1、 擴(kuò)頻系統(tǒng)仿真報(bào)告 項(xiàng)目名稱：DS-CDMA系統(tǒng)的研究 姓名： 班級(jí)： 學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)教師： 時(shí)間： 摘 要擴(kuò)頻，是將原信號(hào)頻譜擴(kuò)展到寬帶中進(jìn)行傳輸?shù)囊环N技術(shù)。它主要利用相互正交(或盡可能正交)的不同隨機(jī)碼區(qū)分用戶，實(shí)現(xiàn)多用戶同時(shí)使用同一頻率接入系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)。CDMA是在擴(kuò)頻通信的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。經(jīng)過幾種網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)和發(fā)展，CDMA已經(jīng)逐漸成熟起來。我國(guó)的CDMA發(fā)展十分迅速，網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架已初具規(guī)模。預(yù)計(jì)在將來，CDMA將與GSM一樣，在整個(gè)通信業(yè)起到舉足輕重的作用。仿真是一個(gè)系統(tǒng)應(yīng)用于實(shí)際生活前的模擬，能有效的發(fā)現(xiàn)問題、糾正問題，而MATLAB是最具影響力、最有活力的軟件之一，在科學(xué)運(yùn)算、自動(dòng)控制、

2、通信仿真等領(lǐng)域有著廣泛地應(yīng)用。本課題利用MATLAB對(duì)DS-CDMA系統(tǒng)進(jìn)行仿真。在研究DS-CDMA系統(tǒng)理論的基礎(chǔ)上，利用SIMULINK對(duì)其進(jìn)行仿真，根據(jù)系統(tǒng)功能和指標(biāo)要求，對(duì)信道、擴(kuò)頻/解擴(kuò)、QPSK(Quadrature Reference Phase Shift Keying，四相相移鍵控)調(diào)制/解調(diào)等模塊進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并設(shè)置了相對(duì)應(yīng)的參數(shù)，最后給出系統(tǒng)仿真的整個(gè)框圖。通過波形、頻譜圖、相位等結(jié)果，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了性能分析，并作了進(jìn)一步改進(jìn)與調(diào)試。仿真結(jié)果證明了整個(gè)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的正確性。由頻譜特性可以看出，信源信號(hào)的頻譜被大大展寬，驗(yàn)證了擴(kuò)頻的實(shí)現(xiàn)；由誤碼率分析表明，系統(tǒng)對(duì)加性高斯噪聲等具有一

3、定的抗干擾能力等?？梢钥闯?，MATLAB在系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真中具有較大優(yōu)越性和重要作用。 DSCDMA（Direct Sequence Code Division Multiple Access）即直接序列碼分多址。從原理上來說，DSCDMA是通過將攜帶信息的窄帶信號(hào)與高速地址碼信號(hào)相乘而獲得的寬帶擴(kuò)頻信號(hào)。收端需要用與發(fā)端同步的相同地址碼信號(hào)去控制輸入變頻器的載頻相位即可實(shí)現(xiàn)解擴(kuò)。DSCDMA系統(tǒng)具有抗窄帶干擾、抗多徑衰落和保密性好的優(yōu)點(diǎn)。DSCDMA其余優(yōu)點(diǎn)：許多用戶可以共享頻率資源，無須復(fù)雜的頻率分配和管理；具有"軟容量"特性，即在一定限度內(nèi)的用戶數(shù)增加，只會(huì)使得信噪比下降

4、，而不會(huì)終止通信，也就是說DSCDMA沒有絕對(duì)的容量限制。本文的主要研究?jī)?nèi)容本課題主要是對(duì)DS-CDMA系統(tǒng)理論的研究和基于MATLAB的仿真設(shè)計(jì)，包括：1、首先對(duì)CDMA系統(tǒng)原理進(jìn)行了研究，了解了系統(tǒng)的工作過程，為系統(tǒng)的設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)；2、對(duì)CDMA的關(guān)鍵技術(shù)及性能特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的分析和討論；3、在上述研究工作的基礎(chǔ)上，提出DS-CDMA的總體設(shè)計(jì)方案，包括從信源到信宿的各模塊設(shè)計(jì)，并詳細(xì)地分析了整個(gè)系統(tǒng)的工作原理。4、運(yùn)用MATLAB動(dòng)態(tài)SIMULINK模塊進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)，通過仿真結(jié)果來驗(yàn)證和分析DS-CDMA系統(tǒng)中各模塊的性能。第一部分CDMA系統(tǒng)理論1.1 數(shù)字通信系統(tǒng)通信的目的是傳遞消息中

