ds移動(dòng)通信ds系統(tǒng)仿真

成都學(xué)院（成都大學(xué)）課程設(shè)計(jì)報(bào)告移動(dòng)通信課程設(shè)計(jì)報(bào)告題目直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院專業(yè)通信工程（本）學(xué)生姓名聶壽增學(xué)號(hào)201410315316年級(jí)2014級(jí)指導(dǎo)教師楊洪軍職稱講師二〇一七年九月第一章引言1.1背景 人類社會(huì)進(jìn)入到了信息社會(huì)，通信現(xiàn)代化是人類社會(huì)進(jìn)入信息時(shí)代的重要標(biāo)志。怎樣在惡劣的環(huán)境條件下保證通信有效地、準(zhǔn)確地、迅速地進(jìn)行，是當(dāng)今通信工作者所面臨的一大課題。擴(kuò)展頻譜通信是現(xiàn)代通信系統(tǒng)中的一種新興的通信方式，其較強(qiáng)的抗干擾、抗衰落和多徑性能以及頻譜利用率高、多址通信等諸多優(yōu)點(diǎn)越來越多的為人們所認(rèn)識(shí)，并被廣泛的應(yīng)用于軍事通信和民用通信的各個(gè)領(lǐng)域，從而推動(dòng)了通信事業(yè)的迅速發(fā)展。擴(kuò)頻通信，即(Spread

Spectrum

Communication)擴(kuò)展頻譜通信，它與光纖通信、衛(wèi)星通信，一同被譽(yù)為進(jìn)入信息時(shí)代的三大高技術(shù)通信傳輸方式。1.2選題的目的和意義直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)具有很強(qiáng)的抗干擾性能，其多址能力、保密、抗多徑等功能也倍受人們的關(guān)注，被廣泛地應(yīng)用于軍事通信和民用通信中。直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)利用了擴(kuò)展頻譜技術(shù)，將信號(hào)擴(kuò)展到很寬的頻帶上，在接收端對(duì)擴(kuò)頻信號(hào)進(jìn)行相關(guān)處理即帶寬壓縮，恢復(fù)成窄帶信號(hào)。對(duì)干擾信號(hào)而言，由于與擴(kuò)頻信號(hào)不相關(guān)，則被擴(kuò)展到一個(gè)很寬的頻帶上，使之進(jìn)入信號(hào)通頻帶內(nèi)的干擾功率大大降低，相應(yīng)增加了相關(guān)器輸出端的信號(hào)/干擾比，對(duì)大多數(shù)人為干擾而言，擴(kuò)頻通信系統(tǒng)都具有很強(qiáng)的對(duì)抗能力。本文利用MATLAB/Simulink對(duì)擴(kuò)頻系統(tǒng)中的m序列的產(chǎn)生、頻譜、相關(guān)函數(shù)，以及整個(gè)擴(kuò)頻系統(tǒng)工作原理及其抑制正弦干擾性能進(jìn)行了仿真，為今后擴(kuò)頻通信系統(tǒng)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用和研究提供了依據(jù)。直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)通過高速率的偽碼大大展寬了待傳信號(hào)的帶寬，在通信領(lǐng)域中具有非常重要的地位。直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)通過將信號(hào)擴(kuò)展到很寬的頻帶上，大大降低了信號(hào)的功率譜密度，同時(shí)在接收端對(duì)擴(kuò)頻信號(hào)進(jìn)行相關(guān)解擴(kuò)，使其恢復(fù)成窄帶信號(hào)。直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的抗干擾能力是其他通信系統(tǒng)無6

法比擬的。直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)是目前唯一能夠工作在負(fù)信噪比下的通信系統(tǒng)，其在現(xiàn)在的電子對(duì)抗中起著重要的作用，敵方使用很強(qiáng)的人為干擾信號(hào)來干擾正常的通信，然而采用擴(kuò)頻技術(shù)能夠提高通訊設(shè)備抗干擾能力，從而保證通信安全有效。

