基于某MATLAB地WCDMA扩频通信系统地仿真设计与分析报告

目录一、背景 (4)二、基本要求 (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 (6)1、生成m序列及m序列性质 (6)2、生成50位随机待发送二进制比特序列，并进行扩频编码 (7)3、对扩频前后信号进行BPSK调制，观察其时域波形 (9)4、计算并观察扩频前后BPSK调制信号的频谱 (10)5、仿真经awgn信道传输后，扩频前后信号时域及频域的变化 (11)6、对比经信道前后两种信号的频谱变化 (12)7、接收机与本地恢复载波相乘，观察仿真时域波形 (14)8、与恢复载波相乘后，观察其频谱变化 (15)9、仿真观察信号经凯萨尔窗低通滤波后的频谱 (16)10、观察经过低通滤波器后无扩频与扩频系统的时域波形 (17)11、对扩频系统进行解扩，观察其时域频域 (18)12、比较扩频系统解扩前后信号带宽 (19)13、比较解扩前后信号功率谱密度 (20)14、对解扩信号进行采样、判决 (21)15、在信道中加入2040~2050Hz窄带强干扰并乘以恢复载波 (24)16、对加窄带干扰的信号进行低通滤波并解扩 (25)17、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 (28)1、直接扩频系统信道模型 (28)2、加窄带干扰的直扩系统建模 (29)3、用示波器观察发送码字及解扩后码字 (30)4、直接扩频系统与无扩频系统的误码率比较 (31)5、不同扩频序列长度下的误码率比较 (32)6、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 (34)1、产生改善的walsh码 (35)2、产生两路不同的信息序列 (36)3、用两个沃尔什码分别调制两路信号 (38)4、两路信号相加，并进行BPSK调制 (39)5、观察调制信号频谱，并经awgn信道加高斯白噪和窄带强干扰 (40)6、接收机信号乘以恢复载波，观察时域和频域 (42)7、信号经凯萨尔窗低通滤波器 (43)8、对滤波后信号分别用m1和m2进行解扩 (44)9、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 (47)1、产生Gold码并仿真其自相关函数 (48)2、产生正交Gold码并仿真其互相关函数 (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。

Matlab与通信仿真课程设计报告Matlab与通信仿真课程设计报告班级：12通信（1）班姓名：诸葛媛学号:Xb12680129实验⼀S-函数&锁相环建模仿真⼀、实验⽬的1.了解S函数和锁相环的⼯作原理2.掌握⽤S函数建模过程，锁相环载波提取仿真⼆、实验内容1、⽤S函数编写Similink基本模块（1）信源模块实现⼀个正弦波信号源，要求其幅度、频率和初始相位参数可以由外部设置，并将这个信号源进⾏封装。

（2）信宿和信号显⽰模块实现⼀个⽰波器⽊块，要求能够设定⽰波器显⽰的扫描周期，并⽤这个⽰波器观察（1）的信源模块（3）信号传输模块实现调幅功能，输⼊⽤（1）信源模块，输出⽤（2）信宿模块;基带信号频率1KHz，幅度1V；载波频率10KHz，幅度5V实现⼀个压控正弦振荡器，输⼊电压u(t)的范围为[v1,v2]V，输出正弦波的中⼼频率为f0Hz，正弦波的瞬时频率f随控制电压线性变化，控制灵敏度为kHz/V。

输⼊⽤（1）信源模块，输出⽤（2）信宿模块2、锁相环载波提取的仿真（1）利⽤压控振荡器模块产⽣⼀个受10Hz正弦波控制的，中⼼频率为100Hz，频偏范围为50Hz到150Hz的振荡信号，并⽤⽰波器模块和频谱仪模块观察输出信号的波形和频谱。

（2）构建⼀个抑制载波的双边带调制解调系统。

载波频率为10KHz，被调信号为1KHz正弦波，试⽤平⽅环恢复载波并进⾏解调。

（3）构建⼀个抑制载波的双边带调制解调系统。

载波频率为10KHz，被调信号为1KHz正弦波，试⽤科斯塔斯环恢复载波并进⾏解调。

（4）设参考频率源的频率为100Hz，要求设计并仿真⼀个频率合成器，其输出频率为300Hz。

并说明模型设计上与实例3.26的主要区别三、实验结果分析1、⽤S函数编写Similink基本模块（3）为了使S函数中输⼊信号包含多个，需要将其输⼊变量u初始为制定维数或⾃适应维数，⽽在S函数模块外部采⽤Simulink基本库中的复⽤器（Mux）将3⾏的信号矩阵。

基于matlab的直序扩频通信系统的仿真摘要根据扩频理论，用MATLAB对直接序列扩频通信系统进行了仿真。

根据香农定理和科捷尔尼科夫潜在抗干扰理论,通过MATLAB的仿真平台对直扩通信系统进行了仿真,建立了扩频通信系统仿真模型,详细讲述了各个模块的设计,接收端同步捕获过程采用数字匹配滤波器的原理。