5、的信息。例如，符號(hào)、文字、語音、數(shù)據(jù)、圖象等都是消息(message)。人們接收消息，關(guān)心的是消息中包含的有效內(nèi)容，即信息(information)。消息必須轉(zhuǎn)換為電信號(hào)(常簡(jiǎn)化為信號(hào)signal)才能在通信系統(tǒng)中傳輸消息被載荷在電信號(hào)的某一參量上。所以，信號(hào)是傳輸消息的手段，是載體。各種不同的消息可以分成兩類：離散消息和連續(xù)消息。代表消息的電信號(hào)，按其代表消息的參量的取值方式不同，可以分為模擬信號(hào)(如語音信號(hào))和數(shù)字信號(hào)(如代表文字的編碼、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信號(hào)等)。代表數(shù)字信號(hào)一個(gè)取值的波形稱為一個(gè)碼元。和上述信號(hào)的分類相對(duì)應(yīng)，通信系統(tǒng)分成模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)。數(shù)字通信系統(tǒng)有多種，例如數(shù)字電

6、話系統(tǒng)、高速計(jì)算機(jī)并行數(shù)據(jù)處理傳輸系統(tǒng)等。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的數(shù)字通信系統(tǒng)模型，一般可用圖2-1所示，當(dāng)然實(shí)際的數(shù)字通信系統(tǒng)并非一定要包括所有的環(huán)節(jié)。圖中同步環(huán)節(jié)沒有出示，因它的位置往往是不固定的。信源編碼器調(diào)制器信道解調(diào)器譯碼器信宿噪聲源數(shù)字通信系統(tǒng)模型在實(shí)際系統(tǒng)中，可能涉及更多的設(shè)備，如加密器、濾波器、放大器等。另外，數(shù)字通信還有同步問題。相對(duì)而言，數(shù)字通信具有抗干擾能力強(qiáng)、保密性好、靈活性高、便于集成和微型化等優(yōu)點(diǎn)，但都以占據(jù)更多系統(tǒng)帶寬為代價(jià)，并且對(duì)同步要求高，系統(tǒng)設(shè)備比較復(fù)雜。通信方式從模擬向數(shù)字通信發(fā)展是通信技術(shù)發(fā)展的總趨勢(shì)。如果將基帶信號(hào)直接在信道中傳輸，易受高頻電磁波干擾，而且整個(gè)信道只傳

7、輸一種信號(hào)，信道利用率低。為了充分利用信道，將多路信號(hào)組合成群信號(hào)，在一條信道上同時(shí)傳輸信道復(fù)用。根據(jù)合并與區(qū)分各信號(hào)的方法不同，主要有三種復(fù)用方式，即頻分復(fù)用(FDM)、時(shí)分復(fù)用(TDM)和碼分復(fù)用(CDM)。碼分復(fù)用是用一組包含互相正交的碼字的碼組攜帶多路信號(hào)，即CDM?？紤]如何解決眾多用戶高效共享給定頻譜資源的問題時(shí)就涉及到多址方式，常規(guī)的有頻分多址(FDMA)、時(shí)分多址(TDMA)和碼分多址(CDMA)等。CDMA是以擴(kuò)頻通信為基礎(chǔ)的。1.2 擴(kuò)頻通信基礎(chǔ)擴(kuò)頻是用來傳輸信息的信號(hào)帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于信息本身帶寬的一種傳輸方式，頻帶的擴(kuò)展由獨(dú)立于信息的擴(kuò)頻碼(一般是偽隨機(jī)碼Pseudo Nois

