扩频通信系统仿真实验
直接序列扩频通信系统仿真
直接序列扩频通信系统仿真直接序列扩频通信系统仿真一、实验的背景及内容1、直接扩频通信背景扩频通信，即扩展频谱通信(Spread Spectrum Communication)，它与光纤通信、卫星通信，一同被誉为进入信息时代的三大高技术通信传输方式。
有关扩频通信技术的观点是在1941年由好莱坞女演员Hedy Lamarr和钢琴家George Antheil提出的。
解决了短距离数据收发信机、如：卫星定位系统(GPS)、移动通信系统、WLAN(IEEE802.11a, IEEE802.11b, IEE802.11g)和蓝牙技术等应用的关键问题。
扩频技术也为提高无线电频率的利用率(无线电频谱是有限的因此也是一种昂贵的资源)提供帮助。
扩频通信技术自50年代中期美国军方便开始研究，一直为军事通信所独占，广泛应用于军事通信、电子对抗以及导航、测量等各个领域。
直到80年代初才被应用于民用通信领域。
为了满足日益增长的民用通信容量的需求和有效地利用频谱资源，各国都纷纷提出在数字峰窝移动通信、卫星移动通信和未来的个人通信中采用扩频技术，扩频技术现已广泛应用于蜂窝电话、无绳电话、微波通信、无线数据通信、遥测、监控、报警等等的系统中。
2、实验的内容及意义本次实验主要研究了直接序列扩频系统，建立了直接序列扩频系统的matlab仿真模型，在信道中存在高斯白噪声和干扰的情况下，对系统误码率性能进行了仿真及分析。
近年来，随着超大规模集成电路技术、微处理器技术的飞速发展，以及一些新型元器件的应用，扩频通信在技术上已迈上了一个新的台阶，不仅在军事通信中占有重要地位，而且正迅速地渗透到了个人通信和计算机通信等民用领域，成为新世纪最有潜力的通信技术之一因此研究扩频通信具有很深远的意义。
本人通过此次实验，进行深入地研究学习扩频通信技术及对它进行仿真应用，将所学的知识进行归纳与总结，从而巩固通信专业基础知识，为以后的个人学习和工作打下基础。
通信系统仿真（精）
一、物理层仿真实验1、实验目的：初步掌握数字通信系统的仿真方法。
完成一个通信系统的搭建，并仿真得到相应的BER-Eb/No性能曲线，完成系统性能的分析。
2、实验原理通信系统仿真就是要通过计算机产生各种随机信号，并对这些信号做相应的处理以获得期望的结果，但是要求计算机产生完全随机的数据时不可能的，只能算是伪随机数。
从预测的角度看，周期数据是完全可以预测的，但当周期趋于无穷大时，可以认为该数据具有伪随机特性。
产生伪随机数的算法通常有：Wishmann-Hill算法产生均匀分布随机变量该算法是通过将3个周期相近的随机数发生器产生的数据序列进行相加，进而得到更大周期的数据序列。
定义三个随机数发生器：Xi+1=(171xi)mod(30269)Yi+1=(170yi)mod(30307)Zi+1=(172zi)mod(30323)以上三式中均需要设定一初始值（x0,y0,z0），这三个初始值一般称为种子。
产生的三个序列的周期分别是：30269、30307、30323。
将这三个序列组合相加即可得到一个周期更大的均匀分布随机序列：Ui=（Xi/30269+Yi/30307+Zi/30323）mod(1)逆变换法产生Rayleigh分布随机变量逆变换法的基本思想是：将一个不相关均匀分布的随机序列U映射到一个具有概率分布函数Fx(x)的不相关序列随机序列X，条件是要产生的随机变量的分布函数具有闭合表达式。
R=sqrt(-2σ2 ln(u))根据上式即可将均匀分布的随机变量映射为Rayleigh分布的随机变量。
根据Rayleigh分布随机变量产生Gussian分布随机变量通信系统中的噪声通常建模为白高斯噪声，其含义是功率谱是白的，信号分布是满足高斯的。