第2章直接擴(kuò)頻通信系統(tǒng)2.1概念所謂擴(kuò)展頻譜通信，可簡(jiǎn)單表述如下：“擴(kuò)頻通信技術(shù)是一種信息傳輸方式，其信號(hào)所占有的頻帶寬度遠(yuǎn)大于所傳信息必需的最小帶寬；頻帶的擴(kuò)展是通過一個(gè)獨(dú)立的碼序列來完成，用編碼及調(diào)制的方法來實(shí)現(xiàn)的，與所傳信息數(shù)據(jù)無關(guān)；在接收端則用同樣的碼進(jìn)行相關(guān)同步接收、解擴(kuò)及恢復(fù)所傳信息數(shù)據(jù)。而直接擴(kuò)頻通信是擴(kuò)頻通信中應(yīng)用最廣泛的，直接序列擴(kuò)頻，就是在發(fā)送端直接使用高碼率的擴(kuò)頻序列碼去擴(kuò)展待傳信號(hào)的頻譜，同時(shí)在接收端使用相同的擴(kuò)頻序列碼進(jìn)行解調(diào)，把接收到的以擴(kuò)信號(hào)還原成原始的信號(hào)。直接序列擴(kuò)頻（Direct

Sequence

Spread

Spectrum）是高安全性高抗擾性的一種無線序列型號(hào)傳輸方式。2.2理論基礎(chǔ)長(zhǎng)期以來，人們總是想法使信號(hào)所占領(lǐng)譜盡量的窄，以充分利用十分寶貴的頻譜資源。為什么要用這樣寬頻帶的信號(hào)來傳送信息呢？簡(jiǎn)單的回答就是主要為了通信的安全可靠。擴(kuò)頻通信的基本特點(diǎn)，是傳輸信號(hào)所占用的頻帶寬度(W)遠(yuǎn)大于原始信息本身實(shí)際所需的最小(有效)帶寬(F)，其比值稱為處理增益Gp。眾所周知，任何信息的有效傳輸都需要一定的頻率寬度，如話音為1.7

—3.1kHz，電視圖像則寬到數(shù)兆赫。為了充分利用有限的頻率資源，增加通路數(shù)目，人們廣泛選擇不同調(diào)制方式，采用寬頻信道(同軸電纜、微波和光纖等)，和壓縮頻帶等措施，同時(shí)力求使傳輸?shù)拿浇橹袀鬏數(shù)男盘?hào)占用盡量窄的帶寬。因現(xiàn)今使用的電話、廣播系統(tǒng)中，無論是采用調(diào)幅、調(diào)頻或脈沖編碼調(diào)制制式，Gp值一般都在十多倍范圍內(nèi)，統(tǒng)稱為“窄帶通信”。而擴(kuò)頻通信的Gp值，高達(dá)數(shù)百、上千，稱為“寬帶通信”。

擴(kuò)頻通信的可行性，是從信息論和抗干擾理論的基本公式中引伸而來的。信息論中關(guān)于信息容量的香農(nóng)(Shannon)公式為：（2-1）式中：C

信道容量(用傳輸速率度量)

W

信號(hào)頻帶寬度P

信號(hào)功率N

白噪聲功率式(2-1)說明，在給定的傳輸速率C不變的條件下，頻帶寬度W和信噪比是可以互換的。即可通過增加頻帶寬度的方法，在較低的信噪比)情況下，傳輸信息。

擴(kuò)展頻譜換取信噪比要求的降低，正是擴(kuò)頻通信的重要特點(diǎn)，并由此為擴(kuò)頻通信的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)?？傊?，我們用信息帶寬的100倍，甚至1000倍以上的寬帶信號(hào)來傳輸信息，就是為了提高通信的抗干擾能力，即在強(qiáng)干擾條件下保證可靠安全地通信。這就是擴(kuò)展頻譜通信的基本思想和理論依據(jù)。Shannon定理指出：在高斯白噪聲干擾條件下，通信系統(tǒng)的極限傳輸速率（或稱信道容量）為公式一：（2-2）式中：B為信號(hào)帶寬；S為信號(hào)平均功率；N為噪聲功率。若白噪聲的功率譜密度為n0，噪聲功率N=n0B

，則信道容量C可表示為公式二：（2-3）由上式可以看出，B

、n0

、

S確定后，信道容量C就確定了。由Shannon第二定理知，若信源的信息速率小于或等于信道容量C，通過編碼，信源的信息能以任意小的差錯(cuò)概率通過信道傳輸。為使信源產(chǎn)生的信息以盡可能高的信息速率通過信道，提高信道容量是人們所期望的。由Shannon公式可以看出：（a）信道容量C為常數(shù)時(shí)，帶寬B與信噪比S/N可以互換，即可以通過增加帶寬B來降低系統(tǒng)對(duì)信噪比S/N