8、e，PN碼)實(shí)現(xiàn)，與所傳數(shù)據(jù)無關(guān)，在接收端用同步接收實(shí)現(xiàn)解擴(kuò)和數(shù)據(jù)恢復(fù)。擴(kuò)頻通信的理論基礎(chǔ)為香農(nóng)定理 式中，C為信道容量，單位為bps，表示通信信道所允許的極限傳輸速率，也表示了所希望得到的性能；B為信道帶寬(也被稱為系統(tǒng)帶寬)，表示要付出的代價(jià)；S/N為信噪比，單位dB，表示周圍的環(huán)境或物理特性。由式(2-1)可得出重要結(jié)論：對(duì)于給定的信息傳輸速率，可以用不同的帶寬和信噪比的組合來傳輸。擴(kuò)頻通信系統(tǒng)正是利用這一理論，將信道帶寬擴(kuò)展許多倍以換取信噪比上的好處，增強(qiáng)了系統(tǒng)的抗干擾能力。擴(kuò)頻通信的重要參數(shù)擴(kuò)頻增益，反映了由頻譜擴(kuò)展對(duì)抗干擾性的強(qiáng)弱。定義為： (2-2)式中，Si和So分別為輸入、輸

9、出信號(hào)功率；Ni和No分別為輸入、輸出干擾功率；為隨機(jī)碼的信息速率，為基帶信號(hào)的信息速率。常用的擴(kuò)頻方式有跳頻(Frequency Hopping，F(xiàn)H)、直接序列擴(kuò)頻(Direct Sequence Spread Spectrum，DS)以及復(fù)合式擴(kuò)頻等。直接序列擴(kuò)頻(DS)，是直接利用具有高碼率的擴(kuò)頻碼序列在發(fā)送端擴(kuò)展信號(hào)的頻譜14，而在接收端，用相同的擴(kuò)頻碼序列進(jìn)行解擴(kuò)，把展寬的擴(kuò)頻信號(hào)還原成原始的信息，是一種數(shù)字調(diào)制方法。直擴(kuò)系統(tǒng)的原理框圖如圖2-2所示。擴(kuò)頻調(diào)制偽碼發(fā)生器載波發(fā)生器解調(diào)偽碼發(fā)生器同步解擴(kuò)高放混頻本振信源直擴(kuò)(DS)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖具體說，就是將信源與一定的PN碼進(jìn)行模二加。

10、例如，在發(fā)送端將1用1100010011代替，而將0用0011001011代替，這個(gè)過程就實(shí)現(xiàn)了擴(kuò)頻。而在接收端只要把收到的序列11000100110恢復(fù)成1，0011001011恢復(fù)成0，這就是解擴(kuò)。這樣信源速率就被提高了10倍，同時(shí)也使處理增益達(dá)到10db以上，從而有效地提高了整機(jī)信噪比。解擴(kuò)過程中主要處理的就是同步問題。同步系統(tǒng)的作用就是要實(shí)現(xiàn)本地產(chǎn)生的PN碼與接收到的信號(hào)中的PN碼同步，即頻率上相同、相位上一致。同步過程一般說來包含兩個(gè)階段： (1) 接收機(jī)在一開始并不知道對(duì)方是否發(fā)送了信號(hào)，因此需要有一個(gè)搜捕過程，即在一定的頻率和時(shí)間范圍內(nèi)搜索和捕獲有用信號(hào)。這一階段也稱為起始同步或

