移动通信课程设计实验报告-利用matlab进行m序列直接扩频仿真.docx

- 1 - 北京邮电大学 挪移通信课程设计 实验报告 学院 姓名 班级 学号 信息与通信工程学院 XXXXX 2022211119 092105XX - 2 - 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、对扩频先后信号进行 BPSK 调制，观察其时域波形 9 4、计算并观察扩频先后 BPSK 调制信号的频谱 10 5、仿真经 awgn 信道传输后，扩频先后信号时域及频域的变化 11 6、对照经信道先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、比较扩频系统解扩先后信号带宽 19 13、比较解扩先后信号功率谱密度 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 - 3 - 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、实验心得体味 51 - 4 - 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。 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、基本要求： 1. 通过 matlab 建模， 对直扩系统进行仿真， 数据调制方式可以自由选择， 可以 使用基带信号，但最好能使用频带信号，信道为高斯白噪信道。要仿真出扩 频前的信号的频偏，扩频后的信号频谱，过信道之后的频谱以及解扩之后的 频谱。 2. 研究并仿真产生 m 序列，写出生成 m 序列的算法。 3. 验证直扩系统对窄带干扰的抑制能力，在信道中加入一个窄带强干扰，仿真 出加了干扰后的频谱图和解扩后的频谱图， 给出误码率等仿真图。 4. 在以上基础上仿真实现码分多址技术，使用 Walsh 码进行复用， 实现多个信 号同时传输。 (选做) 可选项： 1.在信道中加入多径，使用 rake 接收来抗多径效应。 2.产生除 m 序列之外的其他随机序列，如 Gold 码，正交 Gold 码等等。 3.对照无扩频的系统的误码率。 三、设计概述 本次课设完成基本要求，并选作了可选项码分多址，Gold 码及误码率对照。 通过 matlab 建摹仿真了直扩系统 BPSK 调制的各点频偏及时域信号，并仿真了 窄带强干扰对直扩系统的影响以及利用改善的 WALSH 码实现码分多址技术。另 外，通过 matlab 的 simulink 工具盒 bertool 工具仿真对照了直扩系统和无扩频系 统的误码率。 - 5 - 四、 matlab 设计流程图 基本扩频系统仿真流程图 1