基于Matlab的CDMA通信完整系统分析及仿真 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/19 13:36:35星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

课程论文

题 目: 基于Matlab

CDMA多址技术的仿真

学生姓名: 苏未然

学生学号: 1008030130

系 别: 电气信息工程学院 年 级 : 10级 指导教师: 王丽

电气信息工程学院制

2013年4月

专 业: 电子信息工程

目录

绪 论.....................................................3

钐瘗睞枥庑赖。 矚慫润厲1

第1章 CDMA通信系统分析及仿真.................................4

1.1 整体仿真框图............................................4

鐺險爱氇谴净。 聞創沟燴1.2 信源....................................................5

锩瀨濟溆塹籟。 残骛楼諍1.3 伪随机序列生成器........................................6

1.4 扩频....................................................7

閉镇桧猪訣锥。 酽锕极額1.5 编码和调制..............................................8

霁毙攬砖卤庑。 彈贸摄尔1.6 接收端..................................................9

飆鐸怼类蒋薔。 謀荞抟箧第2章 仿真系统................................................10厦礴恳蹒骈時盡继價骚。 2.1 信源 .................................................10 茕桢广鳓鯡选块网羈泪。 2.2 编码...................................................10

損鹌惨歷茏鴛賴。 鹅娅尽2.3 扩频....................................................11

羥为贍偾蛏练淨。 籟丛妈2.4 调制与解调..............................................11

鉉儐歲龈讶骅籴。 預頌圣2.5 误码计算................................................11

俨匀谔鱉调硯錦。 渗釤呛第3章 实验结果与总结.........................................12铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。 3.2 多用户在相同信道环境下的仿真............................12 参考文献.......................................................13擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。 仿真结果.......................................................14贓熱俣阃2

歲匱阊邺镓騷。 设计的代码.....................................................16

囂忏蒌鍥铃氈淚。 坛摶乡

绪 论

利用MATLAB平台的SIMULINK可视化仿真功能,结合CDMA的实际通信情况,利用MATLAB组建出完整的CDMA通信系统,完成整体设计方案,实现完整的发送到接收的端到端的CDMA无线通信系统的建模、仿真和分析, 介绍了CDMA的主要环节(包括扩频技术、差错控制技术、调制技术、信道等)的参数设置。单用户在不同信道环境下,信道的噪声对结果影响很大,噪声功率越大,系统的误码率越大。多用户在相同信道环境下的仿真时,由于是采用了噪声功率为0.01W的信道传输环境,所以在单用户情况下误码率为0,而增加了用户数之后,误码率也随之增加。可见,信号在传输过程中,除了受到信道噪声的影响外,还存在多址接入干扰、单频干扰、窄带干扰、跟踪式干扰等,主要是多址接入干扰。

蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。 20世纪60年代以来,随着民用通信事业的发展,频带拥挤问题日益突出。CDMA(Code DivisionMultiple Access,码分多址)通信,在使用相同频率资源的情况下,理论上CDMA移动网比模拟网容量大20倍,实际使用中比模拟网大10倍,比GSM要大4~5倍,所以在通信领域中起着非常重要的作用。CDMA的基本原理是利用互相正交(或尽可能正交)的不同编码,分配给不同用户调制信号,实现多用户同时使用同一频率接入系统和网络的通信。由于利用互相正交(或尽可能正交)的编码去调制信号,会将原信号的频谱带宽扩展,因此,这种通信方式,又称为扩频通信。本论文所完成的CDMA通信仿

3

真系统,是结合CDMA的实际通信情况,利用MATLAB组建出完整的CDMA通信系统,完成整体设计方案,实现完整的发送到接收的端到端的CDMA无线通信系统的建模、仿真和分析。買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。

第1章 CDMA通信系统分析及仿真

1.1 整体仿真框图

本论文在CDMA通信原理的基础上,得出CDMA通信系统的仿真框图(图2-1)。

图1-1 CDMA通信系统的仿真框图

1.2 信源

二进制贝努利序列产生器产生一个二进制序列,并且这个二进制序列中的0和1服从贝努利分布。本文使用4个二进制贝努利信号发生器,以子系统形式封装于输入信号中。产生器的产生是由一个随机信号器与一个常数进行判决,输出

4

的二进制再进行抽样整形,从而输出符合参数设置的而进驻。输入信号抽样的时间均为1,即码元宽度为1,选择产生一维向量。綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。

1.3 伪随机序列生成器

扩频通信系统中,伪随机序列与正交编码是十分重要的技术。主要包括m序列,Gold序列,Walsh码序列等。Walsh码序列比较复杂,正交性较好,主要用于CDMA IS-95系统中。而Gold序列可以比m序列产生更多的地址吗,更适合于大型的通信系统。在本设计中,主要是对简单的CDMA系统进行仿真,所以选用m序列作为扩频序列,而且有4个用户。4个m序列分别的4级,5级,6级和7级,周期分别为15,31,63和127。扩频序列发生器的主要参数为生成多项式,试验采用的数值分别为:[1 1 0 0 1]、[1 1 0 0 0 1]、[1 1 0 0 0 0 1]、[1 0 1 0 1 0 1 1]。抽样时间设置为0.1,即码元宽度为0.1。驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。

1.4 扩频

本文是采用直接序列扩频方式实现多址接入。在仿真中,将原信号与伪随机序列相乘,从而实现扩频。但由于输入信号和m序列都是单极性的二进制数,所以在进入乘法器进行扩频之前,还要对它们进行单/双变换,变成双极性信号。图2—2分别给出了原信号波形、扩频序列波形和扩频后的信号波形。本系统的扩频倍数为10猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。

a.原信号波形

b.扩频序列波形

5