11、粗同步，也就是要把對(duì)方發(fā)來的信號(hào)與本地信號(hào)在相位之差納入同步保持范圍內(nèi)，即在PN碼一個(gè)時(shí)片內(nèi)。 (2) 一旦完成這一階段后，則進(jìn)入跟蹤過程，即繼續(xù)保持同步，不因外界影響而失去同步。也就是說，無論由于何種因素兩端的頻率和相位發(fā)生偏移，同步系統(tǒng)能加以調(diào)整，使收發(fā)信號(hào)仍然保持同步。接收到的信號(hào)經(jīng)寬帶濾波器后，在乘法器中與本地PN碼進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算。此時(shí)搜捕器件，調(diào)整壓控鐘源，調(diào)整PN碼發(fā)生器產(chǎn)生的本地脈序列偽重復(fù)頻率和相位，以搜捕有用信號(hào)。一旦捕獲到有用信號(hào)后，則起動(dòng)跟蹤器件，由其調(diào)整壓控鐘源，使本地PN碼發(fā)生器與外來信號(hào)保持同步。如果由于采種原因引起失步，則重新開始新的一輪搜捕和跟蹤過程。 1.3 C

12、DMA系統(tǒng)概述擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中采用偽隨機(jī)序列擴(kuò)頻，在實(shí)際的通信系統(tǒng)中可以利用不同的偽隨機(jī)序列作為不同用戶的地址碼，從而實(shí)現(xiàn)碼分多址通信。常用的PN序列有m序列、Walsh序列及GOLD序列。碼分多址系統(tǒng)利用碼序列正交性和準(zhǔn)正交性來區(qū)分不同用戶，在同頻、同時(shí)的條件下，各個(gè)接收機(jī)根據(jù)不同信號(hào)碼型之間的差異分離出需要的信號(hào)。由于用地址碼區(qū)分用戶，用戶的信號(hào)對(duì)頻率、時(shí)間和空間沒有限制，在這些方面它們可以重疊。系統(tǒng)的接收端必須有完全一致的本地地址碼，用來對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行相關(guān)檢測(cè)。其他使用不同碼型的信號(hào)因?yàn)楹徒邮諜C(jī)本地產(chǎn)生的碼型不同而不能被解調(diào)。它們的存在類似于在信道中引入了噪聲或干擾，通常稱之為多址干擾。

13、CDMA(碼分多址)蜂窩系統(tǒng)與FDMA(頻分多址)和TDMA(時(shí)分多址)系統(tǒng)相比，CDMA系統(tǒng)具有以下突出優(yōu)點(diǎn)： 1抗干擾性能好。由于CDMA經(jīng)過擴(kuò)頻處理，故抗干擾性能好，可和同頻帶的窄帶共存，而不影響其正常工作。 2抗多徑衰落能力強(qiáng)。多徑衰落是影響移動(dòng)通信質(zhì)量的一個(gè)突出問題，通常必須采取空間分集、自適應(yīng)均衡等技術(shù)加以克服，還有較大衰落余量。CDMA系統(tǒng)可以利用多徑信號(hào)提供路徑分集，這樣不但緩和瑞利衰落，而且還緩和了因物理遮擋所造成的慢衰落，從而大大提高通信質(zhì)量。 3系統(tǒng)容量增大。對(duì)于FDMA與TDMA，若小區(qū)的頻點(diǎn)或時(shí)隙一分配完，則小區(qū)就不能接收新的呼叫，容量有硬性限制。而CDMA是干擾受限

14、系統(tǒng)，在指定的干擾電平下，即使用戶數(shù)已達(dá)到限定數(shù)目時(shí)，也還允許增加個(gè)別用戶，其缺點(diǎn)是造成話音質(zhì)量下降。業(yè)務(wù)提供者可在容量與話音質(zhì)量之間進(jìn)行平衡。CDMA精確的功率控制和軟切換技術(shù)大大降低了干擾信號(hào)的強(qiáng)度和所需的信噪比要求，而且有效地采用諸如話音激活或可變速率話音編碼、分集接收、功率控制。據(jù)介紹，CDMA信噪比是DAMPS、TDMA的3.7倍，是TACS的11.2倍，是AMPS的13.6倍，是FM/FDMA方式的20倍。 4通信質(zhì)量好。CDMA系統(tǒng)采用直接序列擴(kuò)頻技術(shù)，綜合應(yīng)用時(shí)間分集、頻率分集、空間分集、路徑分集等多種分集技術(shù)克服多徑效應(yīng)，可以獲得很強(qiáng)的抗干擾能力，加上它在越區(qū)切換時(shí)采用先建立

