直接擴(kuò)頻程序仿真

1、直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)仿真程序 code_length=20; %信息碼元個(gè)數(shù) N=1:code_length; rand(seed,0); x=sign(rand(1,code_length)-0.5); %信息碼 for i=1:20 s(1+(i-1)*800):i*800)=x(i); %每個(gè)信息碼元內(nèi)含fs/f=800個(gè)采樣點(diǎn) end生成的信息碼的波形圖如圖1所示。圖1 信源信息碼 %產(chǎn)生偽隨機(jī)碼，調(diào)用的mgen函數(shù)見附錄 length=100*20; %偽碼頻率5MHz,每個(gè)信息碼內(nèi)含5MHz/50kHz=100個(gè)偽碼 x_code=sign(mgen(19,8,length)-0.

2、5); %把0,1序列碼變換為-1,1調(diào)制碼 for i=1:2000 w_code(1+(i-1)*8):i*8)=x_code(i); %每個(gè)偽碼碼元內(nèi)含8個(gè)采樣點(diǎn) end生成的PN碼波形如圖2所示。 %擴(kuò)頻 k_code=s.*w_code; %k_code為擴(kuò)頻碼擴(kuò)頻碼如圖3所示。圖2 PN碼圖3 擴(kuò)頻碼 %調(diào)制 fs=20e6; f0=30e6; for i=1:2000 AI=2; dt=fs/f0; n=0:dt/7:dt; %一個(gè)載波周期內(nèi)采樣八個(gè)點(diǎn) cI=AI*cos(2*pi*f0*n/fs); signal(1+(i-1)*8):i*8)=k_code(1+(i-1)*8

3、):i*8).*cI; endPSK調(diào)制后的波形如圖4所示。圖4 PSK調(diào)制后的波形 %解調(diào) AI=1; dt=fs/f0; n=0:dt/7:dt; %一個(gè)載波周期內(nèi)采樣八個(gè)點(diǎn) cI=AI*cos(2*pi*f0*n/fs); for i=1:2000 signal_h(1+(i-1)*8):i*8)=signal(1+(i-1)*8):i*8).*cI; end解調(diào)后的波形如圖5所示。圖5 解調(diào)后的波形 %解擴(kuò)jk_code=signal_h.*w_code; %低通濾波 wn=5/10000000; %截止頻率wn=fn/(fs/2),這里的fn為信息碼(擴(kuò)頻碼)的帶寬5M b=fir1

4、(16,wn); H=freqz(b,1,16000); signal_d=filter(b,1, jk_code);解擴(kuò)并濾波后的波形如圖6所示。圖6 解擴(kuò)并濾波后的波形從圖形整體看，解擴(kuò)出來的信息碼與信源信息碼基本相同。輸入與輸出對比如圖7所示。圖7 輸入與輸出對比附錄：%mgen.mfunctionout=mgen(g,state,N)gen=dec2bin(g)-48;M=length(gen);curState=dec2bin(state,M-1)-48;for k=1:N out(k)=curState(M-1); a=rem(sum(gen(2:end).*curState),2

5、); curState=a curState(1:M-2);end然后這里是我論文的本來想做的方法在低速水聲擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中，只有一路PN碼擴(kuò)頻信號，因此，在考慮PN碼碼型時(shí)，主要考慮其自相關(guān)性。因?yàn)閙序列有很好的二值自相關(guān)特性，所以在低速水聲擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中，通?？梢圆捎胢序列。PN碼的碼速率主要由系統(tǒng)帶寬決定，通常取PN碼的碼速率系統(tǒng)帶寬W，如，則可取。碼長(碼周期)則應(yīng)由信道的最大多徑時(shí)延決定。設(shè)最大多徑時(shí)延為，則應(yīng)有，其中N為PN碼碼長，為PN碼碼片周期。如在淺海中，多徑時(shí)延一般小于10ms，若。即=0.lms，則有N100，可取N=127，即級數(shù)為7的m序列。系統(tǒng)的處理增益，為信息碼元速

6、率。通常信息碼元周期為PN碼碼元(碼片)周期的整數(shù)倍，即，其中k=1，2，。如取k=1，則有，即系統(tǒng)的處理增益在數(shù)值上等于PN碼的周期N。當(dāng)矩形脈沖通過一帶限信道時(shí)，脈沖會(huì)產(chǎn)生時(shí)延擴(kuò)展，使脈沖進(jìn)入相鄰碼的時(shí)間間隔內(nèi)，從而造成碼間串?dāng)_。使碼間串?dāng)_最小化的一種明顯方式是增加信道帶寬。然而水聲信道是有限帶寬的，因此希望采用這樣的技術(shù)：它在減小碼間串?dāng)_的同時(shí)，還能減小調(diào)制帶寬和抑制頻帶外的擴(kuò)散。脈沖成形技術(shù)可以同時(shí)有效地減小碼間串?dāng)_的影響和被調(diào)制數(shù)字信號的譜寬度。一種實(shí)用的脈沖成形濾波器是升余弦脈沖濾波器。在實(shí)際應(yīng)用中，通常在收、發(fā)雙方都采用平方根升余弦濾波器，合起來是一個(gè)升余弦濾波器。其提升因子決定了系統(tǒng)實(shí)際帶寬與最小帶寬的關(guān)系17。在直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)中，調(diào)制方式通常采用相位相干調(diào)制解調(diào)方式，如BPSK，QPSK等。雖然QPSK擴(kuò)頻系統(tǒng)與BPSK擴(kuò)頻系統(tǒng)相比在碼間干擾上有一定優(yōu)勢，但系統(tǒng)相對復(fù)雜得多，在不影響擴(kuò)頻系統(tǒng)總體優(yōu)勢的情況下，可以采用BPSK方式進(jìn)行設(shè)計(jì)與分析。直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)的同步方式有多種方式，假設(shè)仿真的過程同步已實(shí)現(xiàn)。PN碼取級數(shù)為7，對應(yīng)的特征多項(xiàng)式為的m序列，其周期N=127，PN碼的碼速率；波形形成濾波器取=0.22的平方根升余弦濾波器