实验一 CDMA系统用户地址码的编解码实验
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实验一 CDMA系统用户地址码的编解码实验 一、实验目的 1、了解CDMA系统工作原理。 2、了解用户地址码的基本特征。 3、了解CDMA系统对用户地址码分配的原则。 4、了解Matlab的一些函数。 二、实验器材 1、运行windows XP SP2操作系统的计算机 2、Matlab 7.0.4 SP2 三、实验原理 CDMA (Code Division Multiple Access),又叫码分多址接入技术。和GSM技术一样,是主流的移动通信系统之一。在CDMA系统中,每个用户可以在同一时间使用同一频带进行通信而不会相互干扰,原因就是每个用户使用了互为正交的、各不相同的伪随机码片序列。 在CDMA系统中,每一个比特时间被划分为m个短的间隔,称为码片(chip)。通常m的值是64或者128。为了避免过于繁琐,这里假设m为8。 使用CDMA的每个站被指派一个惟一的m位码片序列(chip sequence)。一个站如果要发送比特1,则发送它自己的m位码片序列。如果要发送比特0,则发送该码片序列的二进制反码。例如:指派给A站的8位码片序列是00011011。当A站发送比特1时,它就发送序列00011011,而当A发送比特0时,就发送11100100。为了方便,惯例将码片中的0写成-1,将1写成+1。因此A站的码片序列是(-1 -1 -1 +1 +1 -1 +1 +1)。 不同码片序列的正交关系可以用数学表达式来表示。令向量A表示站A的码片向量,再令B表示其他任意站的码片向量。两个不同站的码片序列正交,就是向量A和B的规格化内积(Inner product)都为0: ∑=≡≡•miiiBAmBA101(1-1) 例如:向量A为(-1 -1 +1 +1 -1 +1 +1),同时设向量B为(-1 -1 +1 –1 +1 +1 +1 -1),这相当于B站的码片序列为00101110。将向量A和B的各分量值代入公式(3-1),可以得知两个码片序列是正交的。并且,向量A和其他各站码片反码的向量的内积也是0。更重要的是,任何一个码片向量和该码片向量自己的规格化内积都是1:而一个码片向量和该码片反码的向量的规格化内积值是-1。 (1-2) 1)1(11121112=±===•∑∑∑===mimimiiiimAmAAmAA四、实验内容 1、生成伪随机序列( 2、设置用户数量,为他们分配不同的地址码“伪”的意思是这种码是周期性的序列) 解码,找出发送方
序列(m序列) 例,来产生m序列。特征多项式f(x)=1+x2+x5为本原多项式,亦即,0,0,1]时,输出序列为m序列。以下是产生序列的程在MATLAB命令窗口输入mseq,返回结果:Columns 1 through 17 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 Columns 18 through 31 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 ce.m用来产生m序列,输入参数为本原多项式所对应的反馈连接形如下: ); r(n); gister(1)=mod(sum(fbconnection.*register),2); gister(j-1); end; gister=nter; nd 2.Gold序列,Kasami序列省略。 3、接收方对信息进行五、实验步骤 1、生成伪随机序列 2、设置用户数量,为他们分配不同的地址码 3、接收方对信息进行解码,找出发送方 1.生产伪随机我们以5阶移位寄存器为反馈连接形式为[C1,C2,C3,C4,C5]=[0,1m序代码: fbconnection=[0 1 0 0 1]; mseq=m_sequence(fbconnection); 保存为mxulie.m,运行后 1 0 0 1 1 0 0 0 1 10 其中自编函数m_sequen式。其代码function [mseq]=m_sequence(fbconnection); n=length(fbconnectionN=2^n-1; register=[zeros(1,n-1),1];%定义移位寄存器的初始状态 mseq(1)=registefor i=2:N newre for j=2:n, newregister(j)=re reewregis mseq(i)=register(n); e