基于matlab的擴(kuò)頻通信設(shè)計(jì)

1、目 錄1擴(kuò)頻通信的根本原理1121.3 WALSH函數(shù)21.4 BPSK3高斯加性白噪聲AWNG32 MATLAB仿真44 程序模塊43仿真結(jié)果分析111111問(wèn)題的分析和解決124仿真程序135課程設(shè)計(jì)心得21Abstract22參考文獻(xiàn)231擴(kuò)頻通信的根本原理11所謂擴(kuò)展頻譜通信，可簡(jiǎn)單表述如下：“擴(kuò)頻通信技術(shù)是一種信息傳輸方式，其信號(hào)所占有的頻帶寬度遠(yuǎn)大于所傳信息必需的最小帶寬；頻帶的擴(kuò)展是通過(guò)一個(gè)獨(dú)立的碼序列來(lái)完成，用編碼及調(diào)制的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的，與所傳信息數(shù)據(jù)無(wú)關(guān)；在接收端那么用同樣的碼進(jìn)行相關(guān)同步接收、解擴(kuò)及恢復(fù)所傳信息數(shù)據(jù)。 擴(kuò)頻通信的根本特點(diǎn)，是傳輸信號(hào)所占用的頻帶寬度W遠(yuǎn)大于原始

2、信息本身實(shí)際所需的最小帶寬B，其比值稱(chēng)為處理增益Gp?？傊?，我們用擴(kuò)展頻譜的寬帶信號(hào)來(lái)傳輸信息，就是為了提高通信的抗干擾能力，即在強(qiáng)干擾條件下保證可靠平安地通信。這就是擴(kuò)展頻譜通信的根本思想和理論依據(jù)。擴(kuò)頻通信的性能。擴(kuò)頻通信的可行性是從信息論和抗干擾理論的根本公式中引伸而來(lái)的。信息論中關(guān)于信息容量的仙農(nóng)( Shannon) 公式為:C=Blog2 ( 1+ SN)其中: C 為信道容量( 即極限傳輸速率) , B 為信號(hào)頻帶寬度, S 為信號(hào)功率, N 為噪聲功率。Shannon 公式說(shuō)明, 在給定的傳輸速率不變的條件下, 頻帶寬度和信噪比P 可以互換, 即可以通過(guò)增加頻帶寬度, 在信噪比擬

3、低的情況下傳輸信息。擴(kuò)展頻譜以換取信噪比要求的降低, 正是擴(kuò)頻通信的重要特點(diǎn), 并由此為擴(kuò)頻通信的應(yīng)用奠定了根底。擴(kuò)頻通信的一個(gè)重要參數(shù)是擴(kuò)頻增益, 反映了系統(tǒng)抗干擾能力的強(qiáng)弱, 是對(duì)信噪比改善程度的度量, 定義為接收機(jī)相關(guān)器輸出信噪比和輸入信噪比之比, 即 1其中: Rs 為擴(kuò)頻碼的傳輸速率, Rd 為信息數(shù)據(jù)的傳輸速率, Bs 為擴(kuò)頻碼的帶寬, Bd 為信息數(shù)據(jù)的帶寬。按照擴(kuò)展頻譜的方式不同, 現(xiàn)有的擴(kuò)頻通信系統(tǒng)可分為直接序列( DS) 擴(kuò)頻、跳頻( FH) 、跳時(shí)( TH) 、線(xiàn)性調(diào)頻( chirp) 以及上述幾種方式的組合。擴(kuò)頻通信常用的擴(kuò)頻碼主要有PN 序列、GOLD 序列、WALS

4、H 碼和OVSF 碼。PN 碼即偽噪聲序列也稱(chēng)之為偽隨機(jī)序列, 是用確定性方法產(chǎn)生的序列, 但它卻近似具有隨機(jī)產(chǎn)生序列所希望的某些關(guān)鍵隨機(jī)特性。其中最常見(jiàn)的偽隨機(jī)序列是m 序列。而擴(kuò)頻通信調(diào)制方式一般采用頻率調(diào)制( FM) 或相位調(diào)制( PM) 的方式來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)制, 在碼分多址通信中,其調(diào)制多采用BPSK、DPSK、QPSK、MPSK 等方式。在碼分多址通信中最常用BPSK( 二相移相鍵控)。 直接序列擴(kuò)頻直接序列擴(kuò)頻就是直接用具有高碼率的擴(kuò)頻碼序列在發(fā)送端去擴(kuò)展信號(hào)的頻譜。而在接收端, 用相同的擴(kuò)頻碼序列去進(jìn)行解擴(kuò), 將展寬的擴(kuò)頻信號(hào)復(fù)原成原始的信息。直擴(kuò)通信系統(tǒng)原理如圖1 所示。在發(fā)送端

