直接序列扩频系统MATLAB仿真(BPSK调制).doc

此文档收集于网络 如有侵权请联系网站删除 仅供学习与交流 此文档收集于网络 如有侵权请联系网站删除 仅供学习与交流 目录目录 一 背景一 背景 4 二 基本要求二 基本要求 4 三 设计概述三 设计概述 4 四 四 Matlab 设计流程图设计流程图 5 五 五 Matlab 程序及仿真结果图程序及仿真结果图 6 1 生成 m 序列及 m 序列性质 6 2 生成 50 位随机待发送二进制比特序列 并进行扩频编码 7 3 对扩频前后信号进行 BPSK 调制 观察其时域波形 9 4 计算并观察扩频前后 BPSK 调制信号的频谱 10 5 仿真经 awgn 信道传输后 扩频前后信号时域及频域的变化 11 6 对比经信道前后两种信号的频谱变化 12 7 接收机与本地恢复载波相乘 观察仿真时域波形 14 8 与恢复载波相乘后 观察其频谱变化 15 9 仿真观察信号经凯萨尔窗低通滤波后的频谱 16 10 观察经过低通滤波器后无扩频与扩频系统的时域波形 17 11 对扩频系统进行解扩 观察其时域频域 18 12 比较扩频系统解扩前后信号带宽 19 13 比较解扩前后信号功率谱密度 20 14 对解扩信号进行采样 判决 21 15 在信道中加入 2040 2050Hz 窄带强干扰并乘以恢复载波 24 16 对加窄带干扰的信号进行低通滤波并解扩 25 17 比较解扩后信号与窄带强干扰的功率谱 27 六 误码率六 误码率 simulink 仿真仿真 28 1 直接扩频系统信道模型 28 2 加窄带干扰的直扩系统建模 29 3 用示波器观察发送码字及解扩后码字 30 4 直接扩频系统与无扩频系统的误码率比较 31 5 不同扩频序列长度下的误码率比较 32 6 扩频序列长度 N 7 时 不同强度窄带干扰下的误码率比较 33 七 利用七 利用 Walsh 码实现码分多址技术码实现码分多址技术 34 1 产生改善的 walsh 码 35 2 产生两路不同的信息序列 36 3 用两个沃尔什码分别调制两路信号 38 此文档收集于网络 如有侵权请联系网站删除 仅供学习与交流 4 两路信号相加 并进行 BPSK 调制 39 5 观察调制信号频谱 并经 awgn 信道加高斯白噪和窄带强干扰 40 6 接收机信号乘以恢复载波 观察时域和频域 42 7 信号经凯萨尔窗低通滤波器 43 8 对滤波后信号分别用 m1 和 m2 进行解扩 44 9 对两路信号分别采样 判决 45 八 产生随机序列八 产生随机序列 Gold 码和正交码和正交 Gold 码码 47 1 产生 Gold 码并仿真其自相关函数 48 2 产生正交 Gold 码并仿真其互相关函数 50 九 实验心得体会九 实验心得体会 51 此文档收集于网络 如有侵权请联系网站删除 仅供学习与交流 直接序列扩频系统仿真直接序列扩频系统仿真 1 1 背景背景 直接序列扩频通信系统 DSSS 是目前应用最为广泛的系统 在发送端 直 扩系统将发送序列用伪随机序列扩展到一个很宽的频带上去 在接受端又用相 同的扩频序列进行解扩 回复出原有信息 由于干扰信息与伪随机序列不相关 扩频后能够使窄带干扰得到有效的抑制 提高输出信噪比 系统框图如下图所 示 二 基本要求 二 基本要求 1 通过 matlab 建模 对直扩系统进行仿真 数据调制方式可以自由选择 可 以使用基带信号 但最好能使用频带信号 信道为高斯白噪信道 要仿真 出扩频前的信号的频偏 扩频后的信号频谱 过信道之后的频谱以及解扩 之后的频谱 2 研究并仿真产生 m 序列 写出生成 m 序列的算法 3 验证直扩系统对窄带干扰的抑制能力 在信道中加入一个窄带强干扰 仿 真出加了干扰后的频谱图和解扩后的频谱图 给出误码率等仿真图 4 在以上基础上仿真实现码分多址技术 使用 Walsh 码进行复用 实现多个 信号同时传输 选做 可选项 1 在信道中加入多径 使用 rake 接收来抗多径效应 2 产生除 m 序列之外的其他随机序列 如 Gold 码 正交 Gold 码等等 3 对比无扩频的系统的误码率 3 设计概述设计概述 本次课设完成基本要求 并选作了可选项码分多址 Gold 码及误码率对比 通过 matlab 建模仿真了直扩系统 BPSK 调制的各点频偏及时域信号 并仿真了 窄带强干扰对直扩系统的影响以及利用改善的 WALSH 码实现码分多址技术 另外 通过 matlab 的 simulink 工具盒 bertool 工具仿真对比了直扩系统和无扩频 系统的误码率 此文档收集于网络 如有侵权请联系网站删除 仅供学习与交流 4 matlab 设计流程图设计流程图 基本扩频系统仿真流程图 