在给定的仿真条件下，对仿真程序进行了运行测试，得到了预期的仿真结果。

关键词：直接序列扩频；通信；MATLABDirect sequence spread spectrum communication system basedon matlab simulationAbstractIn this paper, based on the spread spectrum theory, I use MATLAB to simulate the direct sequence spread spectrum．According to the shannon theorem and jie's nico's potential interference theory, direct sequence spread spectrum is simulated by the simulation platform which is offered by MATLAB. And it tells the story of the design of various modules in detail. The receiver synchronization capture process adopts the principle of digital matched filter. In a given simulation conditions, I run the test simulation program and get the expectant simulation results.Key Words:direct sequence spread spectrum, communication, MATLAB目录1绪论31.1 扩频通信的概述31.2扩频通信的发展与应用32 直接序列扩频通信52.1理论基础52.2扩频通信系统的指标62.3扩频通信的种类72.4直接序列扩频通信系统72.5 扩频序列122.6 扩频序列的同步捕获162.6.1 扩频序列的伪码同步162.6.2 扩频序列的同步捕获173 直接扩频系统MATLAB仿真263.1 直接扩频MATLAB仿真组成框图263.2 m序列发生器263.3 高斯噪声263.4干扰和解扩判决273.5仿真结果分析273.6实验心得29附录29参考文献32致331 绪论1.1 扩频通信的概述扩频通信与光纤通信、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,它是指发送的信息被展宽到一个很宽的频带上,在接收端通过相关接收,将信号恢复到信息带宽的一种系统[1]。

任务书一.设计题目扩频通信系统的仿真与分析二.设计的要紧内容扩频通信技术以其抗干扰、隐蔽、保密和多址等优越性已普遍应用于电力通信、导航、测距、定位等领域。

本设计通MATLAB 仿真软件，针对直接扩频系统，成立仿真模型，熟悉该系统的大体原理，进行特性分析，进一步了解扩频通信在CDMA 通信系统中的应用。

1 、DS 直接序列扩频通信系统的仿真分析，在理论上论述扩频通信的大体原理和理论基础，说明扩频通信的优势，和相关概念的综述，并对抗多径干扰做了详细的分析；二、扩频通信的关键技术-----扩频编码的概念、分类、相关性的意义及各类码型的特性一一加以介绍和分析；3、设计一个扩频通信系统，利用MATLAB 中SIMULINK 仿真工具进行建模和分析，重点对PN 码，m 序列进行验证分析，加深对扩频通信技术的明白得。

三. 目的1）把握MATLAB 的程序设计方式；2）学会利用SIMULINK 仿真工具进行建模和分析，能熟练利用MATLAB 的通信工具箱；3） 熟悉扩频通信技术的大体原理和特性分析；4） 明白得扩频通信在CDMA 通信系统的应用。

四、具体要求必做内容：（小组七）设计m 序列发生器，码序列为N=12 m 位 m ＝8单用户，信道信噪比SNR=4dB ，, 5dB ， dB ，多途径传输中设计两途径。

对所设计码型的自相关和相互关特性，不同情形下的通信性能指标（如信噪比等）分析。

选做内容：1 在各自基础上，设计不同的Gold序列发生器，Walsh序列发生器，并与原m序列发生器进行比较。

2扩频通信在IS-95 CDMA通信中的应用分析和仿真验证。

如前向通道和反向通道中，地址码的选用分析，性能分析。

目录任务书 (I)第一章绪论 (1)课程设计目的和意义 (1)设计要紧内容 (1)第二章扩频通信技术 (2)扩频通信大体概念 (2)扩频通信的要紧参数分析 (2)2．3扩频通信要紧特点 (3)扩频技术及扩频码 (3)CDMA扩频通信系统 (4)第三章M序列发生器及通信系统设计 (6)M序列简介 (6)M序列的产生 (6)M序列性质 (7)M序列自相关性分析 (11)M序列相互关性分析 (13)第四章M序列通信系统设计 (15)M序列扩频通信系统大体要求 (15)M序列扩频通信系统组成 (15)M序列扩频通信系统仿真分析 (17)M序列扩频通信系统总结 (19)第五章 GOLD序列发生器设计 (19)GOLD序列简介 (19)G OLD序列的大体性质 (20)GOLD序列发生器设计 (21)G OLD序列自相关系数分析 (24)G OLD序列相互关函数分析 (25)第六章 WALSH序列发生器设计 (28)码简介 (28)码发生器编程实现 (29)W ALSH码自相关系数分析 (32)W ALSH码相互关函数M ATLAB编程实现 (34)第六章总结 (36)参考文献 (37)说明 (38)摘要 最近几年来，扩频通信技术被普遍应用于移动通信、导航、卫星通信、电力通信等诸多领域，因其自身所具有的抗干扰能力强、隐蔽性好、可实现码分多址等特点，以后应用前景将加倍广漠。