5、輸入的信息先經(jīng)信息調(diào)制形成調(diào)頻或調(diào)相數(shù)字信號(hào), 然后由擴(kuò)頻碼發(fā)生器產(chǎn)生的擴(kuò)頻碼序列去調(diào)制數(shù)字信號(hào)以展寬信號(hào)的頻譜, 再將展寬后的寬帶信號(hào)調(diào)制到射頻發(fā)送出去。在接收端, 接收機(jī)接收到寬帶射頻信號(hào)后, 首先將其變頻至中頻, 然后通過(guò)同步電路捕捉發(fā)送來(lái)的擴(kuò)頻碼的準(zhǔn)確相位, 由此產(chǎn)生與發(fā)送來(lái)的偽隨機(jī)碼相位完全一致的接收用的偽隨機(jī)碼, 作為擴(kuò)頻解調(diào)用的本地?cái)U(kuò)頻碼序列, 最后經(jīng)信息解調(diào), 恢復(fù)成原始信息輸出。由此可見(jiàn), 直擴(kuò)通信系統(tǒng)要進(jìn)行三次調(diào)制和相應(yīng)的解調(diào), 分別為信息調(diào)制、擴(kuò)頻調(diào)制和射頻調(diào)制, 以及相應(yīng)的信息解調(diào)、解擴(kuò)和射頻解調(diào)。與一般通信系統(tǒng)比擬, 擴(kuò)頻通信就是多了擴(kuò)頻調(diào)制和解擴(kuò)局部。1.3 WAL

6、SH函數(shù)WALSH 函數(shù)是一種非正弦的完備正交函數(shù)系, 具有理想的互相關(guān)特性, 兩兩之間的互相關(guān)函數(shù)為0, 亦即它們是正交的。因而在碼分多址同心中,WALSH 函數(shù)可以作為地址碼使用。在本設(shè)計(jì)中，就使用了WALSH碼。 它僅有可能的取值：1和1或0和1，比擬適合于用來(lái)表達(dá)和處理數(shù)字信號(hào)。1.4 BPSK二進(jìn)制移相鍵控(BPSK) 調(diào)制是載波相位按基帶脈沖變化的一種數(shù)字調(diào)制方式。BPSK 的信號(hào)形式一般表示為e0 ( t) = nang ( t - nT s) co sXc t (6) 2這里, g ( t) 是脈寬為T(mén) s 的單個(gè)矩形脈沖, 而an 的統(tǒng)計(jì)特性為an = +1, 概率為P-1,

7、 概率為(1- P )絕對(duì)移相BPSK 存在相位模糊, 因此實(shí)際應(yīng)用中多采用相對(duì)移相2DPSK 的調(diào)制方式。這只要在信號(hào)源后加一個(gè)碼變換, 且在解調(diào)端的抽樣判決器后加一個(gè)碼反變換器。BPSK 信號(hào)產(chǎn)生的方法有調(diào)相法和相位選擇法兩大類(lèi)。在具體實(shí)現(xiàn)時(shí), 我們?nèi)∶看a元兩個(gè)載波, 每載波抽樣16 個(gè)點(diǎn), 即每碼元抽樣32 點(diǎn)。因此, 用調(diào)相法實(shí)現(xiàn)時(shí), 我們可以方便地用數(shù)字乘法器實(shí)現(xiàn), 具體方法見(jiàn)圖2。 圖2 調(diào)相法高斯加性白噪聲AWNG白噪聲是指功率譜密度在整個(gè)頻域內(nèi)均勻分布的噪聲。即其功率譜密度:(為常數(shù)), 3白噪聲的自相關(guān)函數(shù):因?yàn)?，所以其自相關(guān)函數(shù)為: 4由式(4)可知，白噪聲的自相關(guān)函數(shù)僅在

8、時(shí)才不為零;而對(duì)于其他任意的，它都為零。這說(shuō)明只有在時(shí)才相關(guān)，而它在任意兩個(gè)時(shí)刻上的隨機(jī)變量都是不相關(guān)的。但是帶限的白噪聲就不是這樣的自相關(guān)函數(shù)了，因?yàn)槠涔β首V密度是窗函數(shù)線(xiàn)段，而不是一條直線(xiàn)。加性高斯白噪聲AWGN從統(tǒng)計(jì)上而言是隨機(jī)無(wú)線(xiàn)噪聲，其特點(diǎn)是其通信信道上的信號(hào)分布在很寬的頻帶范圍內(nèi)。 高斯白噪聲的概念。"白"指功率譜恒定；“高斯指幅度取各種值時(shí)的概率p (x)是高斯函數(shù)；“加性指 噪聲獨(dú)立于有用信號(hào)，不隨信號(hào)的改變而改變。2. MATLAB仿真2根據(jù)選題的設(shè)計(jì)要求，我們采用四個(gè)用戶(hù)的數(shù)據(jù)，首先在發(fā)送端將四個(gè)用戶(hù)的數(shù)據(jù)分別進(jìn)行調(diào)制包括Walsh擴(kuò)頻調(diào)制和BPSK調(diào)制

