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1、精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业北京邮电大学移动通信课程设计实验报告学院 信息与通信工程学院姓名 XXXXX班级 学号 XX精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业目录目录一、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.61、生成 m 序列及 m 序列性质.62、生成 50 位随机待发送二进制比特序列，并进行扩频编码.73、对扩频前后信号进行 BPSK 调制，观察其时域波形.94、计算并观察扩频前后 BPSK 调制信号的频谱.105、仿真经 awgn
2、信道传输后，扩频前后信号时域及频域的变化.116、对比经信道前后两种信号的频谱变化.127、接收机与本地恢复载波相乘，观察仿真时域波形.148、与恢复载波相乘后，观察其频谱变化.159、仿真观察信号经凯萨尔窗低通滤波后的频谱.1610、观察经过低通滤波器后无扩频与扩频系统的时域波形.1711、对扩频系统进行解扩，观察其时域频域.1812、比较扩频系统解扩前后信号带宽.1913、比较解扩前后信号功率谱密度.2014、对解扩信号进行采样、判决.2115、在信道中加入 20402050Hz 窄带强干扰并乘以恢复载波.2416、对加窄带干扰的信号进行低通滤波并解扩.2517、比较解扩后信号与窄带强干扰
3、的功率谱.27六、误码率六、误码率 simulink 仿真仿真.281、直接扩频系统信道模型.282、加窄带干扰的直扩系统建模.293、用示波器观察发送码字及解扩后码字.304、直接扩频系统与无扩频系统的误码率比较.315、不同扩频序列长度下的误码率比较.326、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.341、产生改善的 walsh 码.352、产生两路不同的信息序列.363、用两个沃尔什码分别调制两路信号.38精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业4、两路信号相加，并进行 BPSK 调制.395、观
4、察调制信号频谱，并经 awgn 信道加高斯白噪和窄带强干扰.406、接收机信号乘以恢复载波，观察时域和频域.427、信号经凯萨尔窗低通滤波器.438、对滤波后信号分别用 m1 和 m2 进行解扩.449、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.471、产生 Gold 码并仿真其自相关函数.482、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精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业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
5、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
6、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 mat
7、lab 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。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业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 cos4000tBPSK 调制信号高斯白噪声恢复载波 cos4000t100Hz 7 位双极性 m 序列凯萨尔滤波器低通滤波采样、判决精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业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
8、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;endfor i=1:m M(i)=1-2*L(i); %将单极性 m 序列变为双极性 m 序列endk=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);
9、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);精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业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
10、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; en
11、dend精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业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:Nk=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);ends(l)=0;for i=1:350%扩频后，码率变为 100/7*7=100Hz
12、 s(i)=xor(L(i),y(i);endtt=0:7*N-1;stem(tt,s);axis(0,350,0,1);title(扩频后的待发送序列码);精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业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
13、(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.
14、085,-1.2,1.2);title(扩频前 bpsk 信号时域波形)精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业可以看出，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。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业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点 fft 计算，得到频谱figure(4)N=;ybb=fft(s_bpskb,N);%无扩频信号 BPSK 调制频谱magb=abs(ybb);fbb=(1:N/2)*/N;subplot
15、(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)*/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 19002100Hz 约为 200Hz，为无扩频信号频谱宽
16、度的 N=7 倍，符合理论推精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业算。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业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 3dbwplot(ts,s_bpskb,ts,s_bpskba);axis(0,0.005,-1.2,1.2)
17、;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
18、(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)*/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);精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业可以看出，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
19、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);精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业axis(0,4000,0,0.0
20、4);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。精选优
21、质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业（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
22、(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。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业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)*/N;plot(freb,magreb(1:N/2)
23、*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。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业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
24、,1)fp=100;fc=200;as=100;ap=1;%衰减 100dBfsw=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,fsw);%频率响应，点的 fft 变换plot(bs)magrebl=bs.*magreb;%频谱与低通滤波器相乘plot(fr
25、eb,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);精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业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(i
26、fft(bs.*yreb,);%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,);%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。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业11、对扩频系统进行解扩，观察其时域频域、对扩频系统
