基于MATLAB的扩频和调频通信系统仿真

《基于MATLAB的扩频和调频通信系统仿真》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、实殓扳告课程名称：现代通信原理实验任课教师：李波实验名称：基于MATLAB的扩频和跳频通信系统仿真研究年级：13级专业：控制工程姓名：歪义学号：12013002346口期：2013年10月10日云南大学信息学院一.实验目的根据通信理论知识熟练的运用MATLAB进行直序列扩频和跳频扩频的仿真研究。二.实验内容1.Matlab/simulink通信系统仿真。2.用matlab实现直序列扩频和跳频扩频。三、实验平台锁件平台：笔记本电脑软件平台：windows7操作系统、MatlabR2013a四、扩展频谱通信知识1.理论基础通信技术和通信理论的研究，是围绕着

2、通信系统的有效性和可靠性这两个基本问题开展的。所以，有效性和可靠性是设计和评价一个通信系统的主要性能指标。有效性，是指通信系统传输信息效率的高低。这个问题是讨论怎样以最合理、最经济的方法传输最大数量的信息。在模拟通信系统中，多路复用技术可提高系统的有效性。显然,信道复用程度越高，系统传输信息的有效性就越好。在数字通信系统中，由于传输的是数字信号，凶此传输的有效性是用传输速率来衡量的。对靠性，是指通信系统可靠地传输信息。市于信息在传输过程中受到干扰，收到的与发出的信息并不完全相同。可靠性就是用来衡量收到信息与发出信息的符合程度。因此，可靠性决定于系统抵抗

3、干扰的性能，也就是说，决定于通信系统的抗干扰性。在模拟通信系统中，传输可靠性是川整个系统的输出信噪比来衡量的。在数字通信系统中，传输可靠性是丿U差错率来衡量的。扩展频谱通信由于具有很强的抗干扰能力，首先在军用通信系统小得到了应用。近年来,扩展频谱通信技术的理论和应用发展非常迅速。扩频通信是扩展频谱通信的简称。我们知道，频谱是电信号的频域描述。承载各种信息（如语音、图象、数据等）的信号一般都是以时域来表示的，即表示为一个时间的函数/⑴。0频域和时域的关系信号的时域表示式/（/）可以用傅立叶变换得到其频域表示式F（/）rh(i-D确定:F(/)=ff^e-

4、^dt亠00/(0=f(1-1)J-OC两数/（'）的傅立叶变换存在的充分条件是/（'）满足狄里赫莱（Dirichlet）条件，或在区间（一8,+8）绝对可积,必须为有限值。扩展频谱通信系统是指待传输信息的频谱用某个特定的扩频函数(与待传输的信息码无关)扩展后成为宽频带信号，送入信道中传输，再利用相应的手段将其压缩，从而获取传输信息的通信系统。也就是说在传输同样信息时所需耍的射频带宽，远远超过被传输信息所必需的坟小的带宽。扩频后射频信号的带宽至少是信息带宽的几十倍、几TT倍其至几万倍。信息已不再是决定射频信号带宽的一个重耍因素，射频信号的带宽主要rh扩

5、频函数来决定。由上述可见，扩频通信系统有以下两个特点：(1)传输信号的带宽远远大于被传输的原始信息信号的带宽；(2)传输信号的带宽主要由扩频函数决定，此扩频函数通常是伪随机(伪噪声)编码信号。以上两个特点有时也称为判断扩频通信系统的准则。扩濒通信系统最大的特点是其具有很强的抗人为干扰、抗窄带干扰、抗多径干扰的能力。这里我们先定性地说明-•下扩频通信系统具有抗干扰能力的理论依据。扩频通信的基本理论根据是信息理论中的山农(C・E・Shannon)信道容量公式：V(1-2)C=Wlog2(l+—)式中C为信道容量(bit/s),W为信道带宽(Hz),S为信号

6、功率(W),N为噪声功率(W)。山农公式表明了一个信道无误差地传输信息的能力同存在于信道屮的信噪比以及川于传输信息的信道带宽Z间的关系。令C是希望具有的信道容量，即要求的信息速率，对(1-2)式进行变换(1-3)对于T•扰环境屮的典型情况,时，对式(1-2)用幕级数展开，并略去高次项(1-4)(1-5)£=1.44AWN或NW=0.7C—SN_由式(1-4)和(1-5)可看出，对于任意给定的噪声信号功率比S,只要增加用于传输信息的带宽W,理论上就可以增加在信道中无谋差地传输的信息率C。或者说在信道中当传输系£统的信号噪声功率比“下降时，可以用增加系统传

7、输带宽W的办法来保持信道容暈C不变。S_对于任意给定的信号噪声功率比川，可以川增人系统的传输带宽来获得较低的信息差错率。扩频通信系统止是利用这•原理，用高速率的扩频码来达到扩展待传输的数字信息带宽的目的。扩濒通信系统的帯宽比常规通信体制大儿白倍乃至儿万倍，所以在相同信噪比的条件下,具有较强的抗干扰的能力。山农指出，在高斯噪声的干扰下，在限平均功率的信道上，实现有效和可靠通信的故佳信号是具有口噪芦统计特性的信号。这是因为高斯白噪声信号具有理想的口相关特性，其功率谱为°°

8、8)0i^O白噪声的自相关函数具有函数的特点，说明它具有尖锐的自相关特性。但是对于白噪声信号的