实验报告课程名称：现代通信原理实验任课教师：李波实验名称：基于MATLAB的扩频和跳频通信系统仿真研究年级：13级专业：控制工程姓名：李义学号：12013002346日期：2013年10月10日云南大学信息学院一、 实验目的根据通信理论知识熟练的运用MATLAB 进行直序列扩频和跳频扩频的仿真研究。

二、 实验内容1.Matlab/simulink 通信系统仿真。

2.用matlab 实现直序列扩频和跳频扩频。

三、 实验平台硬件平台：笔记本电脑软件平台：windows7操作系统、Matlab R2013a四、扩展频谱通信知识1．理论基础通信技术和通信理论的研究，是围绕着通信系统的有效性和可靠性这两个基本问题开展的。

所以，有效性和可靠性是设计和评价一个通信系统的主要性能指标。

有效性，是指通信系统传输信息效率的高低。

这个问题是讨论怎样以最合理、最经济的方法传输最大数量的信息。

在模拟通信系统中，多路复用技术可提高系统的有效性。

显然，信道复用程度越高，系统传输信息的有效性就越好。

在数字通信系统中，由于传输的是数字信号，因此传输的有效性是用传输速率来衡量的。

可靠性，是指通信系统可靠地传输信息。

由于信息在传输过程中受到干扰，收到的与发出的信息并不完全相同。

可靠性就是用来衡量收到信息与发出信息的符合程度。

因此，可靠性决定于系统抵抗干扰的性能，也就是说，决定于通信系统的抗干扰性。

在模拟通信系统中，传输可靠性是用整个系统的输出信噪比来衡量的。

在数字通信系统中，传输可靠性是用差错率来衡量的。

扩展频谱通信由于具有很强的抗干扰能力，首先在军用通信系统中得到了应用。

近年来，扩展频谱通信技术的理论和应用发展非常迅速。

扩频通信是扩展频谱通信的简称。

我们知道，频谱是电信号的频域描述。

承载各种信息(如语音、图象、数据等)的信号一般都是以时域来表示的，即表示为一个时间的函数)(t f 。

信号的时域表示式)(t f 可以用傅立叶变换得到其频域表示式)(f F 。

扩频通信系统仿真实验报告一、引言扩频通信是一种通过扩展信号带宽来传输信息的技术。

在扩频通信系统中，发送方将待传输的信息数据序列与扩频码序列相乘，再通过信道传输到接收方。

接收方通过与发送方使用相同的扩频码序列相乘，并将结果进行积分操作，从而将扩频信号提取出来。

本文通过MATLAB软件使用数字仿真的方法，对扩频通信系统进行了仿真实验，包括扩频信号的产生、传输和提取等过程，最后通过性能指标评估扩频通信系统的性能。

二、实验内容1.扩频信号的产生：首先生成待传输的数字信息序列，然后与扩频码进行点乘产生扩频信号。

2.信道传输：模拟信道传输过程，包括加性高斯白噪声（AWGN）等噪声影响。

3.扩频信号的提取：接收方使用与发送方相同的扩频码对接收到的信号进行点乘与积分操作，从而提取出扩频信号。

4.性能评估：通过比较接收信号与发送信号的相关性和误码率等性能指标来评估扩频通信系统的性能。

三、实验步骤1.扩频信号的产生：首先生成随机的数字信息序列，然后使用伪随机序列作为扩频码与数字信息序列相乘，产生扩频信号。

2.信道传输：将扩频信号通过信道传输，并添加加性高斯白噪声模拟噪声影响。

3.扩频信号的提取：接收方使用与发送方相同的扩频码对接收到的信号进行点乘与积分操作，提取出扩频信号。

4.性能评估：通过计算接收信号与发送信号的相关性和统计误码率等性能指标来评估扩频通信系统的性能。

实验结果展示4.性能评估：通过计算接收信号与发送信号的相关性和统计误码率等性能指标来评估扩频通信系统的性能。

相关性较高且误码率较低表示系统性能较好。

四、实验结论通过本次扩频通信系统的仿真实验，我们可以得出以下结论：1.扩频通信系统能够有效抵抗噪声影响，提高信道的抗干扰能力。

2.扩频码的选择对系统性能有较大影响，合适的扩频码可以提高系统性能。

3.扩频通信系统的误码率与信噪比有关，当信噪比较高时，系统的误码率较低。

总之，扩频通信系统在信息传输中具有较好的性能和鲁棒性，通过对其进行仿真实验可以更好地理解其工作原理和性能特点。

摘要自从扩频通信的概念在50年代开始成熟以后，此后的二十多年扩频通信技术仍得到很大的发展，但都只是局部的发展，如硬件的改进和应用领域的拓展。

一直到80年代初期，扩频通信的概念都只是在军事通信系统中得到应用，这种状况到了80年代中期才得到改变。

扩频技术发展到现在，CDMA技术成为目前扩频技术中研究最多的对象，其中民用通信的直接序列扩频技术广为应用。

本文阐述了扩展频谱通信技术的基本原理、主要性能指标及其工作特点，然后根据香农定理和柯捷尔尼科夫潜在抗干扰理论，通过MATLAB提供的Simulink仿真平台对直扩通信系统进行了仿真，建立了扩频通信系统仿真模型，详细讲述了各个模块的设计，并指出了仿真建模中要注意的问题。