基于Rayleigh随机变量，可以方便的产生Gussian分布的随机变量。
关系如下：X=R*COS(2πu1)Y=R*SIN(2πu2)其中U1和U2分别是两个均匀分布的随机变量，产生的X和Y均为高斯随机变量。
CDMA扩频通信系统实验
CDMA扩频通信系统实验一、实验目的通过本实验将扩频解扩的单元实验串起来，让学生建立起CDMA通信系统的概念，了解CDMA 通信系统的组成及特性。
二、实验内容1．搭建CDMA扩频通信系统。
2．观察CDMA扩频通信系统各部分信号。
3．观察两路信号码分多址及其选址。
三、实验步骤1．关闭实验箱总电源，按如下要求搭建CDMA通信系统a．在发射用实验箱上正确安装CDMA发送模块、IQ调制解调模块及信源编译码模块。
b．在接收用实验箱1上正确安装CDMA接收模块、IQ调制解调模块、PSK载波恢复模块及码元再生模块。
c．在接收用实验箱2上正确安装CDMA接收模块、IQ调制解调模块、PSK载波恢复模块、码元再生模块及信源编译码模块。
d．发送实验箱上连线：用台阶插座线完成如下连线用同轴视频线完成如下连接e．接收实验箱1上连线：f．接收实验箱2上连线：用台阶插座线完成如下连线用同轴视频线完成如下连接2．发射实验箱上天线开关置于“发射”，即按下。
接收用两台实验箱上天线开关置于“接收”，即弹起，将发射及接收天线直立并拉至最长。
3．观测发射输出实验箱的输出信号a．将发送模块上“GOLD1 SET”拨码开关第1位拨为1，表示将输入的基带信号进行差分编码；第2-8位拨为任意非全0二进制数，（扩频码为Gold序列）。
b．将发送模块上“GOLD2 SET”拨码开关第1位拨为1，表示将输入的基带信号进行差分编码；第2-8位拨为不同于GOLD1 SET的任意非全0二进制数。
c．示波器探头接IQ模块上调制单元的“输出”测试点，调节该模块上电位器“W1”使该点信号电压峰峰值为1V左右。
4．观测接收实验箱1的接收信号（数据传输）a．示波器探头接接收模块“输出2”测试点，调整“幅度”电位器使该点信号电压峰峰值为1.6V左右。
b．将接收模块上“GOLD SET”拨码开关拨为与发送模块“GOLD1 SET”相同，按复位键完成设置。
c．按实验十三中方法调整CDMA接收模块，使扩频码同步。
移动通信扩频实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解移动通信扩频技术的原理和基本概念。
2. 掌握扩频通信系统的组成和信号处理过程。
3. 通过实验验证扩频通信的抗干扰性能和频谱利用率。
4. 分析扩频通信在移动通信中的应用优势。
二、实验原理扩频通信是一种通过将信号扩展到较宽的频带上的通信技术，其基本原理是将信息数据通过一个与数据无关的扩频码进行调制，使得原始信号在频谱上扩展，从而提高信号的隐蔽性和抗干扰能力。
扩频通信的主要特点如下：1. 扩频：通过扩频码将信号扩展到较宽的频带上，提高信号的隐蔽性。
2. 抗干扰：由于信号频谱较宽，抗干扰能力强，可抵抗多径干扰、噪声等影响。
3. 频谱利用率：扩频通信采用码分复用（CDMA）技术，可充分利用频谱资源。
4. 分集：通过扩频码的不同，可实现信号的分集接收，提高通信质量。
三、实验设备1. 移动通信实验平台2. 信号发生器3. 信号分析仪4. 通信控制器5. 通信终端四、实验内容1. 扩频信号的产生（1）设置信号发生器，产生原始信号。
（2）选择合适的扩频码，进行扩频调制。
（3）观察扩频后的信号频谱，验证扩频效果。
2. 扩频信号的接收（1）设置通信控制器，模拟移动通信环境。
（2）将扩频信号发送到接收端。
（3）接收端对接收到的信号进行解扩频，恢复原始信号。