的要求。（b）要增加系統(tǒng)的信息傳輸速率，則要求增加信道容量。增加信道容量的方法可以通過增加傳輸信號(hào)帶寬B，或增加信噪比S/N來實(shí)現(xiàn)。由式（1）可知，

B與C成正比，而C與S/N成對(duì)數(shù)關(guān)系，因此，增加B比增加S/N更有效。

2.3直接擴(kuò)頻通信系統(tǒng)組成及原理圖產(chǎn)生相同的偽隨機(jī)碼，按照發(fā)射的逆過程解調(diào)，解析出有效信息信號(hào)。圖2-1

直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)組成及原理圖由直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)原理圖可以看出，在發(fā)射端，信源輸出的信號(hào)與偽隨機(jī)碼產(chǎn)生器產(chǎn)生的偽隨機(jī)碼進(jìn)行模2加，產(chǎn)生一速率與偽隨機(jī)碼速率相同的擴(kuò)頻序列，然后再用擴(kuò)頻序列去調(diào)制載波，這樣得到已擴(kuò)頻調(diào)制的射頻信號(hào)。在接收端，接收到的擴(kuò)頻信號(hào)經(jīng)高放和混頻后，用與發(fā)射端同步的偽隨機(jī)序列對(duì)擴(kuò)頻調(diào)制信號(hào)進(jìn)行相關(guān)解擴(kuò)，將信號(hào)的頻帶恢復(fù)為信息序列的頻帶，然后進(jìn)行解調(diào)，恢復(fù)出所傳輸?shù)男畔ⅰ?.4直接序列擴(kuò)頻通信技術(shù)特點(diǎn)

直接序列擴(kuò)頻(Direct

Sequence

Spread

Spectrum）通信系統(tǒng)是將要發(fā)送的信息用偽隨機(jī)碼（PN碼）擴(kuò)展到一個(gè)很寬的頻帶上去，在接收端，用與發(fā)端擴(kuò)展用的相同的偽隨機(jī)碼對(duì)接收到的擴(kuò)頻信號(hào)進(jìn)行相關(guān)處理，恢復(fù)出發(fā)送的信息。

直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)開始出現(xiàn)于第二次世界大戰(zhàn)，是美軍重要的無線保密通信技術(shù)。現(xiàn)在直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于包括計(jì)算機(jī)無線網(wǎng)等許多領(lǐng)域。直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)主要有以下一些特點(diǎn)：（1）抗干擾性強(qiáng)

抗干擾是直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)主要特性之一，比如信號(hào)擴(kuò)頻寬度為100倍，窄帶干擾基本上不起作用，而寬帶干擾的強(qiáng)度降低了100倍，如要保持原干擾強(qiáng)度，則需加大100倍總功率，這實(shí)質(zhì)上是難以實(shí)現(xiàn)的。因信號(hào)接收需要擴(kuò)頻編碼進(jìn)行相關(guān)解擴(kuò)處理才能得到，所以即使以同類型信號(hào)進(jìn)行干擾，在不知道信號(hào)的擴(kuò)頻碼的情況下，由于不同擴(kuò)頻編碼之間的不同的相關(guān)性，干擾也不起作用。正因?yàn)橹苯有蛄袛U(kuò)頻通信系統(tǒng)抗干擾性強(qiáng)，美國(guó)軍方在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)等處廣泛采用擴(kuò)頻技術(shù)的無線網(wǎng)橋來連接分布在不同區(qū)域的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。

（2）隱蔽性好

因?yàn)樾盘?hào)在很寬的頻帶上被擴(kuò)展，單位帶寬上的功率很小，即信號(hào)功率譜密度很低，信號(hào)淹沒在白噪聲之中，別人難以發(fā)現(xiàn)信號(hào)的存在，加之不知擴(kuò)頻編碼，很難拾取有用信號(hào)，而極低的功率譜密度，也很少對(duì)于其他電訊設(shè)備構(gòu)成干擾。

