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附件6西京学院本科毕业设计(论文)开题报告题目：扩频信号解扩的设计与仿真教学单位：工程技术系专业：电子信息工程学号： XXXXXXXX姓名： XXXXXXXXXXX指导教师： XXXXXXXX2011年 12月开题报告填写要求1.开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业教研室审查后生效。
2.开题报告内容必须按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）填写并打印（禁止打印在其它纸上后剪贴），完成后应及时交给指导教师签署意见。
3.开题报告字数应在1500字以上，参考文献应不少于12篇（不包括辞典、手册，其中外文文献至少2篇），文中引用参考文献处应标出文献序号，“参考文献”应按照国标GB 7714—87《文后参考文献著录规则》的要求书写。
4.指导教师意见和所在教学单位意见用黑墨水笔书写，并亲笔签名。
5.年、月、日的日期一律用阿拉伯数字书写，例：“2010年11月26日”或“2010.11.26”。
主要参考文献：[1] 黄文准，王永生. 混合扩频技术在低轨卫星通信中的仿真研究[J]. 计算机仿真，2010，第1期.[2] HUANG Wenzhun, WANG Yongsheng, YE Xiangyang. Studies on NovelAnti-jamming Technique of Unmanned Air Vehicle Data Link. Chinese Journal of Aeronautics, 2008, 21(2).[3] 黄文准，王永生，王顶. 高速数据抗干扰传输的设计与仿真[J].信息安全与通信保密，2008，第12期.[4] 刘阳. 统一扩频测控的信号捕获及其抗干扰分析[D]. 国防科学技术大学，2003.[5] 李斯伟，贾璐，杨艳. 移动通信技术[D]. 清华大学出版社, 2006.[6]查光明等. 扩频通信[J]. 西安电子科技大学出版社,1990.[7]吴晓兵, 李山, 陈新岗. 直接序列扩频系统中数字相关器的研究[J]. 重庆工学院学报;2000年04期.[8]徐明远，邵玉斌. MATLAB 仿真在通信与电子工程中的应用[M].西安：西安电子科技大学出版社，2005.[9]Jsck K Holmes. Coherent Spread Spectrum Systems [J].IEEE Ultrsaonic Symp, 2001,1.[10] 贾怀义. 基于m 序列扩频码的研究[J].北方交通大学学报,2001.[11]杨晓,杨凯.基于MATLAB的扩频序列码仿真实现[J]. 弹箭与制导学报,2005.[12]典洪, 李东峰,刘兵. 直接扩频技术的仿真以及实现[J]. 通信技术,2007,9.。
南京邮电大学实验报告实验名称__CDMA扩频与解扩_ 呼叫实验_____课程名称现代移动通信 _ _班级学号姓名开课时间 2011 /2012 学年，第二学期实验一 CDMA扩频与解扩一、实验目的1. 了解扩频调制的基本概念；2.掌握PN码的概念以及m序列的生成方法；3.掌握扩频调制过程中信号频谱的变化规律。
4. 了解CDMA解扩的基本概念；5. 掌握解扩的基本方法；6. 掌握解扩过程中信号频谱的变化规律。
二、实验设备1. 移动通信实验机箱一台2. 微型计算机一台三、实验原理1. 扩频实验原理m序列是最长线性反馈移位寄存器序列的简称，它是由带线性反馈的移位器产生的周期最长的一种序列。
如果把两个m序列发生器产生的优选对序列模二相加，则产生一个新的码序列，即Gold码序列。
实验中三种可选的扩频序列分别是长度为15的m序列、长度为31的m序列以及长度为31的Gold序列。
1.长度为15的m序列由4级移存器产生，反馈器如图所示。
+输出a3a2a1a0初始状态 1 0 0 01 1 0 01 1 1 01 1 1 10 1 1 11 0 1 10 1 0 11 0 1 01 1 0 10 1 1 00 0 1 11 0 0 10 1 0 00 0 1 00 0 0 1……………………………….1 0 0 02.长度为31的m 序列由5级移存器产生，反馈器如图所示。
a4a3a2a1+a03. 长度为31的gold 序列:Gold 码是Gold 于1967年提出的，它是用一对优选的周期和速率均相同的m 序列模二加后得到的。
其构成原理如图2.1.3所示。
两个m 序列发生器的级数相同，即n n n ==21。
如果两个m 序列相对相移不同，所得到的是不同的Gold 码序列。
对n 级m 序列，共有12-n 个不同相位，所以通过模二加后可得到12-n 个Gold 码序列，这些码序列的周期均为12-n ，如图2.1.4所示。
扩频设计——直扩系统设计原理：产生一个伪随机码，与信息吗相乘，从而得到扩频码，使得原来的信息码频带扩展，以增加频带的代价换取加密，增强抗干扰性，达到可靠通信的目的。