在给定的仿真条件下，运行了仿真程序，得到了预期的仿真结果。

关键词：扩频通信；信噪比；MATLABAbstractSince the concept of spread spectrum communication became mature in the 50 s, After twenty years of spread spectrum communication technology still get great development. But only developed locally, such as hardware improvement and development in the field of application.Until the early 80 s, The concept of spread spectrum communication was only applied in the military communication system. The situation was changed until in the mid of 80s.Now, CDMA technology is the most studied objects in the spread spectrum technology, One of civil communication widely used direct sequence spread spectrum technology.This article elaborated the spread spectrum communication technology's basic principle, the main performance index and the operating feature, then it act according to the Shannon theorem and tan oak Jieer the Nikefu latent antijamming theory, provides visualization tool Simulink and Monte using MATLAB the Carb simulation algorithm, has established the wide frequency communications system simulation model, narrated in detail each module's design, and had pointed out in the simulation modelling must pay attention question. In assigns under the simulation condition, it moved the simulated program, obtained the anticipated simulation result.Key words: Spread Spectrum Communication; Signal-to-Noise; MATLAB目录1 绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2扩频通信的研究意义及现状 (1)1.3本课题研究的主要内容 (2)2 扩频通信相关理论 (4)2.1扩频通信的相关原理 (4)2.1.1 扩频通信的理论基础 (4)2.1.2 扩频通信主要性能指标 (5)2.1.3 数字调制技术 (6)2.1.4 扩频通信的工作原理 (7)2.1.5 扩频通信实现方法 (7)2.2扩频通信系统的特点 (8)2.2.1 性抗干扰强 (8)2.2.2 低截获性 (8)2.2.3 抗多路径干扰性能好 (9)2.2.4 保密性好 (9)3 MATLAB简介 (10)3.1MATLAB的背景 (10)3.2MATLAB的组成 (12)3.3Simulink简介 (12)3.4MATLAB的优势和特点 (14)3.5MATLAB的主要功能 (17)4 扩频通信系统的仿真 (18)4.1对产生m序列的仿真 (18)4.2扩频通信原理的仿真 (23)4.3对直接扩频通信系统的仿真 (26)结论 (32)致谢 (33)参考文献 (34)附录 (35)附录A英文原文 (35)附录B中文翻译 (48)1 绪论1.1 课题背景扩频通信的研究起源于第二次世界大战，目的是在地方控制区内提供一种保密通信的方法，扩频通信系统利用了扩展频谱的技术，其占用的带宽远远大于要传输的原始信号的带宽，并且与原始信号的带宽无关，这样就能获得一定程度的抗干扰能力和抗阻塞能力。

一、选题的依据及意义（一）选题依据20世纪60年代以来，随着民用通信事业的发展，频带拥挤问题日益突出。

CDMA(Code Diveision Multiple Access，码分多址)通信，在使用相同频率资源的情况下，理论上CDMA 移动网比模拟网容量大20倍，实际使用中比模拟网大10倍，比GSM要大4~5倍，所以在通信领域中起着非常重要的作用。

CDMA的基本原理是利用互相正交（或尽可能正交）的不同编码，分配给不同用户调制信号，实现多用户同时使用同一频率接入系统和网络的通信。

由于利用互相正交（或尽可能正交）的编码去调制信号，会将原信号的频谱带宽扩展，因此，这种通信方式，又称为扩频通信。

本论文所完成的CDMA通信仿真系统，是结合CDMA的实际通信情况，利用MATLAB的通信工具箱— SIMULINK组建出完整的CDMA通信系统，完成整体设计方案，实现完整的发送到接收的端到端的CDMA无线通信系统的建模、仿真和分析。

教学实践表明，该系统的完成使得比较抽象的概念得以直接表示，烦琐的计算得以大大简化，提高上机效率，在通信原理课程教学中起到良好的辅助作用。

（二）选题意义CDMA(Code Division Multiple Access)又称码分多址，是在无线通信上的使用技术，更是第三代移动通信的核心技术。

CDMA技术早在第二次世界大战期间因战争的需要而研究开发，但长期以来一直被用于军事领域，直到近些年才开始用于民用领域，在中国，也就是近几年刚开始盛行。

目前，实现第三代蜂窝网（通称3G）目标的方案主要有3种，即欧洲提出的W-CDMA，美国提出的CDMA2000，和我国提出的TD-SCDMA。

它们的共同特点是都采用了码分多址（CDMA）技术。

码分多址包含两种基本技术：一是码分技术，其基础是扩频技术；二是多址技术。

扩频技术优点很多，比如能够提高抗窄带干扰的能力、将信号藏在噪声中，防窃听、能使多个用户共用同一频带等等。

《通信技术综合实验》实验报告基于MATLAB 的扩频通信系统仿真摘要：扩展频谱通信具有很强的抗干扰性能，其多址能力、保密、抗多径等功能也倍受人们的关注，被广泛地应用于军事通信和民用通信中。