（3）易于實(shí)現(xiàn)碼分多址（CDMA）直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)占用寬帶頻譜資源通信，改善了抗干擾能力，是否浪費(fèi)了頻段？其實(shí)正相反，直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)提高了頻帶的利用率。正是由于直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)要用擴(kuò)頻編碼進(jìn)行擴(kuò)頻調(diào)制發(fā)送，而信號(hào)接收需要用相同的擴(kuò)頻編碼作相關(guān)解擴(kuò)才能得到，這就給頻率復(fù)用和多址通信提供了基礎(chǔ)。充分利用不同碼型的擴(kuò)頻編碼之間的相關(guān)特性，分配給不同用戶不同的擴(kuò)頻編碼，就可以區(qū)別不同的用戶的信號(hào)，眾多用戶，只要配對(duì)使用自己的擴(kuò)頻編碼，就可以互不干擾地同時(shí)使用同一頻率通信，從而實(shí)現(xiàn)了頻率復(fù)用，使擁擠的頻譜得到充分利用。發(fā)送者可用不同的擴(kuò)頻編碼，分別向不同的接收者發(fā)送數(shù)據(jù)；同樣，接收者用不同的擴(kuò)頻編碼，就可以收到不同的發(fā)送者送來的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了多址通信。

（4）抗多徑干擾

無線通信中抗多徑干擾一直是難以解決的問題，利用擴(kuò)頻編碼之間的相關(guān)特性，在接收端可以用相關(guān)技術(shù)從多徑信號(hào)中提取分離出最強(qiáng)的有用信號(hào)，也可把多個(gè)路徑來的同一碼序列的波形相加使之得到加強(qiáng)，從而達(dá)到有效的抗多徑干擾。

（5）直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)速率高直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)速率可達(dá)

2M，8M，11M，無須申請(qǐng)頻率資源，建網(wǎng)簡(jiǎn)單，網(wǎng)絡(luò)性能好。第3章系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)3.1設(shè)計(jì)方案3.1.1實(shí)驗(yàn)流程圖：圖3-1實(shí)驗(yàn)流程圖3.1.2設(shè)計(jì)思路：（1）信源：用隨機(jī)整數(shù)發(fā)生器（Random

Integer

generator）產(chǎn)生二進(jìn)制隨機(jī)信號(hào)作為信源；（2）M-PSK調(diào)制/解調(diào)（M-PSKModulatorPassband

&M-PSK

Demodulator

Passband）：使用二相相移鍵控PSK方式進(jìn)行調(diào)制、解調(diào)。調(diào)制由正弦載波與雙極性擴(kuò)頻碼直接相乘實(shí)現(xiàn)，采用相干解調(diào)法進(jìn)行解調(diào)。（3）PN序列生成器模塊（PN

Sequence

Generator）：偽隨機(jī)碼產(chǎn)生器，擴(kuò)頻過程通過信息碼與PN碼進(jìn)行雙極性變換后相乘加以實(shí)現(xiàn)。解擴(kuò)過程與擴(kuò)頻過程相同，即將接收的信號(hào)用PN碼進(jìn)行第二次擴(kuò)頻處理。（4）擴(kuò)頻調(diào)制/擴(kuò)頻解擴(kuò)：擴(kuò)頻調(diào)制的過程就是使用一個(gè)高速率的偽隨機(jī)碼與待傳信號(hào)相乘，待傳信號(hào)的頻譜被大大的展寬，信號(hào)的能量幾乎均勻地分散在帶寬的頻帶內(nèi)，使得功率譜密度大大減小。在接收端解擴(kuò)時(shí)，將接收到的已擴(kuò)信號(hào)，在同步電路的控制下，接收到的信號(hào)乘以相同的偽隨機(jī)碼，把已擴(kuò)信號(hào)解擴(kuò)為窄帶信號(hào)。在信道中引入的窄帶干擾信號(hào)，在接收端經(jīng)過擴(kuò)頻解調(diào)時(shí)，被擴(kuò)展為寬帶信號(hào)，干擾信號(hào)的密度大大的降低。然后解擴(kuò)后的信號(hào)經(jīng)過窄帶濾波器，濾掉有用信號(hào)的帶外干擾，從而降低了干擾信號(hào)的強(qiáng)度，改善了信噪比，還原出原始信號(hào)。（5）信道：加性高斯自噪聲信道。（6）誤碼儀（Error

