扩频通信系统仿真.doc

一、题目 扩频通信系统仿真 二、功能描述（对系统要实现的功能进行描述） 1.对基带信号进行扩频，增强通信系统的抗干扰能力。 2.对通信系统仿真，使用BPSK调制与解调，实现信号的传递。 概要设计（根据功能描述，建立系统的体系结构，即将整个系统分解成若干子功能模块，并用框图表示各功能模块之间的衔接关系，并简要说明各模块的功能。） 扩频通信系统原理框图如下： bsd 调制 扩频 b s d 调制 扩频 信源 f0 f0 信道 H PN码振荡器 PN码 振荡器 noise noise getsignalbnoise 解调 getsignal bnoise 解调 解扩 H H 同步 PN码 同步 PN码 由信源输出的信号d，PN码为哈达玛矩阵H ，将d与 H 相乘生成扩频序列 s ，然后再有扩频序列 s 调制载波，这样就生成了已扩频调制的射频信号 b ,将 b 经过信道，即加噪声，得到信号 noise ，在接受端，接受到的扩频信号经高放和混频后，用与发送同步的伪随机序列对 noise 进行相干解扩，将信号的频带恢复成信号序列 bnoise 的频带，然后再进行相干解调，恢复出所传颂的信息 getsignal ,从而完成信息的传输。 详细设计（详细说明各功能模块的实现过程，包括用流程图对算法进行描述，所用到的数据结构等） 1.使用MATLAB实际详细设计过程如下： 1.由信源输出的信号即原序列 d,任意给出，程序中d=[-1,1,1-1]。 2.对原序列先扩频,将原序列与哈达玛相乘，则完成对原序列的扩频，设计中使用的扩频码是哈达玛矩阵 H,利用for循环生成的 H 为8行8列，选第7行作为扩频码，即H[7,：]=[1,1,-1,-1,-1,-1,1,1]，扩频后的扩频信号 s 是含有32个元素的序列。 3.接着是调制，采用载波调制，设定码元速率 c =2000，载波速率 fc =8000，抽样速率 fs =128000，即一个码元用四个载波调制，然后一个载波抽样16次，将载波 c(t)=cos(2 *pi* fc* t)与扩频信号 s 相乘，则完成调制，生成调制信号b，共有32*16*4=2048个载波。 接下来是加噪声，使用MATLAB库函数y=awgn(x,snr)对调制信号b加噪声，生成信号noise。 当noise传到接收端，要先进行解扩，进行相干解扩，解将noise与扩频码H[7，：]相乘，完成解扩，生成解扩信号bnoise。 接着将解扩信号通过一个带通滤波器bankpass（fstop1=7200Hz，fpass1=7900Hz，fpass2=8100hz，fstop2=8800Hz），带通滤波器根据载波速率fc设置，滤除带外噪声，得到信号signal1，然后再解调，进行相干解调，将signal1与载波c(t)=2cos(2 *pi* fc* t)相乘，得到解调信号，再经过一个低通滤波器lowpass（fpass=1800Hz，fstop=3000Hz）,低通滤波器根据码片速率c设置，最后抽样判决，在每个码元周期的中间进行抽样。 算法流程图 开始 开始 生成扩频码（哈达玛矩阵）（H) 生成扩频码（哈达玛矩阵）（H) 原序列d，载波m 对原序列进行扩频，生成扩频序列 对原序列进行扩频，生成扩频序列s 对扩频序列进行相干调制，生成调制信号 对扩频序列进行相干调制，生成调制信号 经过信道，即加噪声，得到信号 经过信道，即加噪声，得到信号noise 对接受到的信号noise,相干解扩 对接受到的信号noise,相干解扩 相干解调 相干解调 结束 结束 3.实验代码如下： %生成哈达码矩阵（扩频码） H=[1]; for i=1:3 H=[H,H;H,-H];%8行8列 end d=[1,-1,1,-1];%对序列d进行扩频 d figure(1); stem(d); axis([0,5,-2,2]); title(原序列); %扩频 s=[]; for i=1:length(d) s=[s,d(i)*H(7,:)];%s为扩频后信号，32个元素的序列,H(7,:)=[1,1-1,-1，-1，-1,-1,1,1] end s; figure(2); stem(s); axis([0,40,-2,2]); title(扩频后信号); %调制 c=2000;%码片速率 fc=8000;%载波频率 fs=128000; t=0.0005/64:0.0005/64:0.0005; m=sin(2*pi*fc*t);%载