实现程序如下：code_length=20; %信息码元个数N=1:code_length;rand('seed',0);x=sign(rand(1,code_length)-0.5); %信息码for i=1:20s((1+(i-1)*800):i*800)=x(i); %每个信息码元内含fs/f=800个采样点end%产生伪随机码，调用的mgen函数见最后length=100*20; %伪码频率5MHz,每个信息码内含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=1:2000w_code((1+(i-1)*8):i*8)=x_code(i); %每个伪码码元内含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为扩频码%调制fs=20e6;f0=30e6;for i=1:2000AI=2;dt=fs/f0;n=0:dt/7:dt; %一个载波周期内采样八个点cI=AI*cos(2*pi*f0*n/fs);signal((1+(i-1)*8):i*8)=k_code((1+(i-1)*8):i*8).*cI;end%PSK调制后的波形如图4所示。
%解调AI=1;dt=fs/f0;n=0:dt/7:dt; %一个载波周期内采样八个点cI=AI*cos(2*pi*f0*n/fs);for i=1:2000signal_h((1+(i-1)*8):i*8)=signal((1+(i-1)*8):i*8).*cI;end%解扩jk_code=signal_h.*w_code;%低通滤波wn=5/10000000; %截止频率wn=fn/(fs/2),这里的fn为信息码(扩频码)的带宽5Mb=fir1(16,wn);H=freqz(b,1,16000);signal_d=filter(b,1, jk_code);end%要调用的函数mgen.mfunction[out]=mgen(g,state,N)gen=dec2bin(g)-48;M=length(gen);curState=dec2bin(state,M-1)-48;for k=1:Nout(k)=curState(M-1);a=rem(sum(gen(2:end).*curState),2);curState=[a curState(1:M-2)];end%解调后的波形如图5所示。
玉溪师范学院信息技术工程学院通信系统应用设计报告
题目：扩频与解扩系统
姓名：王XX
学号：2009XXXXX
专业：通信工程
班级：09级通信XX
指导教师:XXXX
时间: 2012年12月17日－2012年12月 25日
目录
一、课题内容 (3)
二、设计目的 (3)
三、设计要求 (3)
四、实验条件 (3)
五、系统设计 (3)
六、详细设计与编码 (4)
1. 设计方案 (4)
2. 编程工具的选择 (6)
3. 设计步骤 (6)
4. 运行结果及分析 (7)
七、设计心得 (8)
八、参考文献 (9)
九、附件 (10)
一、课题内容
扩频与解扩系统
二进制随机信号+PN码扩频+加性高斯白噪声信道+解扩+误码率测试+信宿
二、设计目的
1.综合应用《Matlab编程与系统仿真》、《信号与系统》、《现代通信原理》等多门课程知识，使学生建立通信系统的整体概念；
2.培养学生系统设计与系统开发的思想；
3.培养学生利用软件进行通信仿真的能力；
4.培养学生独立动手完成课题设计项目的能力；
5.培养学生查找相关资料的能力。
三、设计要求
1.个人独立完成该课题；
2.对通信系统有整体的较深入的理解，深入理解自己仿真部分的原
理的基础，画出对应的通信子系统的原理框图；
3.提出仿真方案；
4.完成仿真软件的编制；
5.仿真软件的演示；
6.认真完成并提交详细的设计报告。
四、实验条件
计算机、Matlab7.0版软件、相关资料、网络
五、系统设计
1、扩频
（1）概念：利用与信息无关的PN伪随机码，以调制方法将已调制信号的频谱宽度扩展得比原调制信号的带宽宽很多的过程。
例如：跳频、混合扩频、直接序列扩频，英文表示为frequency spread。
（2）扩频原理：
2、解扩
（1）概念：采用扩频技术，在天线之前发射链路的某处简单的引入相应的扩频码，这个过程称为扩频处理，结果将信息扩散到一个更宽的频带内。
在接收链路中数据恢复之前移去扩频码，称为解扩。
解扩是在信号的原始带宽上重新构建信息。
显然，在信息传输通路的两端需要预先知道扩频码。
（2）解扩原理：解扩通常在解调之前进行，在传输过程中加入的信号（干扰或阻塞）将在解扩处理中被扩频。
3、扩频与解扩的意义
扩频信号是用扩展随机序列——伪随机码调制射频信号或不断跳跃的载波信号频率而得到的，这样,扩频系统统不同于传统通信系统，它可以极大限度地共享相同的频道资源。
每套系统都具有与众不同的扩展序列来减少来自其他设备的干扰，只有具有与发射者相同扩展序列的接收者才可以重组或压缩扩频传输信号来获得其中加载的有效信息。
即使是多套扩频设备使用同一个频道在同一地区进行信号传输，只要采用不同的扩频序列，就不会相互干扰。