100Hz 扩频序列 100 7Hz 二进制比特信息 100Hz 7 位双极性 m 序列 2000Hz 载波 cos4000 t BPSK 调制信号 高斯白噪声 恢复载波 cos4000 t 100Hz 7 位双极性 m 序列 凯萨尔滤波器低通滤波 采样 判决 此文档收集于网络 如有侵权请联系网站删除 仅供学习与交流 5 matlab 程序及仿真结果图程序及仿真结果图 1 生成生成 m 序列及序列及 m 序列性质序列性质 实验产生 7 位 m 序列 频率 100Hz 模拟线性反馈移位寄存器序列 原理 图如下 clear all clc X1 0 X2 0 X3 1 m 350 重复 50 遍的 7 位单极性 m 序列 for i 1 m Y3 X3 Y2 X2 Y1 X1 X3 Y2 X2 Y1 X1 xor Y3 Y1 L i Y1 end for i 1 m M i 1 2 L i 将单极性 m 序列变为双极性 m 序列 end k 1 1 m figure 1 subplot 3 1 1 做 m 序列图 stem k 1 M axis 0 7 1 1 xlabel k ylabel M 序列 title 移位寄存器产生的双极性 7 位 M 序列 subplot 3 1 2 ym fft M 4096 magm abs ym 求双极性 m 序列频谱 fm 1 2048 200 2048 plot fm magm 1 2048 2 4096 此文档收集于网络 如有侵权请联系网站删除 仅供学习与交流 title 双极性 7 位 M 序列的频谱 axis 90 140 0 0 1 a b xcorr M unbiased subplot 3 1 3 求双极性 m 序列自相关函数 plot b a axis 20 20 0 5 1 2 title 双极性 7 位 M 序列的自相关函数 由上图可以看出 7 位 m 序列为 1 1 1 1 1 1 1 另外 自相关 函数的图形比较尖锐 最大值为 1 最小值为 1 7 符合理论结果 2 生成 生成 50 位随机待发送二进制比特序列 并进行扩频编码位随机待发送二进制比特序列 并进行扩频编码 生成的信息码频率为 100 7Hz 利用 m 序列编码后 频率变为 100Hz N 50 a 0 x rand rand 1 N 产生 50 个 0 与 1 之间随机数 for i 1 N if x rand i 0 5 大于等于 0 5 的取 1 小于 0 5 的取 0 x i 1 a a 1 else x i 0 end end 此文档收集于网络 如有侵权请联系网站删除 仅供学习与交流 t 0 N 1 figure 2 做信息码图 subplot 2 1 1 stem t x title 扩频前待发送二进制信息序列 tt 0 349 subplot 2 1 2 l 1 7 N y l 0 for i 1 N k 7 i 6 y k x i k k 1 y k x i k k 1 y k x i k k 1 y k x i k k 1 y k x i k k 1 y k x i k k 1 y k x i end s l 0 for i 1 350 扩频后 码率变为 100 7 7 100Hz s i xor L i y i end tt 0 7 N 1 stem tt s axis 0 350 0 1 title 扩频后的待发送序列码 此文档收集于网络 如有侵权请联系网站删除 仅供学习与交流 3 对扩频前后信号进行 对扩频前后信号进行 BPSK 调制 观察其时域波形调制 观察其时域波形 BPSK 调制采用 2kHz 信号 cos 2 2000 t 作为载波 figure 3 subplot 2 1 2 fs 2000 ts 0 0 00001 3 5 0 00001 为了使信号看起来更光滑 作图时采样频率为 100kHz ps cos 2 pi fs ts s b rectpulse s 1000 将冲激信号补成矩形信号 s bpsk 1 2 s b cos 2 pi fs ts 扩频后信号 BPSK 调制时域波形 1 2 s b 是 1 1 序列 plot ts s bpsk xlabel s axis 0 055 0 085 1 2 1 2 title 扩频后 bpsk 信号时域波形 subplot 2 1 1 s bb rectpulse x 7000 s bpskb 1 2 s bb cos 2 pi fs ts 无扩频信号 BPSK 调制时域波形 plot ts s bpskb xlabel s axis 0 055 0 085 1 2 1 