27、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:);plot(ts(1:),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
28、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。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业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/
29、7Hz，与发送信息吻合。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业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
30、(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。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业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);endstem(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;精选优质文档-倾情为你奉上专心-专
31、注-专业 else x1(i)=0; endendt=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; endendsubplot(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);精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业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figur
32、e(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);
33、M2(8*i)=m2(8);endsubplot(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);endsubplot(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);精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业4、两路信号相加，并进行两路信号相加，并进行 BPS
34、K 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
35、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。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业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=;yb=fft(s_bpsk,N);mag=abs(yb);fb=(1:N/2)*/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(
36、3,1,2)s_bpska=awgn(s_bpsk,3,measured);%经过 awgn 信号，信噪比 3dBplot(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)*/N;fd=;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;W
37、1=(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: zd(i)=0;endds=abs(freqz(bd,1,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精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业plot(fb,dsz(1:N/2)*2/N);axis(1000,3000,0,0.4);xlabel(f/
38、Hz);title(码分复用扩频后经信道调制加窄带强干扰信号频谱);精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业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);plo
39、t(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);精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业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.*
40、yre,);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。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业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);x
41、label(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。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业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;endfor i=1:1:800 ij=i*
42、500-250; ss1(i)=yrej1(ij);ss2(i)=yrej2(ij);endfor 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 endsubplot(2,1,1)精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业stem(S1);title(序列 1 判决后的最终信号);subplot(2,1,2)stem(S2);
43、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。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业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：m1m2Gold 码Gold 码是由 m 序列的优选对移位模二加构成，m1和 m
44、2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。ptptpR21当 n 为奇数时，+1，当 n 为偶数且不是 4 的整数倍时，。212nt1221nt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） 。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业1、产生、产
45、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=27-1;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;endfor 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*Y
46、3*Y7; L2(i)=Y1;endfor i=1:1:m L(i)=L1(i)*L2(i); L(i)=1-L(i); L(i)=0.5*L(i);endfigure(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);endk=0:(N-1)
47、;plot(k,R,-r.);axis(64,191,-0.5,1.2);title(n=7Gold 码自相关函数);精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业xlabel(k);可以根据计算出，除了在 k=127*n 即序列周期的整数倍时自相关ptptpR21函数为 1 以外，其余自相关数值应为三值函数，取值分别为-0.0787,-0.1339 和0.1181。而从图上看出，Gold 自相关函数满足以上条件，具有尖锐的自相关特性，说明仿真正确。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业2、产生正交产生正交 Gold 码并仿真其互相关函数码并仿真其互相关函数Gold 码的长度等于对应的 m 序
48、列的长度，是奇数，上述仿真中为 127，因此其互相关不为 0，属于准正交码。可以证明，若在同一优选对产生的 Gold 码末尾加一个 0，则构成的偶位 Gold 码相互正交，其股相关函数 Rij（0）=0，称为正交 Gold 码或偶位 Gold 码。Rij0，。 , 0figure(2)for i=1:1:m Lz1(i)=1-2*L(i);endLz1(m+1)=1;X1=-1;X2=1;X3=1;X4=1;X5=1;X6=1;X7=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;
49、X3=Y2;X2=Y1; X1=Y1*Y2*Y3*Y7; L3(i)=Y1;endfor i=1:1:m L4(i)=L2(i)*L3(i); Lz2(i)=L4(i)*L1(i);endLz2(m+1)=1;subplot(2,1,1)i=1:128;stairs(i,Lz1);axis(0,130,-1.2,1.2);title(n=7 正交 Gold 码);xlabel(k);subplot(2,1,2)k=128;xk=fft(Lz1,2*k);yk=fft(Lz2,2*k);rm=real(ifft(conj(xk).*yk);rm=ifftshift(rm);m=-k:k-1;st
50、em(m,rm,r.);grid on;axis(-10,10,-20,20);title(n=7 正交 Gold 码互相关函数);xlabel(k);精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业如图，正交 Gold 码在码型上只是比 Gold 码多了一位（单极性为 0，双极性为 1） ，使得其成为了真正的随机序列，满足了随机序列的 3 个基本特性。从其互相关函数的截选段可以看出，互相关函数只在 0 时取 0，正确。至此，Gold码仿真完成。9、实验心得体会实验心得体会本次实验我进行了直接序列扩频系统的仿真工作，不仅完成了基本的 DSSS仿真，还在其基础上增加了窄带强干扰，码分多址技术应用，Go