扩频通信系统利用了扩展频谱技术，将信号扩展到很宽的频带上，在接收端对扩频信号进行相关处理即带宽压缩，恢复成窄带信号。

扩频通信技术是一种信息传输方式，其信号所占有的频带宽度远大于所传信息必需的最小带宽；频带的扩展是通过一个独立的码序列来完成，用编码及调制的方法来实现的，与所传信息数据无关；在接收端则用同样的码进行相关同步接收、解扩及恢复所传信息数据。

本文利用MATLAB 对扩频系统中的m 序列的产生、频谱、相关函数，以及整个扩频系统工作原理进行了仿真，为今后扩频通信系统在各个领域的应用和研究提供了依据。

关键词：直扩通信；信噪比；误码率；抗干扰正文：一、实验原理：扩频通信的基本特点是其传输信息所用信号的带宽远大于信息本身的带宽。

除此以外，扩频通信还具有如下特征:1是一种数字传输方式；2带宽的展宽是利用与被传信息无关的函数(扩频函数)对被传信息进行调制实现的；3在接收端使用相同的扩频函数对扩频信号进行相关解调，还原出被传信息。

Shannon 定理指出：在高斯白噪声干扰条件下，通信系统的极限传输速率（或称信道容量）为C = BL og 2 (1 + N S)b / s（2-1）式中：C――为系统的信道容量（bit/s ）； B――为系统信道带宽（Hz ）；S――为信号的平均功率；N――为噪声功率由式中可以看出。

若白噪声的功率谱密度为n0，噪声功率N=nB ，则信道容量C可表示为：1《通信技术综合实验》实验报告C = BLog 2(1+S)b / s n0 B（2-2）由上式可以看出，B、n0、S确定后，信道容量C就确定了。

由Shannon第二定理知，若信源的信息速率小于或等于信道容量C，通过编码，信源的信息能以任意小的差错概率通过信道传输。

摘要Simulink是Mathworks公司推出的基于Matlab平台的著名仿真环境Simulin作为一种专业和功能强大且操作简单的仿真工具，目前已被越来越多的工程技术人员所青睐，它搭建积木式的建模仿真方式既简单又直观，而且已经在各个领域得到了广泛的应用。

本文主要是以simulink为基础平台，对2ASK、2FSK、2PSK信号的仿真。

文章第一章内容是对simulink的简单介绍和通信技术的目前发展和未来展望；第二章是对2ASK、2FSK和2PSK信号调制及解调原理的详细说明；第三章是本文的主体也是这个课题所要表现的主要内容，第三章是2ASK、2FSK和2PSK信号的仿真部分，调制和解调都是simulink建模的的方法，在解调部分各信号都是采用相干解调的方法，而且在解调的过程中都对整个系统的误码率在display模块中有所显示本文的主要目的是对simulink的熟悉和对数字通信理论的更加深化和理解。

关键词：2ASK、2FSK、2PSK，simulink,调制，相干解调目录第一章绪论 (31)1.1 MATLAB/Smulink的简介 (31)1.2 通信发展简史........................................ 错误!未定义书签。

1 1.3 通信技术的现状和发展趋势............................ 错误!未定义书签。

4 第二章 2ASK、2FSK、2PSK和2DPSK的基本原理和实现....... 错误!未定义书签。

7 2.1 2ASK的基本原理和调制解调实现...................... 错误!未定义书签。

8 2.2 2FSK的基本原理和调制解调实现..................... 错误!未定义书签。

11 2.3 2PSK的基本原理和调制解调实现.................... 错误!未定义书签。

14 2. 2DPSK的基本原理和调制解调实现.................... 错误!未定义书签。

《扩频通信原理》课程设计报告题目：直接扩频系统仿真班级：0110910和0110911姓名：詹晓丹（2009210432）姜微（2009210503）张建华（2009210336）指导老师：李兆玉1.课程设计目的（1）了解、掌握直接扩频通信系统的组成、工作原理；（2）了解、熟悉扩频调制、解调、解扩方法，并分析其性能；（3）学习、掌握Matlab相关编程知识并用其实现仿真的直接扩频通信系统；2.课程设计实验原理直接扩频通信系统工作原理：直接序列扩频，就是直接用高码率的扩频码序列在发端去扩展信号的频谱，在收端用相同的扩频码去解扩，把展宽的扩频信号还原成原始的基带信号。

在发端输入的信息与扩频码发生器产生的伪随机码序列（这里使用的是m序列）进行波形相乘，得到复合信号，实现信号频谱的展宽，展宽后的信号再调制射频载波发送出去。

由于采用平衡调制可以提高系统抗侦波的能力，所以直接序列扩频调制一般都采用二相平衡调制方式。

一般扩频调制时一个信息码包含一个周期的伪码，用扩频后的复合信号对载波进行二相相移监控（BPSK）调制，当gt从“0”变成“1”或从“1”变到“0”时，载波相位发生180度相移。