Rate

Calculation）：誤碼儀在通信系統(tǒng)中主要任務(wù)是評(píng)估傳輸系統(tǒng)的誤碼率，它具有兩個(gè)輸入端口：第一個(gè)端口（Tx）接收發(fā)送方的輸入信號(hào)，第二個(gè)端口（Rx）接收接收方的輸入信號(hào)。（7）示波器（Scope）：將發(fā)送方的信號(hào)和經(jīng)過整個(gè)擴(kuò)頻系統(tǒng)的接受方信號(hào)同時(shí)輸入示波器，可以很清晰直觀地觀察二者之間的差異。3.2設(shè)計(jì)步驟（1）．確定設(shè)計(jì)課題、查閱資料并進(jìn)行原理圖設(shè)計(jì)；（2）．根據(jù)實(shí)驗(yàn)流程圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)圖，打開matlab軟件中的simulink，新建一個(gè).mdl文件并保存，在simulink中選擇所需模塊進(jìn)行擴(kuò)頻與解擴(kuò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)后保存。（3）.開始調(diào)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)，觀察運(yùn)行結(jié)果，根據(jù)結(jié)果進(jìn)行各模塊的參數(shù)設(shè)計(jì)，并觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。（4）.修改參數(shù)，多次進(jìn)行調(diào)試，并在示波器中詳細(xì)對(duì)比和分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。3.3直接擴(kuò)頻通信系統(tǒng)仿真模型3.3.1軟件介紹MATLAB最初是Mathworks公司推出的一種數(shù)學(xué)應(yīng)用軟件，經(jīng)過多年的發(fā)展，開發(fā)了包括通信系統(tǒng)在內(nèi)的多個(gè)工具箱，從而成為目前科學(xué)研究和工程應(yīng)用的最流行的軟件包之一。Simulink是MATLAB中的一種可視化仿真工具，是實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和分析的一個(gè)集成環(huán)境，廣泛運(yùn)用于線性系統(tǒng)、非線性系統(tǒng)、數(shù)字控制及數(shù)字信號(hào)處理的建模和仿真中。它包括一個(gè)復(fù)雜的接收器、信號(hào)源、線性和非線性組件以及連接組建的模塊庫(kù)，用戶也可以根據(jù)需要定制或者創(chuàng)建自己的模塊。Simulink的主要特點(diǎn)在于使用戶可以通過簡(jiǎn)單的鼠標(biāo)操作和拷貝等命令建立起直觀的系統(tǒng)框圖模型，用戶可以很隨意地改變模型中的參數(shù)，并可以馬上看到改變參數(shù)后的結(jié)果，從而達(dá)到方便、快捷地建模和仿真的目的。3.3.2直接擴(kuò)頻通信系統(tǒng)仿真模型圖圖3-2

直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)仿真模型3.3.2各模塊的簡(jiǎn)介隨機(jī)整數(shù)發(fā)生器（Random

Integer

generator）：仿真系統(tǒng)的信源，隨機(jī)整數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生二進(jìn)制隨機(jī)信號(hào)，采樣時(shí)間、初始狀態(tài)可自由設(shè)置，從而滿足擴(kuò)頻通信系統(tǒng)所需信源的要求。PN序列集成器模塊（PN

Sequence

Generator）：偽隨機(jī)碼產(chǎn)生器，擴(kuò)頻過程通過信息碼與PN碼進(jìn)行雙極性變換后相乘加以實(shí)現(xiàn)。解擴(kuò)過程與擴(kuò)頻過程相同，即將接收的信號(hào)用PN碼進(jìn)行第二次擴(kuò)頻處理。通帶M-PSK調(diào)制器及通帶M-PSK解調(diào)器（M-PSK

Modulator

Bassband

&

M-PSK

Demodulator

Bassband）：使用二相相移鍵控PSK方式進(jìn)行調(diào)制、解調(diào)。調(diào)制由正弦載波與雙極性擴(kuò)頻碼直接相乘實(shí)現(xiàn)，采用相干解調(diào)法進(jìn)行解調(diào)。加性高斯白噪聲（AWGN

Channel）：傳輸信道為加性高斯自噪聲信進(jìn)。在加性高斯自噪聲信道模塊中，可進(jìn)行信號(hào)功率和信噪比的設(shè)置。誤碼儀（Error

Rate

Calculation）：誤碼儀在通信系統(tǒng)中主要任務(wù)是評(píng)估傳輸系統(tǒng)的誤碼率，它具有兩個(gè)輸入端口：第一個(gè)端口（Tx）接收發(fā)送方的輸入信號(hào)，第二個(gè)端口（Rx）接收接收方的輸入信號(hào)。

示波器（Scope）：將發(fā)送方的信號(hào)和經(jīng)過整個(gè)擴(kuò)頻系統(tǒng)的接受方信號(hào)同時(shí)輸入示波器，可以很清晰直觀地觀察二者之間的差異。3.3.3參數(shù)設(shè)置Random-Integer