9、，然后再將已調(diào)用戶(hù)信號(hào)進(jìn)行相加，輸入帶有AWNG高斯加性白噪聲的信道中。在接收端，將從信道送出的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)包括BPSK解調(diào)和Walsh解調(diào)。最后，通過(guò)判決器輸出復(fù)原后的信號(hào)，將復(fù)原信號(hào)和原始信號(hào)進(jìn)行比擬，用誤碼計(jì)數(shù)器統(tǒng)計(jì)誤碼個(gè)數(shù)。方框圖如圖3User1User4Walsh擴(kuò)頻Walsh擴(kuò)頻BPSK調(diào)制BPSK調(diào)制相加信道BPSK調(diào)制Walsh擴(kuò)頻判決User計(jì)數(shù)圖3仿真系統(tǒng)框圖2.2 程序模塊 Walsh函數(shù)的產(chǎn)生產(chǎn)生Walsh函數(shù)的源代碼如下：function A=walsh(x) H2=1 1;1 -1;%2階哈達(dá)碼NH2=H2*(-1); H4=H2 H2;H2 NH2;%4階哈達(dá)碼N

10、H4=-1*H4; H8=H4 H4;H4 NH4;%8階哈達(dá)碼NH8=-1*H8; H16=H8 H8;H8 NH8;%16階哈達(dá)碼NH16=-1*H16; H32=H16 H16;H16 NH16;%32階哈達(dá)碼NH32=-1*H32; H64=H32 H32;H32 NH32;%64階哈達(dá)碼NH64=-1*H64; H128=H64 H64;H64 NH64;%128階哈達(dá)碼NH128=-1*H128; switch x case 2 A=H2; case 4 A=H4; case 8 A=H8; case 16 A=H16; case 32 A=H32; case 64 A=H64;

11、case 128 A=H128; otherwise disp('error');end在本實(shí)驗(yàn)中我們采用16階哈達(dá)碼對(duì)用戶(hù)數(shù)據(jù)進(jìn)行Walsh擴(kuò)頻調(diào)制，只要調(diào)用函數(shù)N=16;B=walsh(N)，即可產(chǎn)生擴(kuò)頻增益為N16的擴(kuò)頻碼。 發(fā)送端實(shí)驗(yàn)中我們把發(fā)送端的各個(gè)子模塊寫(xiě)在一個(gè)函數(shù)中，由main函數(shù)進(jìn)行調(diào)用，發(fā)送模塊的函數(shù)名為send_module(nA,N,m,B),其中nA為用戶(hù)A通過(guò)調(diào)用MATLAB自帶的fix(unifrnd(0,255)函數(shù)，產(chǎn)生一個(gè)字節(jié)的隨機(jī)信號(hào)；N為哈達(dá)碼的階數(shù)；m為N階哈達(dá)碼的第m行，即Walsh擴(kuò)頻碼。函數(shù)返回兩組值，nA_2,ChannelA中

12、nA_2表示用戶(hù)A數(shù)據(jù)從十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制，并分解為適合電路傳輸?shù)碾p極性數(shù)字基帶信號(hào)例如，nA=112,那么nA_2=+1 +1 +1 -1 -1 -1 -1 -1，可以做為誤碼計(jì)數(shù)器的原始比擬信號(hào)。而ChannelA表示用戶(hù)A數(shù)據(jù)調(diào)制后的最終數(shù)據(jù)。圖4是用戶(hù)A調(diào)制過(guò)程的各個(gè)波形。發(fā)送端函數(shù)調(diào)用的源代碼如下：for i=1:4 switch i case 1 %nA=input('用戶(hù)A數(shù)據(jù)nA='); nA=fix(unifrnd(0,255);%產(chǎn)生一個(gè)字節(jié)隨機(jī)信號(hào) m=i+1; figure(1); nA_2,ChannelA=send_module(nA,N,m); c