2 title 扩频前 bpsk 信号时域波形 此文档收集于网络 如有侵权请联系网站删除 仅供学习与交流 可以看出 100 7Hz 的无扩频信号每 0 07s 时由于序列极性变换产生相位变 换 100Hz 的扩频后调制信号每 0 01s 由于序列极性变换产生相位变换 此文档收集于网络 如有侵权请联系网站删除 仅供学习与交流 4 计算并观察扩频前后 计算并观察扩频前后 BPSK 调制信号的频谱调制信号的频谱 对信号采用 400000 点 fft 计算 得到频谱 figure 4 N 400000 ybb fft s bpskb N 无扩频信号 BPSK 调制频谱 magb abs ybb fbb 1 N 2 100000 N subplot 2 1 1 plot fbb magb 1 N 2 2 N axis 1700 2300 0 0 8 title 扩频前调制信号频谱 xlabel Hz subplot 2 1 2 yb fft s bpsk N 扩频信号 BPSK 调制频谱 mag abs yb fb 1 N 2 100000 N plot fb mag 1 N 2 2 N axis 1700 2300 0 0 8 title 扩频后调制信号频谱 xlabel Hz 如图 扩频前信号主瓣宽度约为 2 100 7 28Hz 扩频后 信号频谱展宽 主瓣 1900 2100Hz 约为 200Hz 为无扩频信号频谱宽度的 N 7 倍 符合理论推 此文档收集于网络 如有侵权请联系网站删除 仅供学习与交流 算 此文档收集于网络 如有侵权请联系网站删除 仅供学习与交流 5 仿真经 仿真经 awgn 信道传输后 扩频前后信号时域及频域的变化信道传输后 扩频前后信号时域及频域的变化 awgn 信道模拟了真实的信道 为传输信号增加了高斯白噪声 在本次仿真 中 设定信道信噪比为 3dB 即信噪比约为 2 figure 5 subplot 2 2 1 s bpskba awgn s bpskb 3 measured 经过信道加高斯白噪 信噪比为 3dbw plot ts s bpskb ts s bpskba axis 0 0 005 1 2 1 2 xlabel t title 经过信道加噪后的信号与原信号时域波形对比 subplot 2 2 3 s bpska awgn s bpsk 3 measured plot ts s bpsk ts s bpska title 扩频后经加噪过信道后的信号与原信号时域波形对比 xlabel t axis 0 0675 0 0725 1 2 1 2 subplot 2 2 2 ybba fft s bpskba N 无扩频调制信号经信道后频谱分析 magba abs ybba plot fbb magba 1 N 2 2 N title 扩频前经信道调制信号频谱 axis 1700 2300 0 0 8 xlabel Hz subplot 2 2 4 yba fft s bpska N 扩频调制信号经信道后频谱分析 maga abs yba fb 1 N 2 100000 N plot fb maga 1 N 2 2 N axis 1700 2300 0 0 8 xlabel Hz title 扩频后经信道调制信号频谱 此文档收集于网络 如有侵权请联系网站删除 仅供学习与交流 可以看出 蓝色为光滑余弦调制信号 绿色为加噪声后时域波形 出现较 大锯齿 至于频谱变化 这张图并不明显 于是我在下一张图继续比较了加入 高斯噪声后的频谱变化 6 对比经信道前后两种信号的频谱变化对比经信道前后两种信号的频谱变化 figure 6 title 对比经信道前后的信号频谱 subplot 2 2 1 plot fbb magb 1 N 2 2 N axis 0 4000 0 0 04 title 扩频前调制信号频谱 xlabel Hz subplot 2 2 2 plot fbb magba 1 N 2 2 N axis 0 4000 0 0 04 title 扩频前经信道调制信号频谱 xlabel Hz subplot 2 2 3 plot fb mag 1 N 2 2 N 此文档收集于网络 如有侵权请联系网站删除 仅供学习与交流 axis 0 4000 0 0 04 title 扩频后调制信号频谱 xlabel Hz subplot 2 2 4 plot fb maga 1 N 2 2 N axis 0 4000 0 0 04 title 扩频后经信道调制信号频谱 xlabel Hz 由上图可以清楚地对比经高斯白噪声信道前后的频谱对比 虽然整体的幅 度趋势不变 但是能看出 