Generator(隨機(jī)整數(shù)發(fā)生器)產(chǎn)生的二進(jìn)制隨機(jī)信號(hào)，采樣周期為0.05。信號(hào)經(jīng)UnipolartoBipolarConverter進(jìn)行單轉(zhuǎn)雙極性變換，采樣周期為1/2000的偽隨機(jī)（PN）碼經(jīng)UnipolartoBipolarConverter進(jìn)行單轉(zhuǎn)雙極性變換，這兩個(gè)序列經(jīng)過模二加或相乘的過程完成擴(kuò)頻。擴(kuò)頻后的雙極性二進(jìn)制的信號(hào)經(jīng)過雙轉(zhuǎn)單極性變換進(jìn)行BPSK調(diào)制。調(diào)制后的信號(hào)進(jìn)入AWGN(加性高斯白噪聲)Es/N(信噪比)為32dB的傳輸環(huán)境后進(jìn)入接收部分。信號(hào)首先進(jìn)行解調(diào)，然后與擴(kuò)頻采用同樣的PN碼進(jìn)行解擴(kuò)，解擴(kuò)后的信號(hào)經(jīng)濾波器護(hù)理后直接進(jìn)入誤碼表。⑴信源信源由隨機(jī)整數(shù)產(chǎn)生器(Random

Integer

Generator)生成，隨機(jī)整數(shù)產(chǎn)生器用來產(chǎn)生一個(gè)在0和M-1之間均勻分布的隨機(jī)整數(shù)序列。隨機(jī)整數(shù)產(chǎn)生器主要有以下幾個(gè)參數(shù)：M-ary

number(輸出范圍)設(shè)定隨機(jī)整數(shù)的取值范圍。當(dāng)該參數(shù)設(shè)置為M時(shí)，隨機(jī)整數(shù)的取值范圍等于[0，M-1]。Initial

seed(隨機(jī)種子)隨機(jī)整數(shù)產(chǎn)生器的隨機(jī)數(shù)種子。當(dāng)使用相同的隨機(jī)數(shù)種子時(shí)，隨機(jī)整數(shù)產(chǎn)生器都會(huì)產(chǎn)生相同的整數(shù)序列，不同的隨機(jī)數(shù)種子通常產(chǎn)生不同的序列。當(dāng)隨機(jī)數(shù)種子的維數(shù)大于1時(shí)，隨機(jī)整數(shù)產(chǎn)生器的輸出信號(hào)維數(shù)也大于1。Sample

time(抽樣時(shí)間)輸出序列每個(gè)整數(shù)的持續(xù)時(shí)間。Frame-base

outputs(幀格式輸出)指定隨機(jī)整數(shù)產(chǎn)生器以幀格式產(chǎn)生輸出序列。如果選擇了該選項(xiàng)，就不能再選擇參數(shù)Interpret

vector

parameter

as

1-D。Sample

per

frame(每幀抽樣數(shù))當(dāng)選擇了該選項(xiàng)，隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器產(chǎn)生了一維的輸出序列，這時(shí)候不能選擇Frame

-based

outputs選項(xiàng)，否則輸出的序列是一個(gè)二維向量。表3-1

Random-Integer

Generator（隨機(jī)整數(shù)發(fā)生器）的主要參數(shù)參數(shù)名稱參數(shù)值M-arynumber（元數(shù)）2Initialseed（初始化種子）40Sampletime（采樣時(shí)間）0.05⑵擴(kuò)頻模塊擴(kuò)頻模塊包括偽隨機(jī)碼生成(由PN產(chǎn)生器模塊完成)和相關(guān)運(yùn)算兩部分。其中相關(guān)運(yùn)算實(shí)質(zhì)上為信息流與隨機(jī)序列模二加或相乘的過程。模型中采用的擴(kuò)頻碼為m序列，碼長(zhǎng)31，碼率為1/31。M序列是最長(zhǎng)線性移位寄存器序列，是偽隨機(jī)序列中最重要的一種。這種序列容易產(chǎn)生，有優(yōu)良的自相關(guān)特性。待發(fā)送的信息比特的長(zhǎng)度為1秒，擴(kuò)頻碼的每個(gè)切普長(zhǎng)度為1/31秒。在時(shí)間軸上一個(gè)比特正好對(duì)應(yīng)于一條偽隨機(jī)序列，這樣將兩者直接模2相加。表3-2