13、ase 2 %nB=input('用戶(hù)B數(shù)據(jù)nB='); nB=fix(unifrnd(0,255);%產(chǎn)生一個(gè)字節(jié)隨機(jī)信號(hào) m=i+1; figure(2); nB_2,ChannelB=send_module(nB,N,m); case 3 %nC=input('用戶(hù)C數(shù)據(jù)nC='); nC=fix(unifrnd(0,255);%產(chǎn)生一個(gè)字節(jié)隨機(jī)信號(hào) m=i+1; figure(3); nC_2,ChannelC=send_module(nC,N,m); case 4 %nD=input('用戶(hù)D數(shù)據(jù)nD='); nD=fix(unifrn

14、d(0,255);%產(chǎn)生一個(gè)字節(jié)隨機(jī)信號(hào) m=i+1; figure(4); nD_2,ChannelD=send_module(nD,N,m); otherwise disp('error'); end i=i+1;end圖4 用戶(hù)A直接序列擴(kuò)頻通信調(diào)制 圖5用戶(hù)B直接序列擴(kuò)頻通信調(diào)制圖6 用戶(hù)C直接序列擴(kuò)頻通信調(diào)制圖7 用戶(hù)D直接序列擴(kuò)頻通信調(diào)制 信道如圖8所示，是信道兩端信號(hào)的波形。將用戶(hù)A、B、C、D已調(diào)信號(hào)相加后，送入傳輸信道中，用高斯加性白噪聲對(duì)信道中的信號(hào)進(jìn)行干擾。本實(shí)驗(yàn)調(diào)用MATLAB自帶的awgn(Channel,snr,'measured')

15、函數(shù)，其中，Channel是所有用戶(hù)已調(diào)信號(hào)的和，snr是信道的信噪比。信道傳輸?shù)脑创a如下：figure(5);Channel=ChannelA+ChannelB+ChannelC+ChannelD;q=1:1:128*8;subplot(2,1,1);plot(q,Channel);title('發(fā)射信號(hào)')axis(1 1024 -4.4 4.4) snr=0.00001;%信道的信噪比，單位dBy = awgn(Channel,snr,'measured') ; subplot(2,1,2);plot(q,y);axis(1 1024 -4.4 4.4)

16、title('接收信號(hào)')圖8 awng信道發(fā)送端和接收端波形 接收端接收函數(shù)的函數(shù)名為receive_module(N,y,m)，其中N為哈達(dá)碼的階數(shù)，y為接收信號(hào)，m為N階哈達(dá)碼的第m行，即Walsh擴(kuò)頻碼。返回值receiveA表示接收對(duì)用戶(hù)A發(fā)送的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)后復(fù)原的信號(hào)，作為最后過(guò)失計(jì)數(shù)器復(fù)原比擬信號(hào)。接收端解調(diào)過(guò)程的具體源代碼如下：for i=1:4; switch i case 1 m=i+1; figure(6); receiveA=receive_module(N,y,m); case 2 m=i+1; figure(7); receiveB=receive_

17、module(N,y,m); case 3 m=i+1; figure(8); receiveC=receive_module(N,y,m); case 4 m=i+1; figure(9); receiveD=receive_module(N,y,m); otherwise disp('error'); end i=i+1;end如圖9所示，是接收端信號(hào)解調(diào)過(guò)程中各個(gè)子模塊的波形圖。圖9用戶(hù)A直接序列擴(kuò)頻通信解調(diào) 圖10用戶(hù)B直接序列擴(kuò)頻通信解調(diào)圖11用戶(hù)C直接序列擴(kuò)頻通信解調(diào)圖12用戶(hù)D直接序列擴(kuò)頻通信解調(diào) for i=1:4; switch i case 1 m=i+1;

18、 figure(6); receiveA=receive_module(N,y,m); case 2 m=i+1; figure(7); receiveB=receive_module(N,y,m); case 3 m=i+1; figure(8); receiveC=receive_module(N,y,m); case 4 m=i+1; figure(9); receiveD=receive_module(N,y,m); otherwise disp('error'); end i=i+1;end2 過(guò)失計(jì)數(shù)器將4個(gè)用戶(hù)的發(fā)送函數(shù)和接收函數(shù)的返回值逐位進(jìn)行比擬。過(guò)失計(jì)數(shù)器源

19、代碼如下：send=nA_2;nB_2;nC_2;nD_2%發(fā)送端用戶(hù)原始數(shù)據(jù)receive=receiveA;receiveB;receiveC;receiveD %接收端復(fù)原后的數(shù)據(jù)count=0;%統(tǒng)計(jì)誤碼個(gè)數(shù)for i=1:32 if send(i)=receive(i) count=count+1; endenddisp('誤碼個(gè)數(shù)'); 3仿真結(jié)果分析3.1 誤碼率在數(shù)字通信中，誤碼率是一項(xiàng)主要的性能指標(biāo)。在實(shí)際測(cè)量數(shù)字通信系統(tǒng)的誤碼率時(shí)，一般測(cè)量結(jié)果與信源送出信號(hào)的統(tǒng)計(jì)特性有關(guān)。通常認(rèn)為二進(jìn)制信號(hào)中0和1是以等概率隨機(jī)出現(xiàn)的，所以測(cè)量誤碼率時(shí)最理想的信源應(yīng)是隨機(jī)信