经过信道加噪后 在所有的频率点上都产生了一定 的振幅 符合高斯白噪声的原理 此处的信噪比为 3dB 另外可以看出 BPSK 调制将信号频谱搬移到了以 2000Hz 为中心频率的频段上 下面 我将分别仿真解调解扩后译码输出及加入窄带强干扰后解调解扩译 码输出的时域和频谱 此文档收集于网络 如有侵权请联系网站删除 仅供学习与交流 1 不加窄带强干扰不加窄带强干扰 7 接收机与本地恢复载波相乘 观察仿真时域波形接收机与本地恢复载波相乘 观察仿真时域波形 figure 7 subplot 2 1 1 reb s bpskba cos 2 pi fs ts 无扩频系统接收信号乘以本地恢复载波信号 plot ts reb axis 0 055 0 085 1 5 1 5 xlabel t title 扩频前接收信号乘以恢复载波 subplot 2 1 2 re s bpska cos 2 pi fs ts 扩频系统接收信号乘以本地恢复载波信号 plot ts re axis 0 055 0 085 1 5 1 5 xlabel t title 扩频后接收信号乘以恢复载波 可以看出 接收信号乘以恢复载波后 已经能大致恢复出信号的变化 同 时 无扩频系统符号速率仍然是 100 7Hz 即 0 07s 出现符号变化 扩频系统 100Hz 即 0 01s 出现符号变化 此文档收集于网络 如有侵权请联系网站删除 仅供学习与交流 8 与恢复载波相乘后 观察其频谱变化 与恢复载波相乘后 观察其频谱变化 figure 8 subplot 2 1 1 yreb fft reb N magreb abs yreb freb 1 N 2 100000 N plot freb magreb 1 N 2 2 N axis 0 5000 0 0 5 title 扩频前乘以恢复载波后信号频谱 subplot 2 1 2 yre fft re N magre abs yre plot freb magre 1 N 2 2 N title 扩频后乘以恢复载波后信号频谱 axis 0 5000 0 0 5 可以看出 信号乘以频率为 2kHz 的恢复载波后 在基带和 4kHz 处存在频 谱分量 则下一步需要对信号进行低通滤波 此文档收集于网络 如有侵权请联系网站删除 仅供学习与交流 9 仿真观察信号经凯萨尔窗低通滤波后的频谱 仿真观察信号经凯萨尔窗低通滤波后的频谱 figure 9 subplot 2 1 1 fp 100 fc 200 as 100 ap 1 衰减 100dB fsw 22000 wp 2 fp fsw wc 2 fc fsw Nw ceil as 7 95 14 36 wc wp 2 1 求凯萨尔窗低通滤波器阶数 beta 0 1102 as 8 7 window kaiser Nw 1 beta b fir1 Nw wc window 返回截止频率为 wc 的 Nw 阶的低通滤波器系数向量 bs abs freqz b 1 400000 fsw 频率响应 400000 点的 fft 变换 plot bs magrebl bs magreb 频谱与低通滤波器相乘 plot freb magrebl 1 N 2 2 N axis 0 200 7 0 1 title 扩频前 信号经过凯萨尔窗函数低通滤波 xlabel Hz subplot 2 1 2 magrel bs magre plot freb magrel 1 N 2 2 N title 扩频后 信号经过凯萨尔窗函数低通滤波 axis 0 200 0 0 4 xlabel Hz 此文档收集于网络 如有侵权请联系网站删除 仅供学习与交流 10 观察经过低通滤波器后无扩频与扩频系统的时域波形 观察经过低通滤波器后无扩频与扩频系统的时域波形 figure 10 subplot 2 1 1 yrebl real ifft bs yreb 400000 对无扩频系统频谱做 ifft 变换 tm 1 N N 4 plot tm yrebl xlabel t title 扩频前经过凯萨尔窗函数滤波后时域波形 subplot 2 1 2 yrel real ifft bs yre 400000 对扩频系统频谱做 ifft 变换 plot tm yrel xlabel t title 扩频后经过凯萨尔窗函数滤波后时域波形 如图 经过低通滤波器后 高频分量基本消失 剩下的信号已经能够进行 采样判决 时域波形与原信息基本吻合 此文档收集于网络 如有侵权请联系网站删除 仅供学习与交流 11 对扩频系统进行解扩 观察其时域频域 对扩频系统进行解扩 观察其时域频域 figure 11 