（4）观察解扩频后的信号，验证解扩频效果。
3. 抗干扰性能测试（1）在接收端加入噪声，观察信号变化。
（2）调整噪声强度，测试扩频信号的抗干扰性能。
4. 频谱利用率测试（1）设置多个扩频信号，进行码分复用。
（2）观察频谱，验证频谱利用率。
五、实验结果与分析1. 扩频信号的产生实验结果表明，通过扩频码调制，原始信号在频谱上得到了有效扩展，验证了扩频通信的基本原理。
2. 扩频信号的接收实验结果表明，接收端能够成功解扩频，恢复原始信号，验证了扩频通信的解扩频效果。
3. 抗干扰性能测试实验结果表明，扩频信号在加入噪声后，信号质量仍然较好，证明了扩频通信的抗干扰性能。
直接序列扩频通信系统研究及仿真
（ｃ ｏ ｌ ｆｎｔｕ ｎ ｃｅ ｃ ｎ ｙ ａ ｃｔｓｉｇｏ ｅｋ ｙｌｂ ｒｔ ｒ Ｎｏｔ ｉｅｓｙｏ ｉａ Ｔａｙ ａ Ｓ ｈ ｏ ｓ ｍｅ ｔ ｉｎ ｅａ ｄｄ ｎ ｍｉ ｅｔ ｆｈ ｅ ｏ ａｏ ｙ， ｒｈＵｎｖ ｒｉ ｆ ｎ ， ｉｕ ｎ ｏｉ ｒ ｓ ｎ ｔ ａ ｔ Ｃｈ
（ ）多址通信系统指的是许多 用户组 成的一个 ３ 通信 网 ，网中任何 两个用户都可 以通信 ，而且许 多
对用 户同时通信 时互不不扰 。应用直扩系统就很容
的功率 谱密度很低 ，单位时间 内的 能量就很 小 ，同 时它 的频带很宽 。因此 ，它具有很强 的抗截获性 。
简称扩频通信 ，是一种信息处理传输 技术 ，它将待 传输的信息数据经扩频序列调 制 ，实现频 带扩展后
再传输 ，由于采用 了伪随机编 码作为 扩频调制的基 本信号 ，使它具有很多独特 的优 点 ： 干扰 能力强 ， 抗
ｃ ｏｍｍ ｕ ｃ ｔｏ ｎｄ ｍ ｉｔｒ ａ ｔｃ ｌｃ ｎｉａｉ ｎｓａ ｌ ａ ｔｃｉ ａ ｏｍ ｍ ｕｎｃ ｔｏ ，ｂｅ ａ ｓ ｔ ａ ｙ ｄ ａ ａ ｅ ：ｓｒ ｇ ａ ｉ ｎｔｒｅｅ ｅ ｏｏｄ ｉｙ ｉａｉ ｎｓ ｃ ｕ ｅ ｏｆｉ ｍ ｎ ａ ｖ ｎｔｇ ｓ ｔｏｎ ｎｔ—ｉ ｅ ｆｒ ｎｃ ，ｇ ｓ
中 图分 类 号 ： Ｔ １ ．２ 文 献 标 识 码 ：Ａ Ｎ９ ４４
Ｒ ｅ ｅ ｒ ｈ ｎｄ ｉ ｕ ａ ｉ ｎ ｆ ｄ ｒ ｃ ｅ ｓａ ｃ ａ ｓｍ ｌ ｔｏ ｏ ｉ ｅ ｔｓ ｑｕｅ ｅ ｎｃ
ｓ ｅ ｄ ｓ ｃｒ ｐｒ ａ ｐｅ ｔ ｕｍ ｏｍ ｍ ｕｎｉ ａ ｉ ｎ ｙｓ ｅ ｃ ｃ ｔｏ ｓ ｔ ｍ
基于FPGA的扩频通信系统的研究及仿真
ｃ ｍｍｕ ｉａｉｎ ｈｓｐ ｐ ｒｐ ｅｅ ｔ Ｐ ｏ ｎｃ ｔ ．Ｔ ｉ ａ ｅ ｒｓｎｓ ａ Ｆ ＧＡ－ａｅ ｉ ｌｔ ｎ ｆ ｒｄｇｔｌｃ ｍｍｕ ｉａｉｎ ｍｏ ｅ ｎ ＱＵＡＲ ｏ ｂ ｄ ｓｍｕａｉ ｏ ｉｉ ｏ ｓ ｏ ａ ｎｃｔ ｄ ｌｉ ｏ ＴＵＳ ９０ ．
提 高了抗干扰能力 ， 减小 了功耗 ， 在现代通信中 已经成为 了关键 的技术 。 出了一种基于 Ｆ ＧＡ的 Ｑ Ａ Ｔ ． 给 Ｐ Ｕ Ｒ ＵＳ９ ０
环 境中的数字通 信模型 的仿真 ，着 重解决 了扩频通信 系统 的调制器 的设计 实现 ，并且仿真验 证了其正确性 ，该 调制器具有通用性和实现的便捷性，大大缩短了研 发的进程 。 关键词 ：扩频通信；Ｉ ；Ｃ Ｓ Ｐ核 Ｐ Ｋ；分频 ；Ｖ Ｄ ：Ｆ Ｇ Ｈ Ｌ Ｐ Ａ；ＮＣ Ｏ
ｉ ｒ ｖ ｓｔ ｅａ ｔ－ ｔ ｒｅ ｅ ｃ ｂ ｌ ｙｇ ｅ ｔ ， ｅ ｕ ｅ ｏ ｒｃ ｎｓ ｍｐ ｉ ｎａ ｄｈ ｓｂ ｃ ｍｅｔ ｅｋｅ ｃ ｎ ｌ ｇ ｎ ｍｏ ｅ ｍｐ ｏ ｅ ｈ ｎ ｉｉ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅａ ｉｉ ｒ ａ ｌ ｒ ｄ ｃ ｓｐ ｗｅ ｏ ｕ ｔｏ ｎ ａ ｅ ｏ ｈ ｙｔ ｈ ｏ ｏ ｉ ｄ ｍ ｎ ｔ ｙ ｅ ｙ