20、號(hào)發(fā)生器。由于Walsh函數(shù)是周期性的偽隨機(jī)序列，因而可作為一種較好的隨機(jī)信源。擴(kuò)頻序列通過(guò)終端機(jī)和信道后，輸出仍為擴(kuò)頻序列。在接收端，本地產(chǎn)生一個(gè)同步的擴(kuò)頻碼，與收碼序列逐位相乘再求規(guī)格化內(nèi)積，再與發(fā)送端信源碼進(jìn)行比擬，一旦有錯(cuò)，誤碼計(jì)數(shù)器加一。誤碼率的數(shù)學(xué)表達(dá)式為： (5)其中S是信碼個(gè)數(shù)，e是誤碼個(gè)數(shù)，E就是誤碼率。信噪比測(cè)量通信系統(tǒng)的性能時(shí)，常常要使用噪聲發(fā)生器，由它給出具有所要求的統(tǒng)計(jì)特性和頻率特性的噪聲，并且可以隨意控制其強(qiáng)度，以便得到不同信噪比條件下的系統(tǒng)性能。在實(shí)際測(cè)量中，往往需要用到帶限高斯白噪聲。本實(shí)驗(yàn)中的噪聲主要有兩類(lèi)，一類(lèi)是用戶(hù)間相互干擾的噪聲，由于用戶(hù)信息經(jīng)過(guò)擴(kuò)頻具有

21、偽隨機(jī)性，所以又可稱(chēng)為偽噪聲；另一類(lèi)是我們自己添加到信道的高斯加性白噪聲AWNG，它獨(dú)立于信源信號(hào)。信噪比計(jì)算是數(shù)學(xué)表達(dá)式為： (6)其中為信碼發(fā)射功率，為噪聲功率， 為信源碼，為信宿碼，計(jì)算結(jié)果單位為dB。本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，為了更好的驗(yàn)證系統(tǒng)性能，我們特意增加噪聲幅度，在用戶(hù)為四不變的前提下，減小awng的信噪比，我們把a(bǔ)wng (Channel,snr,'measured')函數(shù)中的信噪比snr取值在-1010,-10(-4)范圍內(nèi)。只運(yùn)行用戶(hù)A的誤碼率和信噪比得圖13.從圖13可以看到系統(tǒng)的誤碼率隨信道信噪比的變化，有遞減的趨勢(shì)，當(dāng)信噪比接近于0時(shí)，系統(tǒng)誤碼率接近于0；當(dāng)信噪比

22、接近負(fù)無(wú)窮時(shí)，系統(tǒng)誤碼率接近于100。如圖13圖13用戶(hù)A的誤碼率與信噪比關(guān)系曲線(xiàn)1BPSK解調(diào)按照傳統(tǒng)方法，對(duì)于式子： 6如果要獲得，要用低通濾波器，濾除高頻信號(hào)，但是濾波器算法復(fù)雜，并且實(shí)現(xiàn)起來(lái)往往不太理想，不能確保有用信號(hào)不被濾除，噪聲信號(hào)不會(huì)殘留。于是，利用MATLAB強(qiáng)大的運(yùn)算能力，用數(shù)學(xué)的方法反推出。從信道接收到的信號(hào)用數(shù)學(xué)式子表示為：，其中表示用戶(hù)A已調(diào)信號(hào)，為信道噪聲，包括其它用戶(hù)信號(hào)和高斯加性白噪聲。為了方便計(jì)算，我們舍去了噪聲局部，然后將接收到的信號(hào)直接代入計(jì)算。具體數(shù)學(xué)推導(dǎo)過(guò)程如下： 7從7式中可以看出，只要解方程求出，即可實(shí)現(xiàn)BPSK的解調(diào)。這里，我們利用MATLAB強(qiáng)

23、大的運(yùn)算功能，采用符號(hào)函數(shù)進(jìn)行求反運(yùn)算。具體實(shí)現(xiàn)源代碼如下：syms wc t x;%y為接收信號(hào)，wc為載波頻率，t為時(shí)間，x為解調(diào)信號(hào)，即y=x/2+cos(2*wc*t)*x-sin(2*wc*t)*sqrt(1-x2)/2;fi=finverse(y,x) %finverse為求反函數(shù)運(yùn)算結(jié)果得到為：fi=(x*sin(2*wc*t)+1/2*(4*x2*sin(2*wc*t)2-2*cos(2*wc*t)*sin(2*wc*t)2+2*sin(2*wc*t)2+8*x2*cos(2*wc*t)-8*x2)(1/2)/sin(2*wc*t) 8替換符號(hào)后如下：=(y*cos(wc*t)

