序中,该部分主要包括以下工作:(1)消息生成:即通过各种方式模拟生成特定格式的传输数据。
(2)消息调制:对消息进行不同方式的调制,可以用多种方法完成,常用的有BPSK(二进制相移键控)调制方式以及QAM(正交幅度调制)等。
直接序列扩频系统的SIMULINK仿真—通信工程课程设计移动通信课程设计报告题目直接序列扩频系统的 SIMULINK仿真学院电子信息工程学院专业通信工程学生姓名学号年级指导教师职称讲师二〇一四年一月三日直接序列扩频系统的SIMULINK仿真摘要:本文介绍了直接序列扩频通信技术,利用Matlab/Simulink对直接序列扩频系统进行了仿真,并对仿真结果做了详细的讲解分析。
同时为了方便理解也对其原理进行了相关的说明,做到每个环节每个步骤都透彻明了。
本文也做了基于Simulink的发射机的仿真, Simulink的接收机的仿真,也介绍了在加入干扰后扩频通信仿真。
读者可以通过对本文的阅读对直接序列扩频的相关原理有一定的了解,同时也会了解到直接序列扩频系统的各种应用其中最重要的是可以用来抗干扰,从而提高通信性能。
关键字: 扩频通信;SIMULINK;直接序列扩频目录第1章绪论 (1)1.1 扩频通信的应用及仿真的意义 (1)1.2 扩频通信的背景 (1)1.4 扩频通信主要特点 .................................. 2 第2章MATLAB/SIMULINK简介 . (4)2.1 Matlab的简介 (4)2.2 Simulink的简介 .................................... 4 第3章直接序列扩频的原理 .. (7)3.1 扩频通信的定义 (7)3.2 扩频通信的分类 (7)3.3 直接序列扩频的定义与原理 (7)3.4 直接序列扩频通信技术特点: ....................... 10 第4章基于Simulink的发射机的仿真设计 (13)4.1 直接序列扩频通信系统发射机的设计 (13)4.2 直接序列扩频通信系统接收机的设计 ................. 14 第5章仿真的系统与结果 (17)5.1 基于Simulink的发射机的仿真 (17)5.2 基于Simulink的接收机的仿真 (19)5.3 直接序列扩频通信系统的抗干扰性能分析 (23)第6章结束语 (27)I参考文献 (29)II成都学院(成都大学)课程设计报告第1章绪论1.1 扩频通信的应用及仿真的意义目前,我国电网中应用的通信方式主要有明线、电力线载波、电缆和新兴起的一点多址微波等。
南华大学通信原理课程设计设计题目:直接序列扩频通信系统仿真设计专业:通信工程学生姓名: 谭雪棋学号: 2012起迄日期: 2015年6月15日—2015年6月30日指导教师: 王明华系主任:邓贤君《通信原理课程设计》任务书1.课程设计的内容和要求(包括原始数据、技术要求、工作要求等):(1)技术要求1)该系统包括:数字信源、PN码发生器、扩频调制、BPSK调制、AWGN信道、扩频解调、信息解调;2)用matlab编程实现各功能模块;3)分析BER性能。
(2)工作要求:①查阅参考文献,利用通信原理基本理论,分析系统工作原理,设计系统方框图;②掌握计算机辅助设计方法,利用Matlab/Simulink、Systemview、Multisim、MaxPlusIII、QuartusII等软件进行仿真设计,具备独立设计能力;③熟悉通信系统的调试和测量方法;④掌握电子电路安装调试技术,选择合适的元器件搭接实际电路,掌握电路的测试和故障排除方法,提高分析问题和解决问题的能力。
⑤不能直接从网上或其他资料下载拷贝,一旦发现雷同35%以上,则相关雷同设计的成绩都为不及格。
⑥按时完成设计报告;提交的电子稿必须在附录中含有全套仿真源文件、或设计原图(电子稿是以“学生学号姓名”为命名的压缩文件);并提交纸质设计报告书。
⑦随机抽查,并进行最后答辩。
2.对课程设计成果的要求〔包括图表(或实物)等硬件要求〕:写出设计说明书,语言流畅简洁,文字3500~5000字。
用软件编程语言实现时,写出详细的注释,并画出各种信号的时域频域波形,分析实验结果;硬件设计电路,需要详细分析安装调试过程,分析实验结果。
仿真设计类要求有仿真流程图、调试时的电脑屏幕截图;实物设计类要求图纸布局合理,符合工程要求,使用Protel软件绘出原理图(SCH)和印制电路板(PCB),器件的选择要有计算依据。
3.主要参考文献:[1]樊昌信.通信原理(第6版)[M].北京:电子工业出版社,2012,12.[2]樊昌信,曹丽娜 .通信原理教程(第3版)[M].北京:国防工业出版社,2006,9.[3]刘学勇.详解MATLAB/Simulink通信系统建模与仿真[M].北京:电子工业出版社,2011,11.[4]张水英,徐伟强.通信原理及MATLAB/Simulink仿真[M].北京:人民邮电出版社,2012,9.[5]赵鸿图,茅艳 .通信原理MATLAB仿真教程[M].北京:人民邮电出版社,2010,11.[6]赵静,张瑾 .基于MATLAB的通信系统仿真[M].北京:北京航空航天大学出版社,2010,1.[7]黄智伟 .基于NI Multisim的电子电路计算机仿真设计与分析(修订版)[M].北京:电子工业出版社,2011, 6.4.课程设计工作进度计划:序号起迄日期工作内容2015.6.15~2015.6.20 查阅资料,系统方案设计2015.6.21~2015.6.24 用编程语言或者仿真软件进行设计2015.6.25~2015.6.28 程序、软件、实物的调试,排除故障,分析实验结果2015.6.29~2015.6.30 分析总结,整理设计报告主指导教师王明华日期: 2015 年 6 月 13 日摘要随着微处理器技术和大规模集成电路技术的快速发展,以及一些新的元器件的应用,扩频通信技术已经迈上了一个新的台阶,不仅在军事中占有重要的地位,在个人通信和计算机通信中也得到了广泛的应用,成为当今最具潜力的通信技术之一。