接收端的本振信号与发射端射频载波相差一个中频，接收端收到的宽带射频信号与本振信号混频、低频滤波后得到中频信号，然后与本地产生的与发端相同并且同步的扩频码序列进行波形相乘，实现相关解扩，再经信息解调，恢复出原始信号。

3.建立模型描述（1）直接扩频通信系统组成框图：（2）直接扩频通信系统波形图：4.模块功能分析（1）直扩系统的调制功能模块：（都包含模块框图和不同调制、解调方式介绍、分析）（a）扩频调制模块用扩频码发生器产生一个伪随机码pn（这里用的是m序列），与信源信息码序列xt相乘，实现频谱的展宽（b）BPSK调制模块调制的方式可以有二相相移监控BPSK、四相相移键控QPSK、偏移四相相移监控OQPSK、最小频移监控MSK。

QPSK调制的目的是节省频谱，但在扩频系统中有时候带宽的利用并不是最重要的；OQPSK的优点就是调制信号的相位改变没有倒π现象；MSK调制信号时可以避免相位突变，由于以上调制方式实现比较复杂，所以我们选用扩频系统中最常用的BPSK调制方式。

信息通信INFORMATION&COMMUNICATIONS2020 (Sum.No207)2020年第03期(总第207期)基于MATLAB的扩频通信系统仿真研究姜世澄(佳木斯大学信息电子技术学院,黑龙江佳木斯154000)摘要:文章介绍了扩展频谱通信技术,着重对其的理论知识基础和实现这种技术的方法进行了详细介绍。

这种技术采用先进的软件仿真技术，直接对扩频通信系统进行了相关的仿真研究。

通过预先设定好的条件和我们的仿真软件进行仿真，得到了我们之前预料的仿真结果。

在得到仿真结果之后，通过对其进行对比，相关实验数据得到了更准确更有实验性的信噪比，这样可以在一定范围内控制信号的干扰。

关键词:扩频通信;信噪比;误码率中图分类号:TN914.42文献标识码:A文章编号:1673-1131(2020)03-0053-030引言所谓的扩频通信,广义上指的是扩展频谱通信，是目前我国最先进的一种现代通信技术，而且还成为了我们进入信息时代的标志技术。

扩频通信技术，它最早是由美国军方研究,也是由于这个原因，最早它的使用范围也主要是在军事中，并且它是作为唯一一种通信方式在军队中存在。

我国的经济技术等都发展的十分迅速，而对于这种通信技术则更被适用于这个时代中，人们对通信技术开始变得“形影不离”，所以，我们开始发展这项通信技术,要着重研究的便是抗干扰的方法,对于其中的直接序列我们所使用的方法就是要把想要表达想要发送的信息对其进行分类和信息识别和提取，让其拥有自己所特有的系统频率叫这时也要在接收端进行同样的处理,这样才能够将刚刚扩展的信息还原成所需要的信息。

运用上述的系统频率，就能更好的处理扩频系统对通信系统的作用，这类系统频率所涉及到的信息，不会受到由于系统产生的各种频率的干扰而打乱我们所要提取的信号频率。

在整个扩频通信系统的仿真信号传导过程中，往往很难避免受到其他波浮动的干扰，称这种干扰波为加性高斯白噪声(AWGN)叫为了获取高的噪声比，使用扩展频谱的方法来改变扩频通信，这种方法在很多方面具有优势。

创新实践报告报告题目：基于matlab地通信系统仿真学院名称：信息工程学院姓名：余盛泽班级学号： 11042232指导老师：温靖二O一四年十月十五日目录一、引言 (2)二、仿真分析与测试 (3)2.1 随机信号地生成 (3)2.2信道编译码 (4)2.2.1 卷积码地原理 (4)2.2.2 译码原理 (4)2.3 调制与解调 (5)2.3.1 BPSK地调制原理 (5)2.3.2 BPSK解调原理 (5)2.3.3 QPSK调制与解调 (6)2.4信道 (7)2.4.1 加性高斯白噪声信道 (7)2.4.2 瑞利信道 (7)2.5多径合并 (8)2.5.1 MRC方式 (8)2.5.2 EGC方式 (8)2.6采样判决 (8)2.7理论值与仿真结果地对比 (9)三、系统仿真分析 (9)3.1有信道编码和无信道编码地地性能比较 (9)3.1.1信道编码地仿真 (9)3.1.2有信道编码和无信道编码地比较 (10)3.2 BPSK与QPSK调制方式对通信系统性能地比较 (11)3.2.1调制过程地仿真 (11)3.2.2不同调制方式地误码率分析 (12)3.3高斯信道和瑞利衰落信道下地比较 (13)3.3.1信道加噪仿真 (13)3.3.2不同信道下地误码分析 (14)3.4不同合并方式下地对比 (14)3.4.1 MRC不同信噪比下地误码分析 (15)3.4.2 EGC不同信噪比下地误码分析 (15)3.4.3 MRC、EGC分别在2根、4根天线下地对比 (16)3.5理论数据与仿真数据地区别 (16)四、设计小结 (17)参考文献 (18)一、引言现代社会发展要求通信系统功能越来越强，性能越来越高，构成越来越复杂；另一方面，要求通信系统技术研究和产品开发缩短周期，降低成本，提高水平.这样尖锐对立地两个方面地要求，只有通过使用强大地计算机辅助分析设计技术和工具才能实现. 在这种迫切地需求之下，MATLAB应运而生.它使得通信系统仿真地设计和分析过程变得相对直观和便捷，由此也使得通信系统仿真技术得到了更快地发展. 通信系统仿真贯穿着通信系统工程设计地全过程，对通信系统地发展起着举足轻重地作用.通信系统仿真具有广泛地适应性和极好地灵活性，有助于我们更好地研究通信系统性能. 通信系统仿真地基本步骤如下图所示：二、仿真分析与测试2.1 随机信号地生成利用Matlab中自带地函数randsrc来产生0、1等概分布地随机信号.源代码如下所示：global NN=300。