24、*sin(2*wc*t)+1/2*(4*y*cos(wc*t)2*sin(2*wc*t)2-2*cos(2*wc*t)*sin(2*wc*t)2+2*sin(2*wc*t)2+8*y*cos(wc*t)2*cos(2*wc*t)-8*y*cos(wc*t)2)(1/2)/sin(2*wc*t) 9注意，在MATLAB中數(shù)組之間的運(yùn)算，符號(hào)“*、/、應(yīng)該換成“.*、./、.。2Walsh解擴(kuò)我們知道，在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中，大多采用數(shù)字通信。而對(duì)于直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)，大都需要在接收端末端加上一個(gè)積分器，利用Walsh函數(shù)的正交性進(jìn)行解擴(kuò)。在數(shù)字通信系統(tǒng)中，積分器轉(zhuǎn)換為累加器，我們?cè)贑DMA通信原理中找到

25、了理論依據(jù)，通過(guò)求規(guī)格化內(nèi)積，求一個(gè)用戶(hù)碼片內(nèi)所有擴(kuò)頻碼累加以后求平均值。于是，我們得到了一個(gè)比擬平整的解調(diào)波形。4. 仿真程序1%*Ö÷º¯Êýmain.m*clearclc%N=input('walshÂë½×ÊýN=');N=16;for i=1:4 switch i case 1 %nA=input('Óû§AÊý¾ÝnA='); nA=fix(unifr

26、nd(0,255);%²úÉúÒ»¸ö×Ö½ÚËæ»úÐźŠm=i+1; figure(1); nA_2,ChannelA=send_module(nA,N,m); case 2 %nB=input('Óû§BÊý¾ÝnB='); nB=fix(unifrnd(0,255);%²

27、0;ÉúÒ»¸ö×Ö½ÚËæ»úÐźŠm=i+1; figure(2); nB_2,ChannelB=send_module(nB,N,m); case 3 %nC=input('Óû§CÊý¾ÝnC='); nC=fix(unifrnd(0,255);%²úÉúÒ&

28、#187;¸ö×Ö½ÚËæ»úÐźŠm=i+1; figure(3); nC_2,ChannelC=send_module(nC,N,m); case 4 %nD=input('Óû§DÊý¾ÝnD='); nD=fix(unifrnd(0,255);%²úÉúÒ»¸ö

29、5;Ö½ÚËæ»úÐźŠm=i+1; figure(4); nD_2,ChannelD=send_module(nD,N,m); otherwise disp('error'); end i=i+1;end figure(5);Channel=ChannelA+ChannelB+ChannelC+ChannelD;q=1:1:128*8;subplot(2,1,1);plot(q,Channel);title('·¢Éä

30、;ÐźÅ')axis(1 1024 -5 5) snr=0000.1;y = awgn(Channel,snr,'measured') ; subplot(2,1,2);plot(q,y);axis(1 1024 -15.5 15.5)title('½ÓÊÕÐźÅ') for i=1:4; switch i case 1 m=i+1; figure(6); receiveA=receive_module(N,y,m); case 2

31、 m=i+1; figure(7); receiveB=receive_module(N,y,m); case 3 m=i+1; figure(8); receiveC=receive_module(N,y,m); case 4 m=i+1; figure(9); receiveD=receive_module(N,y,m); otherwise disp('error'); end i=i+1;end %²î´í¼ÆÊýÆ÷send=nA_2;nB_2;nC_2;nD_2;re

32、ceive=receiveA;receiveB;receiveC;receiveD;count=0;for i=1:32 if send(i)=receive(i) count=count+1; endenddisp('ÎóÂë¸öÊý'); (2) function A=walsh(x) H2=1 1;1 -1;%2階哈達(dá)碼NH2=H2*(-1); H4=H2 H2;H2 NH2;%4階哈達(dá)碼NH4=-1*H4; H8=H4 H4;H4 NH4;%8階哈達(dá)碼NH8=-1*H8; H16=H8 H8

33、;H8 NH8;%16階哈達(dá)碼NH16=-1*H16; H32=H16 H16;H16 NH16;%32階哈達(dá)碼NH32=-1*H32; H64=H32 H32;H32 NH32;%64階哈達(dá)碼NH64=-1*H64; H128=H64 H64;H64 NH64;%128階哈達(dá)碼NH128=-1*H128; switch x case 2 A=H2; case 4 A=H4; case 8 A=H8; case 16 A=H16; case 32 A=H32; case 64 A=H64; case 128 A=H128; otherwise disp('error');end