subplot 2 1 1 jj rectpulse M 1000 扩频信号乘以解扩序列 yrej jj yrel 1 350000 plot ts 1 350000 yrej xlabel t axis 0 4 0 5 0 5 title 解扩后信号波形 subplot 2 1 2 yj fft yrej N magj abs yj plot freb magj 1 N 2 2 N axis 0 500 0 0 2 title 解扩后信号频谱 xlabel Hz 由于扩频信号与 m 序列具有良好的相关性 故乘以 m 序列以后 能基本还 原出原信号波形 同时可以看出 频谱已经由扩展带宽再次缩短 还原出原信 号频谱 此文档收集于网络 如有侵权请联系网站删除 仅供学习与交流 12 比较扩频系统解扩前后信号带宽 比较扩频系统解扩前后信号带宽 figure 12 title 解扩前后信号频偏对比 subplot 2 1 1 plot freb magrel 1 N 2 2 N axis 0 200 0 0 4 title 解扩前信号频偏 subplot 2 1 2 plot freb magj 1 N 2 2 N axis 0 200 0 0 4 title 解扩后信号频偏 可以清楚看出 解扩前信号主瓣约为 100Hz 解扩后恢复为 100 7Hz 与发 送信息吻合 此文档收集于网络 如有侵权请联系网站删除 仅供学习与交流 13 比较解扩前后信号功率谱密度 比较解扩前后信号功率谱密度 figure 13 subplot 2 1 1 yjb fft yrel N prelb yjb conj yjb N plot freb prelb 1 N 2 2 N axis 0 200 0 0 01 title 解扩前信号功率谱 xlabel Hz subplot 2 1 2 yj fft yrej N prel yj conj yj N plot freb prel 1 N 2 2 N axis 0 200 0 0 01 title 解扩后信号功率谱 xlabel Hz 如图 解扩后信号的频谱被压缩 功率幅度增加 符合理论分析结果 此文档收集于网络 如有侵权请联系网站删除 仅供学习与交流 14 对解扩信号进行采样 判决对解扩信号进行采样 判决 figure 14 subplot 2 1 1 for i 1 1 350 ij i 1000 500 ss i yrej ij end stem ss title 解扩信号采样 subplot 2 1 2 for i 1 1 350 判决信号算法 if ss i 0 2 ss i 1 elseif ss i 0 5 x1 i 1 a a 1 此文档收集于网络 如有侵权请联系网站删除 仅供学习与交流 else x1 i 0 end end t 0 N 1 subplot 2 1 1 stem t 0 08 x1 xlabel t s title 扩频前待发送二进制信息序列 1 x rand rand 1 N for i 1 N if x rand i 0 5 x2 i 1 a a 1 else x2 i 0 end end subplot 2 1 2 stem t 0 08 x2 title 扩频前待发送二进制信息序列 2 xlabel t s 此文档收集于网络 如有侵权请联系网站删除 仅供学习与交流 3 用两个沃尔什码分别调制两路信号用两个沃尔什码分别调制两路信号 figure 3 y1 rectpulse x1 8 y2 rectpulse x2 8 for i 1 1 50 M1 8 i 7 m1 1 M2 8 i 7 m2 1 M1 8 i 6 m1 2 M2 8 i 6 m2 2 M1 8 i 5 m1 3 M2 8 i 5 m2 3 M1 8 i 4 m1 4 M2 8 i 4 m2 4 M1 8 i 3 m1 5 M2 8 i 3 m2 5 M1 8 i 2 m1 6 M2 8 i 2 m2 6 M1 8 i 1 m1 7 M2 8 i 1 m2 7 M1 8 i m1 8 M2 8 i m2 8 end subplot 2 1 1 tt 0 8 N 1 for i 1 400 x11 i 1 2 y1 i x12 i 1 2 y2 i s1 i M1 i x11 i s2 i M2 i x12 i end subplot 2 1 1 stem tt 100 s1 title 扩频后的待发送序列码 1 xlabel t s subplot 2 1 2 stem tt 100 s2 title 扩频后的待发送序列码 2 xlabel t s 此文档收集于网络 