简化的DS-CDMA通信系统仿真设计报告.doc

简化的DS-CDMA通信系统仿真设计报告
物科院周**
设计要求
简化的DS-CDMA通信系统仿真,数据流和时间流均可。
码元速率256ksps,调制方式QPSK,扩频码为m序列或GOLD序列,信道为加性高斯信道和瑞利衰落信道两种,其他参数自己设定。
要求:给出系统每一个功能块的输出波形和系统的性能曲线。
设计原理
本次实验使用到了前面三次课的知识,包括:第一次课的GOLD序列的产生,第二次课的QPSK调制,第三次课的纠错编码。
本次实验在三次实验的基础上增加了扩频技术。
CDMA的关键特性源自于频谱扩展,实现CDMA的条件:1、要有数量足够多、相关特性足够好的地址码。2、必须用地址码对发射信号进行扩频调制,使传输信号所占频带极大地展宽。3、在接收端必须要有与发送端地址码完全一致的本地地址码。CDMA类型包括:1、直接序列码分多址(CDMA/DS)系统,又称伪随机码扩展频谱多址系统;2、跳频码分多址(CDMA/FH)系统。本实验要求仿真简化的DS-CDMA通信系统。
以下介绍一下直接序列码分多址(CDMA-DS)系统的基本原理。
1、在发端→信码与PN码进行相乘(PN码速远大于信码码速→频谱扩展)→PSK调制→上变频→发射;
2、在收端→解调后→用与发端码形相同、严格同步的PN码进行解扩→得到窄带原信码。
3、设二进制信息数据速率是;GOLD序列数据速率是Rc;发送载波为:;接收端解调后信号为:;低通滤波后信号:;与本地产生的地址码相乘(解扩)有:。
4、实际系统中,对接收信号先解扩,再解调。
设计过程
1、简述
本次仿真的过程为:
发送端:产生信息序列(随机或者给定),对信息序列进行(2,1,3)卷积编码,对编码后序列进行QPSK调制,产生GOLD序列对已调信号进行扩频。
接收端:对接收到的信号进行解扩,对解扩后的信号进行解调,对解调后的信号进行译码得到原始序列。
仿真方式为在发送端先调制后扩频,在接收端先解扩后解调。
2、初始化参数
clear;
fb=16;
fc=16;
fs=1024;
3、产生信息序列
%数据源序列,采用直接给出序列的方法。
msg=[1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 ];
%作出数据源序列图
for j=1:16
for i=1:64
tu1((j-1)*64+i)=msg(j);
end
end
t=0:1/1024:1023/1024;
figure;
plot(t,tu1);
title('数据源序列msg');
axis([0 1 0 ]);
4、进行(2,1,3)卷积编码
%利用(2,1,3)卷积编码方法,产生生成矩阵G,并且进行编码。
a=[1 1 0 1 0 1];
G=zeros(1,8);%***************2n
for i=1:2%*****************n-2
G=[G;f1(i)];
end
G=[G;zeros(1,8-4) 1 1 0 1];%***********2n
G=[G;zeros(1,8-2) 1 1]; %***********2n
G=G(2:5,:)%****************n+1
msg1=[0 0 0 0 0 0 0 0];
for i=1:4:16-3%******************n-3
msg1=[msg1 msg(i:i+3)*G];
end
msg2=mod(msg1,2);
msg2=msg2(9:32+8);%****************2n+8
%作出编码后序列图
for j=1:32
for i=1:64
tu2((j-1)*64+i)=msg2(j);
end
end
t=0:1/2048:2047/2048;
figure;
plot(t,tu2);
title('编码后的序列msg2');
axis([0 1 0 ]);
%函数f1,用于产生生成矩阵。
function b=f1(i)
a=[1 1 0 1 0 1];
b=[zeros(1,(i-1)*2) a zeros(1,8-(i-1)*2-6)];%*********2n
5、QPSK调制
%QPSK调制
yy=dmod(msg2,fc,fb,fs,'psk',4);
figure
plot(t,yy);
title('已调信号yy');
axis([0 1 - ]);
6、产生GOLD序列
%产生GOLD序列
K=17;
a=[0 0 0 0 1];
m=length(a);
for k=1