2扩频通信系统建模及仿真

1、2扩频通信系统建模及仿真一、设计类别和目的1. 本课题属于实验研究型设计课题：2. 通过使用现代系统仿頁技术、方法及软件，加强对电子信息专业的相关课程的理解与 掌握，同时培养学生的实际动手能力，特别是计算机辅助设汁用于信息与通信工程领域的能 力。3. 加深学生对直接序列扩频通信系统的理解，培养学生的系统建模能力：4. 学习应用Matlab软件工具进行系统模型建立和仿真的方法。二、设计的主要内容和要求1. 直接序列CDMA信号的建模，掌握对接收到的不同用户扩频信号的解扩方法，理解其 涵义，建立相应的模型；3. 可利用L1波段GPS信号的C/A码作为扩频序列。4. 系统建立模型的具体实现方法、框图

2、及仿真，画岀信号特征波形，并分析结果：6.完成相应的实验报告和课程设计总结。三、多种常见信号的基本知识1 扩频信号（Spread Spectrum）扩频技术是一种信息处理传输技术。扩频技术是利用同欲传输数据（信息）无 关的码对被传输信号扩展频谱，使之占有远远超过被传送信息所必需的最小带宽。扩频信号具有以下三个特性：1. 扩频信号是不可预测的伪随机的宽带信号；2. 扩频信号带宽远大于欲传输数据（信息）带宽，其带宽扩展为欲传输数据 带宽的数十倍，数百倍，甚至数千倍；3. 接收机中必须有与宽带载波同步的副本。传输信息时所用信号带宽远大于传输些信息所需最小带宽的一种信号处理 技术。发射端展宽频带是用独

3、立于所传数据的码来实现，接收端用同步的相同码 解扩以恢复所传数据。扩频的基本方法有，直接序列（DS）、跳频（FH）、跳时 （TH）和线性调频（Chirp）等4种，其频率时间关系如图1所示。扩频的主要 特点为：抗干扰，抗多径衰落，低截获概率，码分多址能力，高距离分辨率和精 确定时特性等。本课程要求掌握直接序列（DS）扩频技术，包含扩频解扩的原理 和实现方法。2单音连续波信号j(k) = J cos(叫£7； + &)式中，丿是幅度，叫扩频信号距中心频率的偏移，7；是码片宽度，&是分部在 0,2肝内的随机相位分布。3解扩inconwng 3ignaivwwwwvwwLoc

4、al prn cede(61Result of nwpiiz 伽wwwwwwww*(C)a图是接收的已扩信号，b图是本地产生的PR?（序列，c图是解扩获得的是欲 传输的原调制载波信号。四、设计要求1写出扩频和解扩的数学模型，画出扩频系统的原理框图，能够利用matlab的 m语言或siinuliiik实现扩频系统建模和仿真工作。2假设接收信号中包含以下儿种信号的混合信号，1）假使欲传输信号为一串二进制数据10110 1.（其长度可自定义），对欲 传输数据进行扩频，再加载正弦调制，其载波频率为1.25MHz,采样频率 为 10MHz,信噪比（SNR）为 10dB；2）0.3MHz和2.3MHz的两个不相关的等功率连续波干扰，这部分干扰的干噪 比 JNR 为 20dB；3）要求接收时考虑热噪声的影响，接收时包含信号、干扰和高斯加性口噪声， 噪声功率为-llldBwo4）对接收到的所有内容进行解扩，考察能否获得欲传输数据。注意：扩频码可用GPS信号中的1023码片的C/A码来实现，也可以自己编写移 位寄存器