通信系统综合设计与实践2018年6月5日摘要目录......................... ……1 1、 设计目的 ...............2、 扩展频谱通信技术 2.1、理论基础 ..... 2.2、实现方 法3.立.2 、 系 统 仿 真 3模型 的 建 3.1、 Simulik 简介..33.2 、 模 型 建 立 及 主 要模块 设 33.3 、 几点 八、、 说 (4)、 仿 直 /、 结果 分 (4)4.1、 仿 直 /系 统 运 行 情 况 分..44.2 、 扩频 增 益 与 输 出 端 信噪比的 关 (5)结、.5 (2)2心得体会 (5)致谢 (6)参考文献 (7)基于MATLAB的扩频通信系统仿真研究摘要本文阐述了扩展频谱通信技术的理论基础和实现方法，利用MATLAB提供的可视化工具Simulink建立了扩频通信系统仿真模型，详细讲述了各模块的设计，并指出了仿真建模中要注意的问题。

在给定仿真条件下，运行了仿真程序，得到了预期的仿真结果。

同时，利用建立的仿真系统，研究了扩频增益与输出端信噪比的关系，结果表明，在相同误码率下，增大扩频增益，可以提高系统输出端的信噪比，从而提高通信系统的抗干扰能力。

关键词：扩频通信、信噪比、误码率、扩频增益Simulation of the Spread Spectrum Communication SystemBased on MATLABAbstract: The theory base and realizing methods of the spread spectrum com muni cati on tech no logy was prese nted in this study. The simulati on model of the spread spectrum com muni catio n system was built by using SIMULINK, which is provided by MATLAB. In addition, each module of the simulation model was introduced in detail，and pointed out the problems that must be pay attention to in the system simulation. On the basis of the designed simulation conditions, the simulati on program was run and the an ticipa nt results were gain ed. Moreover, the relati on ship betwee n the spread spectrum gain and the fan-out error rate was also studied by use of the simulation system. The results showed that on the base of the same error rate, if the spread spectrum gain was enlarged, the Signal-to-Noise of the system fan-out would be enhanced and the anti-jamming capability of the com municati on system would also be enhan ced.Keywords:spread spectrum commun icatio n, Sig nal-to-Noise, error rate, spread spectrum gain.1、设计目的扩展频谱通信＜简称扩频通信）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，它是指发送的信息被展宽到一个很宽的频带上，在接收端通过相关接收，将信号恢复到信息带宽的一种系统。

基于MATLAB的扩频通信仿真1 1.仿真原理扩展频谱通信具有很强的抗干扰性，其多址能力、保密、抗多径等功能也倍受人们的关注，被广泛的应用于军事通信和民用通信中。

扩频技术，将信号扩展到很宽的频谱上，在接收端对扩频信号进行相关处理即带宽压缩，恢复成窄带信号。

对干扰信号而言，由于与扩频信号不相关，则被扩展到一个很宽的频带上，使之进入信号通频带内的干扰功率大大的降低，具有很强的对抗能力。

MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。

它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式。

使用MATLAB进行通信仿真有两种方式，分别是使用m文件编写程序和用SIMULINK进行可视化建模。

长期以来,人们总是想法使信号所占频谱尽量的窄,以充分利用十分宝贵的频谱资源。

为什么要用这样宽频带的信号来传送信息呢? 简单的回答就是主要为了通信的安全可靠。

扩频通信的基本特点是传输信号所占用的频带宽度(W )远大于原始信息本身实际所需的最小(有效)带宽(DF) ,其比值称为处理增益G p:G p =W /△F (1)众所周知,任何信息的有效传输都需要一定的频率宽度,如话音为1. 7kHz～3. 1kHz,电视图像则宽到数兆赫。

为了充分利用有限的频率资源,增加通路数目,人们广泛选择不同调制方式,采用宽频信道(同轴电缆、微波和光纤等) ,和压缩频带等措施,同时力求使传输的媒介中传输的信号占用尽量窄的带宽。