15、后中斷的軟切換技術(shù)，保證了CDMA的通信質(zhì)量，特別在越區(qū)切換時(shí)無乒乓效應(yīng)。本系統(tǒng)屬寬帶低噪比，波形允許采用高冗余度糾錯(cuò)編碼和高效數(shù)字調(diào)制技術(shù)來確保高質(zhì)量話音和數(shù)據(jù)傳輸。 5頻率利用率高。CDMA系統(tǒng)的同一頻率，可以在所有小區(qū)內(nèi)重復(fù)使用，其頻率復(fù)用率為2/3(FDMA和TDMA的頻率復(fù)用率為1/7)，不需要FDMA和TDMA那樣進(jìn)行頻率配置，大大簡(jiǎn)化了小區(qū)分裂和微蜂窩引入。 6多址能力強(qiáng)。CDMA系統(tǒng)多址能力決定擴(kuò)頻編碼間的多址干擾大小，它與使用的擴(kuò)頻編碼方案有關(guān)，與同時(shí)發(fā)送信號(hào)的用戶間的多址干擾(即擴(kuò)頻編碼的相關(guān)特性)有關(guān)，與允許的接收質(zhì)量有關(guān)(輸出信噪比)，因此同時(shí)工作用戶間的多址干擾越低，

16、能允許的接收質(zhì)量越低，CDMA技術(shù)的多址能力就越強(qiáng)。 7高度可靠的保密安全性。CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)是一個(gè)保密通信系統(tǒng)，若再加一定的加密算法技術(shù)，能大大提高通信保密性能，這是FDMA、TDMA系統(tǒng)所無法比擬的。分析其采用的擴(kuò)頻系統(tǒng)，要想截獲別人的通信內(nèi)容幾乎是不可能的，如只要機(jī)內(nèi)鋰電池不放完電，它以512KHz的時(shí)鐘頻率加以改變其序列的即時(shí)狀態(tài)，即使是連續(xù)工作，它的擴(kuò)頻地址序列周期也長(zhǎng)達(dá)7年。它還可以方便地在CDMA系統(tǒng)設(shè)置和改變主密鑰、副密鑰、擴(kuò)頻碼表、標(biāo)準(zhǔn)加密算法等，使通信的保密性更為可靠。8手機(jī)功耗小。CDMA采用功率控制后，僅在衰落期間調(diào)高發(fā)射功率電平，從而使平均發(fā)射功率減小，F(xiàn)DMA的

17、最小功率為5mW、平均發(fā)射功率為794mW、峰值功率為3W，而CDMA的最小功率為2.3mW、平均發(fā)射功率為5mW、峰值功率為100mW。由此可見CDMA的平均發(fā)射功率和最大發(fā)射功率比FDMA低，從而使系統(tǒng)容量增加，減少了小區(qū)數(shù)和降低設(shè)備成本。1.4 PN碼的生成在所有的PN序列中，m序列是最重要、最基本的一種偽隨機(jī)序列。二進(jìn)制的m序列，即最長(zhǎng)線性移位寄存器序列，有優(yōu)良的自相關(guān)特性?！皞巍钡囊馑际钦f這種碼是周期性的序列。最為簡(jiǎn)單的一種m序列產(chǎn)生原理圖如圖2-5所示。D1D2D31.2288Mb/sPN碼生成器圖中D1、D2、D3為其延遲寄存器，其中D2、D3參與了電路的反饋。在實(shí)際中，寄存器還

18、會(huì)增多，反饋的參與量也會(huì)不斷的增多，整個(gè)PN序列的狀態(tài)數(shù)也就不斷地增多。由m序列的自相關(guān)性可得PN碼有2317種，其中兩種m11001011，m2=0101110的狀態(tài)圖如圖2-7、2-8所示，其它五種略。000100010101110001011111 m1狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖000100001010101110111011 m2狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖coswct基帶濾波器基帶濾波器sinwctI支路Q支路IS-95前向鏈路信道擴(kuò)頻與調(diào)制000100110111011001010101實(shí)際情況是沒有如此簡(jiǎn)單的m序列的。m序列中緩沖器的個(gè)數(shù)往往幾十甚至上百。這樣生成r位的m序列，其狀態(tài)是種，將是相當(dāng)復(fù)雜的狀態(tài)系統(tǒng)(

