内容发布更新时间 : 2025/1/1 17:42:13星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

基于MATLAB的CDMA通信系统的仿真

摘 要：利用MATLAB平台的Simulink可视化仿真功能，结合

CDMA的实际通信情况，对CDMA通信系统的实现完整以及发送到接收的端到端的CDMA无通信系统的建模、仿真和分析。本次介绍了CDMA的主要环节,包括扩频技术、信道等参数设置。

关键字：码分多址；扩频；MATLAB；Simulink

1 CDMA技术基础

1.1 扩频

定义：扩频技术就是将信息的频谱展宽后进行传输的技术。

理论基础： 在白噪声干扰的条件下，信道容量

C = B log2 （1 + S / N ） 香农公式 B— 信道带宽 S — 信号平均功率 N — 噪声平均功率 结 论：在信道容量C不变的情况下，信道带宽B与信噪比S/N完全可以互相交换，即可以通过增大传输系统的带宽可以在较低信噪比的条件下获得比较满意的传输质量。

图1 扩频过程

扩频通信系统的主要特点：

（1）隐蔽性和保密性；(2）抗干扰和抗多径衰落能力强；（3）实现多址技术、增加容量、提高频率复用率；（4）占用频带较宽，系统复杂性增加。

1.2 CDMA仿真系统模型建立

图2 本次仿真CDMA系统组成框图

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2 Matlab的CDMA通信系统的仿真

2.1 直接扩频的码分多址通信系统的仿真模型

图3 直接扩频的码分多址通信系统的仿真模型

2.2 仿真系统的各部分分析

2.2.1 伯努利二进制随机信号发生器

三个Bernoulli Random Binary Generator（伯努利二进制随机信号

发生器）表示三个不同的通信用户发射各自的通信信息（基带信号），码元宽度为6×10－6 s。

（1）第一路伯努利二进制随机信号发生器

图4 二进制伯努利序列产生器 图5 第一路发生器产生的仿真波形

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表2 第一路二进制伯努利序列产生器参数设置

参数名称 模块类型 Probability of a zero Initial seed Sample time Frame-base outputs 参数值 Bernoulli Binary Generator 0.5 12345 3*2e-7 Unchecked Interlpret vector parameter as 1-D （2）第二路伯努利二进制随机信号发生器

Unchecked

图6 二进制伯努利序列产生器 图7 第二路发生器产生的仿真波形

表3 第二路二进制伯努利序列产生器参数设置

参数名称 模块类型 Probability of a zero Initial seed Sample time Frame-base outputs Interlpret vector parameter as 1-D （3）第三路伯努利二进制随机信号发生器

参数值 Bernoulli Binary Generator 0.5 54321 3*2e-7 Unchecked Unchecked

图8 二进制伯努利序列产生器 图9 第三路发生器产生的仿真波形

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表4 第二路二进制伯努利序列产生器参数设置

参数名称 模块类型 Probability of a zero Initial seed Sample time Frame-base outputs Interlpret vector parameter as 1-D 2.2.2 直接扩频

参数值 Bernoulli Binary Generator 0.5 13542 3*2e-7 Unchecked Unchecked PN Sequence Generator（伪随机序列产生器）产生用于直接扩频的正

交码组。 它产生的是m序列， m序列的码组有很好的正交性。

图10 PN伪随机序列产生器 图11 PN伪随机序列产生器输出波形

表5 PN Sequence Generator参数设置

本系统中的m序列周期是15， 码元宽度为2×10－7 s， 基带信号码元宽度是m序列码元宽度的30 倍， 正好是两个m序列的周期。 延迟4个（m序列）码元及延迟7个（m序列）码元的两个码组与原始的码组构成三个正交的码组。 它们分别对三个用户的信号进行直接扩频。

扩频的操作是将转换为二进制双极性信号的基带信号和用于扩频的码组直接相乘。

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