如有侵权请联系网站删除 仅供学习与交流 4 两路信号相加 并进行两路信号相加 并进行 BPSK 调制调制 figure 4 subplot 2 1 1 s s1 s2 stem tt 100 s title 两路信息相加 即进行 walsh 码复用 xlabel t s subplot 2 1 2 fs 2000 ts 0 0 00001 4 0 00001 s b rectpulse s 1000 s bpsk s b cos 2 pi fs ts plot ts s bpsk xlabel t s axis 0 065 0 095 2 2 2 2 title walsh 码分复用做 BPSK 变换 对比 walsh 码进行复用后的信号与无码分多址系统的信号 可以看出 无 码分多址系统的信息码只有两个取值 1 和 1 但是复用后存在三个值 1 0 1 所 以 BPSK 调制信号存在为零的时刻 此文档收集于网络 如有侵权请联系网站删除 仅供学习与交流 5 观察调制信号频谱 并经观察调制信号频谱 并经 awgn 信道加高斯白噪和窄带强干扰信道加高斯白噪和窄带强干扰 figure 5 subplot 3 1 1 N 400000 yb fft s bpsk N mag abs yb fb 1 N 2 100000 N plot fb mag 1 N 2 2 N axis 1000 3000 0 0 25 title 码分复用扩频后调制信号频谱 xlabel f Hz subplot 3 1 2 s bpska awgn s bpsk 3 measured 经过 awgn 信号 信噪比 3dB plot ts s bpsk ts s bpska title 码分复用扩频后经加噪过信道后的信号与原信号时域波形对比 xlabel t s axis 0 0775 0 0825 2 4 2 4 subplot 3 1 3 yba fft s bpska N maga abs yba fb 1 N 2 100000 N fd 200000 Wp1 2 2040 fd 带通滤波器 Wp2 2 2050 fd Wc1 2 2030 fd Wc2 2 2060 fd Ap 1 As 100 W1 Wp1 Wc1 2 W2 Wp2 Wc2 2 wdth min Wp1 Wc1 Wc2 Wp2 Nd ceil 11 pi wdth 1 bd fir1 Nd W1 W2 zd 1 1 单位冲激 for i 2 1 350000 zd i 0 end ds abs freqz bd 1 400000 fd ybz fft zd N 40000 magz abs ybz dz ds magz dsz maga dz 将窄带干扰叠加到信号上 此文档收集于网络 如有侵权请联系网站删除 仅供学习与交流 plot fb dsz 1 N 2 2 N axis 1000 3000 0 0 4 xlabel f Hz title 码分复用扩频后经信道调制加窄带强干扰信号频谱 此文档收集于网络 如有侵权请联系网站删除 仅供学习与交流 6 接收机信号乘以恢复载波 观察时域和频域接收机信号乘以恢复载波 观察时域和频域 figure 6 subplot 2 1 1 rez real ifft dz N re s bpska rez cos 2 pi fs ts plot ts re axis 0 065 0 095 2 8 2 8 xlabel t title 扩频后接收信号乘以恢复载波 xlabel t s subplot 2 1 2 yre fft re N magre abs yre plot fb magre 1 N 2 2 N title 码分复用扩频后乘以恢复载波后信号频谱 axis 0 5000 0 0 16 xlabel f Hz 此文档收集于网络 如有侵权请联系网站删除 仅供学习与交流 7 信号经凯萨尔窗低通滤波器信号经凯萨尔窗低通滤波器 figure 7 subplot 2 1 1 magrel bs magre plot fb magrel 1 N 2 2 N title 码分复用信号经过凯萨尔窗函数低通滤波 axis 0 200 0 0 25 xlabel f Hz subplot 2 1 2 tm 1 N N 4 yrel real ifft bs yre 400000 plot tm yrel xlabel t s title 经过凯萨尔窗函数滤波后时域波形 可以看出 信号经过滤波后的时域波形前后部分畸变较大 说明用改善的 walsh 码进行码分复用时 不同用户间仍然后一定的码间干扰 此文档收集于网络 