[论文精品] 基于matlab的cdma通信系统仿真

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1、目录：一、前言：1二、CDMA基础及原理：1三、整体仿真框图及分析4四、编码和调制5五、仿真系统9六、实验结果10七、心得体会11一、前言：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，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通信。由于利用互相正交的编码去调制信号，会将原信号的频谱带宽

2、扩展，因此，这种通信方式，又称为扩频通信。二、CDMA基础及原理：扩频通信技术是一种信息传输方式，其信号所占有的频带宽度远大于所传信息必需的最小带宽；频带的扩展是通过一个独立的码序列来完成，用编码及调制的方法来实现的，与所传信息数据无关；在接收端则用同样的码进行相关同步接收、解扩及恢复所传信息数据。1.扩频通信的理论基础①香农公式②公式分析A、在给定的传输速率C不变的条件下，频带宽度W和信噪比S／N是可以互换的。即可通过增加频带宽度的方法，在较低的信噪比情况下，传输信息。B、扩展频谱换取信噪比要求的降低，正是扩频通信的重要特点，并由此为

3、扩频通信的应用奠定了基础。2.扩频通信的主要性能指标①处理增益各种扩频系统的抗干扰能力大体上都与扩频系统的处理增益Gp成正比，Gp表示了扩频系统信噪比改善的程度。即有式中，BW为扩频信号带宽，Bm为信息带宽；Rc为伪随机码的信息速率，Rb为基带信号的信息速率。②抗干扰容限通信系统要正常工作，还需保证输出端有一定的信噪比，并扣除系统内部的信噪比的损耗，因此就引入抗干扰容限Mj，其定义如下：式中，(S/N)o中为输出端的信噪比；LS为系统损耗。3.扩频系统的分类①DS-SS是直接用具有高码率的扩频码序列在发端去扩展信号的频谱。而在收端，用相

4、同的扩频码序列去进行解扩，把展宽的扩频信号还原成原始的信息。②FH-SS用一定码序列进行选择的多频率频移键控。也就是说，用扩频码序列去进行频移键控调制，使载波频率不断地跳变，所以称为跳频。系统有几个、几十个、甚至上干个频率、由所传信息与扩频码的组合去进行选择控制，不断跳变。所以，跳频系统也占用了比信息带宽要宽得多的频带③TH-SS跳时是使发射信号在时间轴上跳变。首先把时间轴分成许多时片。在一帧内哪个时片发射信号由扩频码序列去进行控制。可以把跳时理解为：用一定码序列进行选择的多时片的时移键控。由于采用了很窄的时片去发送信号，相对说来，信号

5、的频谱也就展宽了。4、直扩系统的原理①信号时域波形与频域波形关系②可以采用窄的脉冲序列去进行调制某一载波，得到一个很宽的双边带的直扩信号。采用的脉冲越窄，扩展的频谱越宽。直扩系统正是应用了这一原理，直接用重复频率很高的窄脉冲序列来展宽信号的频谱。5、扩频通信的主要特点①易于重复使用频率，提高了无线频谱利用率②抗干扰性强，误码率低③隐蔽性好，对各种窄带通信系统干扰很小④具有多址能力，易于实现码分多址⑤抗多径干扰⑥保密性好一、整体仿真框图及分析图1CDMA通信系统的仿真框图1.信源二进制贝努利序列产生器产生一个二进制序列，并且这个二进制序列

6、中的0和1服从贝努利分布。使用了4个二进制贝努利信号发生器，以子系统形式封装于输入信号中。产生器的产生是由一个随机信号器与一个常数进行判决，输出的二进制再进行抽样整形，从而输出符合参数设置的二进制。输入信号抽样时间均设为1，即码元宽度为1，选择产生一维向量。2.伪随机序列生成器扩频通信系统中，伪随机序列与正交编码是十分重要的技术。主要包括m序列，Gold序列，Walsh码序列等。Walsh码序列比较复杂，正交性较好，主要用于CDMAIS-95系统中。而Gold序列可以比m序列产生更多的地址码，更适合于大型的通信系统。选用m序列作为扩频序

7、列，而且有4个用户。4个m序列分别是4级，5级，6级和7级，周期分别为15，31，63和127。扩频序列发生器的主要参数为生成多项式，实验采用的数值分别为：[11001]、[110001]、[1100001]、[10101011]。抽样时间，设置为0.1，即码元宽度为0.1。3..扩频采用直接序列扩频方式实现多址接入。在仿真中，将原信号与伪随机序列相乘，从而实现扩频。但由于输入信号和m序列都是单极性的二进制数，所以在进入乘法器进行扩频之前，还要对它们进行单/双变换，变成双极性信号。图2分别给出了原信号波形、扩频序列波形和扩频后的信号波形

8、。本系统的扩频倍数为10。图2直接序列扩频方式图3BCH码的仿真框图一、编码和调制1.BCH编码仿真框图如3所示。模型采用BCH码，要求送入编码器的是维数为4的矢量，编码器的输出是维数为7的矢量，即为每个信