34、(3) function data_2,I=send_module(n,N,unum) B=walsh(N);data=dec2base(n,2);data_2=ones(1,8)*(-1);for i=1:8; da=n/2; n=fix(da); if (da-n)>0 ; data_2(i)=1; else data_2(i)=-1; end i=i+1;endC=ones(1,128);i=1;for k=1:8; for u=(k-1)*128+1:k*128; D(u)=data_2(k).*C(i); u=u+1; i=i+1; end k=k+1; i=1;endq=1:

35、1:128*8;subplot(5,1,1)plot(q,D); %生成用戶(hù)數(shù)據(jù)的波形axis(1 1024 -1.2 1.2)title('直接序列擴(kuò)頻通信調(diào)制局部')ylabel('用戶(hù)mt') n2=128/N;n3=ones(1,n2);n6=1;for n4=1:N for n5=(n4-1)*n2+1:n4*n2; E(n5)=B(unum,n4).*n3(n6); n5=n5+1; n6=n6+1; end n4=n4+1; n6=1;endF=E E E E E E E E;subplot(5,1,2)plot(q,F); %循環(huán)生成Walsh碼

36、axis(1 1024 -1.2 1.2)ylabel('Walsh碼p(t)'); G=D.*F*(-1);subplot(5,1,3)plot(q,G); %直接序列擴(kuò)頻axis(1 1024 -1.2 1.2)ylabel('c(t)=m(t)*p(t)'); T=n2;w=2*pi/T;H=sin(w*q);subplot(5,1,4)plot(q,H);axis(1 1024 -1.2 1.2)ylabel('載波'); I=H.*G*(-1);subplot(5,1,5)plot(q,I);axis(1 1024 -1.2 1.2)y

37、label('BPSK已調(diào)波');(3) receivefunction receive_signal=receive_module(N,y,unum); K=walsh(N);q=1:1:128*8;n2=128/N;T=n2;w=2*pi/T;L=sin(w*q);subplot(5,1,1)plot(q,L);axis(1 1024 -1.2 1.2)ylabel('載波');title('直接序列擴(kuò)頻通信解調(diào)局部')R=y.*L;P=1./2./(16+9.*sin(2.*w.*q).*sin(2.*w.*q).*(12.*sin(2.*

38、w.*q).*cos(2.*w.*q).*R+20.*sin(2.*w.*q).*R+4.*sqrt(9.*sin(2.*w.*q).*sin(2.*w.*q).*cos(2.*w.*q).*cos(2.*w.*q).*R.*R+48.*sin(2.*w.*q).*sin(2.*w.*q).*cos(2.*w.*q).*R.*R-41.*R.*R.*sin(2.*w.*q).*sin(2.*w.*q)-32.*cos(2.*w.*q).*sin(2.*w.*q).*sin(2.*w.*q)+66.*sin(2.*w.*q).*sin(2.*w.*q).*sin(2.*w.*q).*sin(2.

39、*w.*q)+32.*sin(2.*w.*q).*sin(2.*w.*q)+32.*R.*R.*cos(2.*w.*q)-32.*R.*R-18.*sin(2.*w.*q).*sin(2.*w.*q).*sin(2.*w.*q).*sin(2.*w.*q).*cos(2.*w.*q)+27.*sin(2.*w.*q).*sin(2.*w.*q).*sin(2.*w.*q).*sin(2.*w.*q).*sin(2.*w.*q).*sin(2.*w.*q)-27.*sin(2.*w.*q) .*sin(2.*w.*q).*sin(2.*w.*q) .*sin(2.*w.*q).*R.*R)./s

40、in(2.*w.*q);subplot(5,1,2)plot(q,P); %BPSK解調(diào)axis(1 1024 -1.5 1.5)ylabel('BPSK解調(diào)'); n3=ones(1,n2);n6=1;for n4=1:N for n5=(n4-1)*n2+1:n4*n2; E(n5)=K(unum,n4).*n3(n6); n5=n5+1; n6=n6+1; end n4=n4+1; n6=1;endF=E E E E E E E E;%F為對(duì)應(yīng)用戶(hù)的Walsh碼序列V=P.*F;subplot(5,1,3)plot(q,V); axis(1 1024 -1.5 1.5)y

41、label('Walsh解擴(kuò)'); sum=0;for n7=1:8; for n8=1:128 sum=sum+V(n8+(n7-1)*128)/128; n8=n8+1; end R(n7)=sum; sum=0; n7=n7+1;endS=ones(1,128);n7=0;for n7=1:8; for n8=(n7-1)*128+1:n7*128; for n9=1:128; U(n8)=S(n9).*R(n7); n9=n9+1; end n8=n8+1; end n7=n7+1;end subplot(5,1,4)plot(q,U); %利用Walsh函數(shù)的正交性求