扩频系统这一频道复用的优势，使其成为在大城市频谱资源十分拥挤的环境下最理想的选择。
六、详细设计与编码
1. 设计方案(可以画出编程的流程图，阐述设计思路等)
实验流程图：
设计思路：
（1）信源：用随机整数发生器（Random Integer generator）产生二进制随机信号作为信源；
（2）PN序列生成器模块（PN Sequence Generator）：伪随机码产生器，扩频过程通过信息码与PN码进行双极性变换后相乘加以实现。
解扩过程与扩频过程相同，即将接收的信号用PN码进行第二次扩频处理。
（3）扩频调制/扩频解扩：扩频调制的过程就是使用一个高速率的伪随机码与待传信号相乘，待传信号的频谱被大大的展宽，信号的能量几乎均匀地分散在带宽的频带内，使得功率谱密度大大减小。
在接收端解扩时，将接收到的已扩信号，在同步电路的控制下，接收到的信
号乘以相同的伪随机码，把已扩信号解扩为窄带信号。
在信道中引入的窄带干扰信号，在接收端经过扩频解调时，被扩展为宽带信号，干扰信号的密度大大的降低。
然后解扩后的信号经过窄带滤波器，滤掉有用信号的带外干扰，从而降低了干扰信号的强度，改善了信噪比，还原出原始信号。
（4）信道：加性高斯自噪声信道。
（5）误码仪（Error Rate Calculation）：误码仪在通信系统中主要任务是评估传输系统的误码率，它具有两个输入端口：第一个端口（Tx）接收发送方的输入信号，第二个端口（Rx）接收接收方的输入信号。
（6）示波器（Scope）：将发送方的信号和经过整个扩频系统的接受方信号同时输入示波器，可以很清晰直观地观察二者之间的差异。
2. 编程工具的选择本次仿真使用Matlab
MATLAB具有以下几个特点：
（1）友好的工作平台和编程环境
（2）简单易用的程序语言
（3）强大的科学计算机数据处理能力
（4）出色的图形处理功能
（5）应用广泛的模块集合工具箱
（6）实用的程序接口和发布平台
（7）应用软件开发（包括用户界面）
3.设计步骤
a．确定设计课题、查阅资料并进行原理图设计；
b．根据实验流程图设计系统图，打开matlab软件中的simulink，新建一个.mdl文件并保存，在simulink中选择所需模块进行扩频与解扩系统的设计后保存。
c.开始调试系统设计，观察运行结果，根据结果进行各模块的参数设计，并观察实验现象。
d.修改参数，多次进行调试，并在示波器中详细对比和分析实验结果。
4. 运行结果及分析
a，随机整数发生器产生二进制随机信号
b，PN码波形图
c，解扩后的信号
d ，扩频后号
e ，运行完程序之后的
workspace
f,display 模块误码率显示结果及分析
七、设计心得
开始课程设计实验之前是做准备工作，准备实验所需的理论知识及实验器件及相应软件理论知识的学习，选择自己感兴趣的课题进行设计，在老师的帮助下，
我选择了扩频与解扩这个课题作为我的通
信系统设计课题，之后就是进行大量的收集与该课题有关的资料，并合理利用所学教材、图书馆相应文献和网络平台，进行课程设计。
该课程设计的心得有以下几点：
首先对该系统的详细了解和分析，初步掌握该系统的定义、作用、功能和意义；
其次，了解matlab中simulink的相关知识，并熟练掌握了simulink下的常用模块名称、用途和相应参数的设置；
再次，选择相应模块进行系统设计并调试，观察调试结果及示波器，分析结果及意义；
最后，改变系统中的一些模块在进行实验调试与分析并总结经验。
八、参考文献
[1]樊昌信曹丽娜. 通信原理（第6版）[M]. 国防工业出版社，2011年8月
[2]肖燕彩邱成等著, 朱衡君编. MATLAB语言及实践教程（第2版）
[M], 清华大学出版社，北京交通大学出版社
[3]李卫东等著.移动通信原理与应用技术,人民邮电出版社，2010
年11月
[4]赵刚等著.扩频通信系统实用仿真技术，国防工业出版社，2009年8月
[5]matlab_百度百科,
[6] simulink_
九、附件
1、扩频与解扩系统模块图
2、matlab中运行状况
Warning: The model 'my' does not have continuous states, hence using the solver 'FixedStepDiscrete'
instead of solver 'ode4'. You can disable this diagnostic by explicitly specifying a discrete solver
in the solver tab of the Configuration Parameters dialog, or setting 'Automatic solver parameter
selection' diagnostic to 'none' in the Diagnostics tab of the Configuration Parameters dialog.
Warning: Input port 1 of 'my/PN Sequence Generator' is not connected. >>。
