matlab中基于cdma的锁相环,答辩-基于MATLAB的CDMA通信系统设计与仿真.ppt
基于MATLAB的CDMA通信系统设计与仿真 目录 研究背景 研究方法 CDMA各部分仿真 CDMA系统仿真总图 结果分析 致谢 * 研究背景 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 Diveision Multiple 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通信仿真系统，是结合CDMA的实际通信情况，利用MATLAB的通信工具箱-SIMULINK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通信系统的设计、仿真和分析以及单用户在不同信道环境下的仿真、多用户在相同信道环境下的仿真。 * 研究方法 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、解扩技术、调制技术、解调技术、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。 * CDMA系统各部分仿真 1、信源及扩频部分仿真 第一路二进制伯努利序列产生器如下图图，0与1的概率分别0.5，基带信号的比特率为9600kbps，输出波形如图 第二路二进制伯努利序列产生器、将单极性波形转化成双极性、阿达玛产生器都进行了仿真，在此不展示。加法器，将多路信号叠加在一起，以便多用户共同使用同一个信道，实现复用，下面就是其模型和波形 * CDMA系统各部分仿真 2、调制及信道部分仿真 用成形滤波器进行波形变换 信道部分，在信噪比不同情况下 * 3、解调部分仿真 锁相环 解调时用滤波器 CDMA系统各部分仿真 * 4、解扩部分仿真 系统默认的积分器为不定积分，而实际的积分器应该为定积分，在每个码元持续期间积分，积分结束后将积分值清零，使下一个积分开始时的初值为0， 模型和输出波形如下图所示： CDMA系统各部分仿真 * 5、抽样判决部分仿真 抽样，就是对积分后的信号采样，所用的采样脉冲信号就是如右所示： 从积分器出来的信号，是一个个的三角波，要对其每个周期的末端积分值进行判定，看是0还是1。故对其末端进行采样，模型和波形如右图所示： 用判决器判断0和1分别在什么情况下，判断完后用保持器得到发送的第一路与接收的第一路信号如右图 CDMA系统各部分仿真 * 6、频谱图及误码率计算模块 第一路信号频谱和第一路信号扩频后的频谱图如下图所示 CDMA系统各部分仿真 * CDMA系统仿真总图 * 结果分析 1、单用户在不同信道环境下的仿真由表1可以分析出，在信道传输过程中，信道的噪声对结果影响很大，在噪声功率为100W的情况下，误码率偏高。降低噪声功率后，误码率也明显减小。可见，在单用户情况下，CDMA通信系统的误码率主要取决于信道中的噪声。 用户数 传送信息量/ bit 误码数 噪声功率/W 抗干扰方式 误码率 1 1000 444 100 直扩 0.444 1 1000 345 10 直扩 0.345 1 1000 161 1 直扩 0.161 1 1000 23 0.1 直扩 0.023 1 1000 0 0.01 直扩 0 表1 单用户在不同信道环境下的仿真 *
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