PN

Sequence

Generator（偽隨機(jī)序列產(chǎn)生器）的主要參數(shù)參數(shù)名稱參數(shù)值Generatorpolynomial（生成多項(xiàng)式）[1100111]Initialstates（初始狀態(tài)）[000001]Outputmaskvector(orscalarshiftvalue)（移位）0Sampletime（采樣時(shí)間）1/2000（3）調(diào)制和解調(diào)由于發(fā)送端送來的信號(hào)具有較低的頻譜能量，一般不適宜在信道中直接進(jìn)行傳輸。因此，在通信系統(tǒng)的發(fā)送端通常有調(diào)制過程，而在接收端需要解調(diào)過程。調(diào)制和解調(diào)過程的作用在于通過某種方式將信號(hào)頻譜由一個(gè)頻率搬移到另一個(gè)頻率的位置上。（4）信道加性高斯白噪聲信道(AWGN)的作用是在信號(hào)中加入白噪聲。加性高斯白噪聲信道模塊有一個(gè)輸入端口和一個(gè)輸出端口，輸入信號(hào)可以是實(shí)信號(hào)，也可以是復(fù)信號(hào)。擴(kuò)頻后的雙極性二進(jìn)制信號(hào)進(jìn)入AWGN信噪比為32的傳輸環(huán)境。表3-3

AWGN

Channel（加性高斯白噪聲信道）的主要參數(shù)參數(shù)名稱參數(shù)值Initialseed（初始化種子）67Mode（模式）Signaltonoiseratio(Eb/No)Eb/No(dB)（信噪比）32Inputsignalpower（輸入信號(hào)功率）1Symbolperiod(s)（符號(hào)周期）1（5）解擴(kuò)解擴(kuò)過程與擴(kuò)頻過程完全相同即將送入的信號(hào)用偽隨機(jī)碼進(jìn)行第二次解擴(kuò)處理。要求使用的偽隨機(jī)碼與發(fā)送端的偽隨機(jī)碼不僅碼字相同，而且相位相同。否則會(huì)使有用信號(hào)相互抵消。

（6）誤碼率計(jì)算

發(fā)送信號(hào)與接收機(jī)恢復(fù)出的信號(hào)同時(shí)送入誤碼儀模塊(Error

Rate

Calculation)進(jìn)行比較，求出誤碼率，并顯示發(fā)送信號(hào)與接收信號(hào)的值表3-4

Error

Rate

Calculation（誤碼率計(jì)算）的主要參數(shù)參數(shù)名稱參數(shù)值Receivedelay（接受延遲）0Computationdelay（計(jì)算延遲）0Computationmode（計(jì)算模式）EntireframeOutputdata（輸出數(shù)據(jù)）Port3.4運(yùn)行結(jié)果展示（1）隨機(jī)整數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生二進(jìn)制隨機(jī)信號(hào)圖3-3隨機(jī)整數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生信號(hào)（2）調(diào)制后的信號(hào)圖3-4調(diào)制后的信號(hào)（3）解調(diào)后的信號(hào)圖3-5解調(diào)后信號(hào)（4）解擴(kuò)后的信號(hào)圖3-6解擴(kuò)后信號(hào)（5）擴(kuò)頻前，擴(kuò)頻后，PN碼信號(hào)（其中第一行為擴(kuò)頻前的信號(hào)，第二行為PN碼的信號(hào)，第三行為擴(kuò)頻后的信號(hào)）圖3-7擴(kuò)頻前信號(hào)-PN碼信號(hào)-擴(kuò)頻后信號(hào)（6）信號(hào)源，信宿信號(hào)（第一行為信源信號(hào)，第二行為信宿信號(hào)）圖3-8信源信號(hào)-信宿信號(hào)（7）Display模塊誤碼率顯示結(jié)果及分析（下圖為誤碼率的計(jì)算結(jié)果，第一行為誤碼率，第二行為所有碼中錯(cuò)誤的個(gè)數(shù)，第三行為總碼數(shù)）圖3-9誤碼率3.5信噪比對(duì)誤碼率的影響（1）Eb/No(dB)：10a.參數(shù)設(shè)置圖3-10b.誤碼率顯示圖3-11c.波形顯示圖3-12（2）Eb/No(dB)：32a.參數(shù)設(shè)置圖3-13b.誤碼率顯示圖3-14c.波形顯示圖3-15（3）Eb/No(dB)：100a.參數(shù)設(shè)置圖3-16b.誤碼率顯示圖3-17c.