19、有專門的表格可以進(jìn)行查驗(yàn))。IS-95系統(tǒng)中，調(diào)制器在同相支路(I)以及支路(Q)引入了兩個(gè)互為準(zhǔn)正交的PN短碼序列15，其碼速率固定為1.2288Mcps。其生成多項(xiàng)式分別為I支路：Q支路：按照上式產(chǎn)生的m序列周期長(zhǎng)度為，其碼的平衡性較好。不同的基站使用相同的PN序列，但采用不同的偏置來識(shí)別。 第二部分 DS-CDMA系統(tǒng)的MATLAB仿真與調(diào)試2.1 通信仿真 通信仿真是衡量通信系統(tǒng)性能的工具1。通信仿真可以分成離散時(shí)間仿真和連續(xù)仿真。在離散時(shí)間仿真中，仿真系統(tǒng)只對(duì)離散時(shí)間做出響應(yīng)，而在連續(xù)仿真中，系統(tǒng)對(duì)輸入信號(hào)產(chǎn)生連續(xù)的輸出信號(hào)。離散時(shí)間仿真是對(duì)實(shí)際通信系統(tǒng)的一種簡(jiǎn)化，它的仿真建模比較簡(jiǎn)

20、單，整個(gè)仿真過程需要花費(fèi)的時(shí)間比連續(xù)仿真少，是通信仿真的主要形式。在對(duì)通信系統(tǒng)實(shí)施仿真之前，首先需要研究通信系統(tǒng)的特性，通過歸納和抽象建立通信系統(tǒng)的仿真模型。圖3-1所示是關(guān)于通信系統(tǒng)仿真流程的一個(gè)示意圖。當(dāng)前系統(tǒng)仿真建模仿真實(shí)驗(yàn)仿真分析結(jié)論分析改造后的系統(tǒng)通信系統(tǒng)仿真流程2.2 DS-CDMA系統(tǒng)各模塊設(shè)計(jì)l 信源 設(shè)計(jì)中，信源采用二進(jìn)制貝努利序列產(chǎn)生器(Bernoulli Binary Generator)產(chǎn)生二進(jìn)制序列。模塊如圖3-2所示，參數(shù)設(shè)置如表3-1所示。二進(jìn)制貝努利序列產(chǎn)生器二進(jìn)制貝努利序列產(chǎn)生器參數(shù)設(shè)置參數(shù)名稱參數(shù)值模塊類型Bernoulli Binary Generator

21、Probability of a zero0.5Initial seed61Sample time1/19200Frame-base outputsUncheckedInterlpret vector parameter as 1-DUnchecked產(chǎn)生的序列中，1和0出現(xiàn)的概率都是0.5，隨機(jī)種子為61。抽樣時(shí)間表示輸出序列中每個(gè)二進(jìn)制符號(hào)的持續(xù)時(shí)間，設(shè)為1/19200。l 擴(kuò)頻PN序列生成器的模塊框圖如圖3-3。I、Q兩路的參數(shù)設(shè)置7分別如圖3-4、3-5所示。 PN序列生成器I路PN序列參數(shù)Q路PN序列參數(shù)擴(kuò)頻模塊的部分截圖如圖3-6所示。分別用示波器和頻譜示波器觀察結(jié)果。擴(kuò)頻模塊l