因现今使用的电话、广播系统中,无论是采用调幅、调频或脉冲编码调制制式, G p值一般都在十多倍范围内,统称为“窄带通信”。

而扩频通信的G p值,高达数百、上千,称为“宽带通信”。

基于matlab的通信系统仿真开题报告————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：苏州市职业大学毕业设计开题报告学院（部）专业班级姓名学号题目基于matlab的通信系统仿真一、选题的目的和意义：Matlab是集数值计算、图形绘制、图像处理系统仿真等强大功能于一体的科学计算语言。

将MATLAB图形绘制和系统仿真等功能应用与通信原理教学中，同时MATLAB可以仿真许多通信系统，通过改变某些参数来观察通信系统的性能，可以加深对知识的理解，从而获得比较的好学习效果。

Matlab在通信信系统中的仿真包括1、对信号的调制与解调和误码率的分析以及硬件实验与理论仿真实验的比较。

2、分析数字基带通信系统的性能等。

将MATLAB运动到通信原理学习中，可以深入浅出的对信号的调制和解调和误码率的分析以及分析数字基带通信系统的性能，实现了通信与MATLAB验证同步进行，从而我们也更好地掌握了matlab在通信中的应用。

二、MATLAB及通信的发展现状和发展趋势：MATLAB是美国Math Works公司出品的商业数学软件，用于算术开发，数据可视化，数据分析以及数字计算的高级技术计算语言与交互式环境，主要包括MATLAB与simulink两大部分，其中matlab的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学，工程中用的形式十分相似，用来解算问题要比C，FORTRAN等语言完成相同的事情要简练的多。

近几年来，随着计算机，网络技术，信号处理，通信技术，自动控制技术的不断发展，系统仿真技术的的力度也在不断加大，发展速度不断加快，随之应用领域也在不断扩大，Matlab以其强大的科学计算，可视化功能，简单易用，开放式可扩展环境，多达30种面向不同领域的工具箱支持，使得它在很多领域中成为计算机辅助设计，分析，算法研究和应用开发的基本工具和开发平台。

基于MATLAB的CDMA通信系统的仿真摘要：利用MATLAB平台的Simulink可视化仿真功能，结合CDMA的实际通信情况，对CDMA通信系统的实现完整以及发送到接收的端到端的CDMA无通信系统的建模、仿真和分析。

本次介绍了CDMA的主要环节,包括扩频技术、信道等参数设置。

关键字：码分多址；扩频；MATLAB；Simulink1 CDMA技术基础1.1 扩频定义：扩频技术就是将信息的频谱展宽后进行传输的技术。

理论基础：在白噪声干扰的条件下，信道容量C = B log2 （1 + S / N ）香农公式B—信道带宽 S —信号平均功率 N —噪声平均功率结论：在信道容量C不变的情况下，信道带宽B与信噪比S/N完全可以互相交换，即可以通过增大传输系统的带宽可以在较低信噪比的条件下获得比较满意的传输质量。

图1 扩频过程扩频通信系统的主要特点：（1）隐蔽性和保密性；(2）抗干扰和抗多径衰落能力强；（3）实现多址技术、增加容量、提高频率复用率；（4）占用频带较宽，系统复杂性增加。

1.2 CDMA仿真系统模型建立图2 本次仿真CDMA系统组成框图2 Matlab的CDMA通信系统的仿真2.1 直接扩频的码分多址通信系统的仿真模型图3 直接扩频的码分多址通信系统的仿真模型2.2 仿真系统的各部分分析2.2.1 伯努利二进制随机信号发生器三个Bernoulli Random Binary Generator（伯努利二进制随机信号发生器）表示三个不同的通信用户发射各自的通信信息（基带信号），码元宽度为6×10－6 s。

（1）第一路伯努利二进制随机信号发生器图4 二进制伯努利序列产生器图5 第一路发生器产生的仿真波形表2 第一路二进制伯努利序列产生器参数设置参数名称参数值模块类型Bernoulli Binary Generator Probability of a zero 0.5Initial seed 12345Sample time 3*2e-7Frame-base outputs Unchecked Interlpret vector parameter as 1-D Unchecked （2）第二路伯努利二进制随机信号发生器图6 二进制伯努利序列产生器图7 第二路发生器产生的仿真波形表3 第二路二进制伯努利序列产生器参数设置参数名称参数值模块类型Bernoulli Binary Generator Probability of a zero 0.5Initial seed 54321Sample time 3*2e-7Frame-base outputs Unchecked Interlpret vector parameter as 1-D Unchecked （3）第三路伯努利二进制随机信号发生器图8 二进制伯努利序列产生器图9 第三路发生器产生的仿真波形表4 第二路二进制伯努利序列产生器参数设置参数名称参数值模块类型Bernoulli Binary Generator Probability of a zero 0.5Initial seed 13542Sample time 3*2e-7Frame-base outputs Unchecked Interlpret vector parameter as 1-D Unchecked2.2.2 直接扩频PN Sequence Generator（伪随机序列产生器）产生用于直接扩频的正交码组。