如有侵权请联系网站删除 仅供学习与交流 8 对滤波后信号分别用对滤波后信号分别用 m1 和和 m2 进行解扩进行解扩 figure 8 subplot 2 1 1 j1 rectpulse M1 1000 j2 rectpulse M2 1000 yrej1 j1 yrel plot ts yrej1 title 时域波形与解扩码 m1 相乘波形 xlabel t s subplot 2 1 2 yrej2 j2 yrel plot ts yrej2 xlabel t s title 时域波形与解扩码 m2 相乘波形 对比码分复用系统和无码分复用系统 可以看出 解扩后波形出现了 0 项 每个有效样值的持续时间比无码分复用的系统减少了一半 而且解扩信号时域 波形前后部分的干扰比解扩前还要严重 说明码分复用引入了码间干扰 此文档收集于网络 如有侵权请联系网站删除 仅供学习与交流 9 对两路信号分别采样 判决对两路信号分别采样 判决 figure 9 for i 1 1 50 S1 i 0 S2 i 0 end for i 1 1 800 ij i 500 250 ss1 i yrej1 ij ss2 i yrej2 ij end for i 1 1 800 if ss1 i 0 3 ss1 i 1 elseif ss1 i 0 3 ss2 i 1 elseif ss2 i 5 S1 n1 0 n1 n1 1 elseif k1 5 S2 n2 0 n2 n2 1 elseif k2 5 S2 n2 1 n2 n2 1 end end subplot 2 1 1 此文档收集于网络 如有侵权请联系网站删除 仅供学习与交流 stem S1 title 序列 1 判决后的最终信号 subplot 2 1 2 stem S2 title 序列 2 判决后的最终信号 比较原信息序列 可以看出最终判决信号与原信号相同 但是有时会出现 误码 所以 为了防止多用户带来的码间干扰 CDMA 除了进行码分复用以外 还应采用其他措施抗干扰 至此 walsh 正交码的码分复用仿真完成 此文档收集于网络 如有侵权请联系网站删除 仅供学习与交流 8 产生随机序列产生随机序列 Gold 码和正交码和正交 Gold 码码 Gold 码是由 m 序列派生出的一种伪随机码 它具有类似于 m 序列具有的伪 随机性质 但其同长度不同序列的数目比 m 序列的多得多 Gold 码发生器框图 m1 m2 Gold 码 Gold 码是由 m 序列的优选对移位模二加构成 m1和 m2为同长度的两个不 同 m 序列并为优选对 Gold 码的自相关特性 Gold 证明过 Gold 码序列的自相 关函数的所有非最高峰的取值为三值 如下式所示 其中 p 2n 1 为 Gold 码序 列的周期 p t p t p R 2 1 当 n 为奇数时 1 当 n 为偶数且不是 4 的整数倍时 2 1 2 n t12 2 1 n t 实验中 我采用了长度 n 7 的一对优选对构成 Gold 码 采用 matlab 里面的 gfprimfd 7 all 命令得到全部的 18 个本原多项式表达式 如下图 之后选取的本原多项式的八进制数表示为 m1 211 m2 217 此文档收集于网络 如有侵权请联系网站删除 仅供学习与交流 1 产生 产生 Gold 码并仿真其自相关函数码并仿真其自相关函数 clear all clc X1 1 X2 1 X3 1 X4 1 X5 1 X6 1 X7 1 m 2 7 1 for i 1 1 m Y7 X7 Y6 X6 Y5 X5 Y4 X4 Y3 X3 Y2 X2 Y1 X1 X7 Y6 X6 Y5 X5 Y4 X4 Y3 X3 Y2 X2 Y1 X1 Y3 Y7 L1 i Y1 end for i 1 1 m Y7 X7 Y6 X6 Y5 X5 Y4 X4 Y3 X3 Y2 X2 Y1 X1 X7 Y6 X6 Y5 X5 Y4 X4 Y3 X3 Y2 X2 Y1 X1 Y1 Y2 Y3 Y7 L2 i Y1 end for i 1 1 m L i L1 i L2 i L i 1 L i L i 0 5 L i end figure 1 subplot 2 1 1 i 1 127 stairs i L axis 0 130 1 2 1 2 title n 7Gold 码 xlabel k subplot 2 1 2 a L b a Nb 127 N 2 m for k 1 N c xor a b D sum c A Nb D R k A D A D 计算相关系数 b b Nb b 1 Nb 1 end k 0 N 1 plot k R r