22、QPSK調(diào)制 3.4.2節(jié)中，擴(kuò)頻模塊產(chǎn)生I、Q兩路擴(kuò)頻信號(hào)，作為QPSK調(diào)制的輸入信號(hào)。采用庫中的QPSK基帶調(diào)制模塊，如圖3-7所示，參數(shù)設(shè)置如圖3-8所示。QPSK基帶調(diào)制模塊QPSK基帶調(diào)制模塊參數(shù)設(shè)置l 信道本設(shè)計(jì)采用加性高斯白噪聲信道進(jìn)行分析9。加性高斯白噪聲信道是最簡(jiǎn)單的一種噪聲，它表現(xiàn)為信號(hào)圍繞平均值的一種隨機(jī)波動(dòng)過程。加性高斯白噪聲信道的均值為0，方差表現(xiàn)為噪聲功率的大小。一般情況下，噪聲功率越大，信號(hào)的波動(dòng)幅度越大，接收端接收到的信號(hào)的誤比特率就越高。在研究通信系統(tǒng)的誤碼率與信道質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，一般先研究它在加性高斯白噪聲信道的性能，然后再把它推廣到具有快衰落的復(fù)雜情況。圖3

23、-9所示為加性高斯白噪聲信道(AWGN Channel)模塊，表3-2為屬性設(shè)置。高斯白噪聲信道模塊圖高斯白噪聲信道模塊參數(shù)設(shè)置參數(shù)名稱參數(shù)值模塊類型AWGN ChannelInitial seed67ModeSignal to noise ratio(SNR)SNR(dB)nSNRInput signal power(watts)1l 誤碼計(jì)算輸入信號(hào)經(jīng)過一定延遲，與輸出信號(hào)進(jìn)入一個(gè)誤碼率統(tǒng)計(jì)模塊(Error Rate Calculation)，如圖3-10所示，以統(tǒng)計(jì)接收信號(hào)的誤碼率。 誤碼率統(tǒng)計(jì)模塊表3-3列出了誤碼率統(tǒng)計(jì)的模塊的參數(shù)設(shè)置。需要注意的是，當(dāng)QPSK調(diào)制器與解調(diào)器中的Sam

24、ples per symbol參數(shù)大于1時(shí)，解調(diào)信號(hào)將落后調(diào)制前信號(hào)一個(gè)周期。誤碼率統(tǒng)計(jì)的模塊的參數(shù)設(shè)置參數(shù)名稱參數(shù)值模塊類型Error Rate CalculationxReceive delay0Computation delay0Computation modeEntire frameOutput dataportVariable namexErrorRateReset portUncheckedStop simulationUncheckedl DS-CDMA系統(tǒng)仿真框架根據(jù)上面介紹的理論，及每個(gè)模塊的設(shè)計(jì)，整個(gè)DS-CDMA系統(tǒng)仿真框圖如圖3-11所示。DS-CDMA系統(tǒng)仿真框圖l

25、SIMULINK仿真結(jié)果及分析根據(jù)前面介紹的理論和系統(tǒng)仿真框圖，本節(jié)對(duì)得到的仿真結(jié)果進(jìn)行分析。設(shè)置系統(tǒng)仿真時(shí)間為1s，通過示波器等觀察和分析結(jié)果。信源波形信源頻譜圖I路PN序列I路擴(kuò)頻后信號(hào)I路擴(kuò)頻后信號(hào)頻譜圖Q路PN序列Q路擴(kuò)頻后信號(hào)Q路擴(kuò)頻后信號(hào)頻譜在設(shè)計(jì)中，PN碼抽樣時(shí)間為1/1228800，即傳碼率為1228800bit/s，信源傳碼率為19200bit/s。根據(jù)擴(kuò)頻原理，擴(kuò)頻因子為64。從信源和擴(kuò)頻后波形的頻譜可知，信源每frame的頻譜帶寬被大大擴(kuò)展了，基本符合理論。QPSK基帶調(diào)制后信號(hào)幅度QPSK基帶調(diào)制后信號(hào)相位QPSK基帶調(diào)制后信號(hào)頻譜通過信道加噪后的信號(hào)頻譜圖從圖可以看出，QPSK調(diào)制中碼元被調(diào)制成包絡(luò)恒定的四種不同相移，和理論相符合。在經(jīng)過加性高斯