展 了的频谱进 行压缩 ，恢复成原来 待传输信息信号的
密性好 ，功率谱密度低 ，隐蔽性好 的，截获 率较低 ，
可多址复用等优点Ｉ。
本 文先介绍 了扩频通信 的原理 ，并给 出其数学模
型 ；然 后，根据扩频通信典型 的数字通信系 统模 型 ， 设计给 出了调制信号、多频率载波信号 的生成及扩 频
（ｃｏ ｌ ｆ ｏ Ｓ ｈ ｏ Ｃ ｍｍｕ ｉ ｔ ｎ ｎ ｉｅ ｒ ｇ Ｈａ ｇ ｈ ｕ ａ ｚ Ｕ ｉ ｒｉ ， ｎ ｚ ｏ １ ０ ８ Ｃ ｉａ ｏ ｎ ｃ ｉ ｓ ｇｎ ｅｉ ， ｎ ｚ ｏ ｎ ｉ ｎｖ ｓ ｙ Ｈａ ｇ ｈ ｕ ３ ０ １ ， ｈ ｎ ） ａｏ Ｅ ｎ Ｄｉ ｅ ｔ
扩频通信系统仿真实验报告
扩频通信系统仿真实验报告一、引言扩频通信是一种通过扩展信号带宽来传输信息的技术。
在扩频通信系统中，发送方将待传输的信息数据序列与扩频码序列相乘，再通过信道传输到接收方。
接收方通过与发送方使用相同的扩频码序列相乘，并将结果进行积分操作，从而将扩频信号提取出来。
本文通过MATLAB软件使用数字仿真的方法，对扩频通信系统进行了仿真实验，包括扩频信号的产生、传输和提取等过程，最后通过性能指标评估扩频通信系统的性能。
二、实验内容1.扩频信号的产生：首先生成待传输的数字信息序列，然后与扩频码进行点乘产生扩频信号。
2.信道传输：模拟信道传输过程，包括加性高斯白噪声（AWGN）等噪声影响。
3.扩频信号的提取：接收方使用与发送方相同的扩频码对接收到的信号进行点乘与积分操作，从而提取出扩频信号。
4.性能评估：通过比较接收信号与发送信号的相关性和误码率等性能指标来评估扩频通信系统的性能。
三、实验步骤1.扩频信号的产生：首先生成随机的数字信息序列，然后使用伪随机序列作为扩频码与数字信息序列相乘，产生扩频信号。
2.信道传输：将扩频信号通过信道传输，并添加加性高斯白噪声模拟噪声影响。
3.扩频信号的提取：接收方使用与发送方相同的扩频码对接收到的信号进行点乘与积分操作，提取出扩频信号。
4.性能评估：通过计算接收信号与发送信号的相关性和统计误码率等性能指标来评估扩频通信系统的性能。
实验结果展示4.性能评估：通过计算接收信号与发送信号的相关性和统计误码率等性能指标来评估扩频通信系统的性能。
相关性较高且误码率较低表示系统性能较好。
四、实验结论通过本次扩频通信系统的仿真实验，我们可以得出以下结论：1.扩频通信系统能够有效抵抗噪声影响，提高信道的抗干扰能力。
2.扩频码的选择对系统性能有较大影响，合适的扩频码可以提高系统性能。
3.扩频通信系统的误码率与信噪比有关，当信噪比较高时，系统的误码率较低。
总之，扩频通信系统在信息传输中具有较好的性能和鲁棒性，通过对其进行仿真实验可以更好地理解其工作原理和性能特点。
直接序列扩频通信系统仿真设计
直接序列扩频通信系统仿真设计直接序列扩频通信系统是一种常用于无线通信中的传输技术，可用于提高通信质量和抗干扰能力。
其基本原理是将原始信号乘以一个扩频码序列，使得信号的带宽变宽，从而提高信号的抗干扰能力。
本文将对直接序列扩频通信系统进行仿真设计，包括系统结构、信号处理和性能评估等方面。
一、系统结构设计1.发送端设计发送端主要包括原始信号处理和扩频处理两个模块。
原始信号处理模块用于将待传输的信息编码成数字信号，可以采用各种调制技术（如二进制调制）；扩频处理模块将原始信号乘以扩频码序列，以实现信号的扩频。
2.接收端设计接收端主要包括解扩和信号恢复两个模块。
解扩模块对接收到的信号进行解扩，即将信号除以扩频码序列；信号恢复模块对解扩后的信号进行滤波和解调，最终得到原始信号。