42、規(guī)格化內(nèi)積axis(1 1024 -1 1)ylabel('解調(diào)'); for n10=1:128*8 if U(n10)>=0 W(n10)=1; else W(n10)=-1; end n10=n10+1;endsubplot(5,1,5)plot(q,W); %判決器axis(1 1024 -1.2 1.2)ylabel('判決器'); %接收端復(fù)原后信號(hào)i=0;for n7=1:8; receive_signal(n7)=W(n7+i*128); i=i+1;end4SNR function count=SNR(snr) %N=input('

43、;walshÂë½×ÊýN=');N=16;for i=1:4 switch i case 1 %nA=input('Óû§AÊý¾ÝnA='); nA=fix(unifrnd(0,255);%²úÉúÒ»¸ö×Ö½ÚËæ»úÐźÅ

44、 m=i+1; nA_2,ChannelA=send_module(nA,N,m); case 2 %nB=input('Óû§BÊý¾ÝnB='); nB=fix(unifrnd(0,255);%²úÉúÒ»¸ö×Ö½ÚËæ»úÐźŠm=i+1; nB_2,ChannelB=send_modul

45、e(nB,N,m); case 3 %nC=input('Óû§CÊý¾ÝnC='); nC=fix(unifrnd(0,255);%²úÉúÒ»¸ö×Ö½ÚËæ»úÐźŠm=i+1; nC_2,ChannelC=send_module(nC,N,m); case 4 %nD=input('

46、;Óû§DÊý¾ÝnD='); nD=fix(unifrnd(0,255);%²úÉúÒ»¸ö×Ö½ÚËæ»úÐźŠm=i+1; nD_2,ChannelD=send_module(nD,N,m); otherwise disp('error'); end i=i+1;end Channe

47、l=ChannelA+ChannelB+ChannelC+ChannelD;q=1:1:128*8;y = awgn(Channel,snr,'measured') ; for i=1:4; switch i case 1 m=i+1; %figure(6); receiveA=receive_module(N,y,m); case 2 m=i+1; receiveB=receive_module(N,y,m); case 3 m=i+1; receiveC=receive_module(N,y,m); case 4 m=i+1; receiveD=receive_module

48、(N,y,m); otherwise disp('error'); end i=i+1;end %²î´í¼ÆÊýÆ÷send=nA_2receive=receiveA;receiveB;receiveC;receiveDcount=0;for i=1:8; if send(i)=receive(i) count=count+1; endenddisp('ÎóÂë¸öÊý');coun

49、t 5用戶(hù)A誤碼率計(jì)算 clearclccount=0;for i=-4:10 for k=1:10 snr=-10i count=count+SNR(snr); k=k+1; end EBR=count/1200; ebr(i+5)=EBR; figure(10); loglog(snr,EBR,'b*'); grid on; hold on; i=i+1;endebr snr=-10(-4) -10(-3) -10(-2) -10(-1) -100 -101 -102 -103 -104 -105 -106 -107 -108 -109 -1010;plot (snr,eb

50、r,'r:');title('誤碼率與信噪比關(guān)系曲線(xiàn)')xlabel('信噪比(dB)');ylabel('誤碼率');hold off經(jīng)過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，我們對(duì)Matlab和移動(dòng)通信相關(guān)知識(shí)點(diǎn)更加熟悉了解。尤其是matlab程序編程的使用。經(jīng)過(guò)查閱了大量的文獻(xiàn)和不斷的實(shí)踐，由一開(kāi)始的不知從何入手到漸漸理解了整個(gè)設(shè)計(jì)的原理和具體設(shè)計(jì)的思路，并且一遍又一遍的重復(fù)實(shí)踐，直到我們期望的結(jié)果實(shí)現(xiàn)，那種解決一個(gè)難題的成就感不是一個(gè)兩個(gè)詞能夠形容的，可以說(shuō)，痛并快樂(lè)著。在團(tuán)隊(duì)合作方面，我們團(tuán)隊(duì)有比擬明確的分工，例如，上網(wǎng)和到圖書(shū)館查找資料，設(shè)計(jì)原理框圖，編寫(xiě)、調(diào)試程序，撰寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告等等。而且有時(shí)候不能只是做自己的任務(wù)，還要充分了解其他成員的任務(wù)和情況，一起討論遇到的問(wèn)題，共同思考出方案。這次實(shí)習(xí)使我們充分認(rèn)識(shí)到團(tuán)隊(duì)合作的重要性和必然性！更重要的是，這次