二、信号处理设计信号处理是直接序列扩频通信系统中的关键环节，对其性能和抗干扰能力起着决定性作用。
下面将详细介绍信号处理的设计。
1.扩频码序列设计扩频码序列的设计非常重要，它直接影响到扩频通信系统的性能。
常用的扩频码序列有伪随机码（PN码）和正交码等，可以通过Matlab等工具进行生成和优化。
2.扩频处理设计扩频处理是将原始信号与扩频码序列进行乘积运算的过程。
可以采用数字乘法器或卷积器等方式实现，具体实现方式需要根据实际情况确定。
3.解扩和信号恢复设计解扩和信号恢复是接收端的重要环节，其中解扩模块用于将接收到的信号除以扩频码序列，信号恢复模块用于对解扩后的信号进行滤波和解调。
滤波器可以采用低通滤波器，解调方式可以根据信号特点选取。
三、性能评估设计对于直接序列扩频通信系统的性能评估，一般需要考虑以下几个方面：1.误码率评估误码率是衡量通信系统性能的重要参数。
可以通过对接收到的信号进行解码和比对的方式来评估误码率，并与理论值进行比较。
2.抗干扰性能评估扩频通信系统的抗干扰能力是其核心优势之一、可以通过仿真添加干扰信号，并比较接收到的信号与原始信号的相关性来评估抗干扰性能。
跳频扩频通信系统设计方案及simulink仿真
个人收集整理仅供参考学习通信仿真技术实验报告一、实验项目名称：跳频扩频通信系统地设计及simulink仿真二、有关扩频系统地背景介绍扩展频谱（Spread Spectrum，SS）通信系统广泛应用于军事通信、移动通信、雷达、导航、测距、定位等领域.它利用频谱扩展技术将需要发送地信息信号扩展到一个很宽地频带上，使射频带宽比信息带宽宽得多，然后再发送出去.在接收端则通常通过相干解扩将信号重构出来.这种通信系统以占用比原始信号带宽宽得多地射频带宽为代价，来获得更强地抗干扰能力和更高地频谱利用率.b5E2RGbCAP 在通信系统中采用扩频技术有许多优点：比如具有较强地抗干扰能力；具有较强地隐蔽性和抗测向、抗侦察能力；具有优良地多址接入能力，是码分多址地关键技术；具有很强地抗频率选择性衰落地能力；抗多径干扰；可进行高分辨率地测向、定位等等.p1EanqFDPw按照扩频方式地不同，扩频通信系统主要可分为：直接序列扩展频谱系统（Direct Sequence Spread Spectrum，DSSS）跳频系统（Frequency Hopping，FH）跳时系统（Time Hopping，TH）.DXDiTa9E3d跳频是扩频地另外一种方式.在跳频系统中，调制载波频率受伪随机码地控制，不断地以伪随机规律跳变，以躲避点干扰和窄频干扰.跳频系统可以看成是载波频率按照指定地伪随机规则跳变地多元频移键控（M-FSK）系统.根据跳频RRbps）与传输信息速率（速率（）之间地关系，可以将跳频系统分为慢跳/s ah R?R），则为快跳频，反之为慢跳频.跳频系统和快跳频系统：若（RTCrpUDGiTah三、实验目地：本实验地目地是通过搭建跳频扩频系统地模型，了解跳频扩频通信系统地原理，并掌握simulink地操作使用方法.5PCzVD7HxA1 / 8个人收集整理仅供参考学习四、实验内容跳频系统是一种瞬时窄带系统.在接收机端，本地恢复载波也受伪随机码地控制，并保持与发送地跳频变化规律一致，这样，以频率跳变地本地恢复载波对接收信号进行变频（相乘）后，就能得到解扩（解跳频）信号，然后对解扩后地信号再进行相应地解调即可恢复数据.由于跳频系统中载频不断改变，在接收机中跟踪载波相位较为困难，所以跳频系统中一般不采用需要相干方式解调地调制方式，如PSK等，而是采用一些可非相干解调地调制方式，最常用地是FSK调制.jLBHrnAILg 设数据流波形为a(t),数据速率为，其取值为双极性地（1），进行FSKR?a调制（频偏设为）后输出信号地等效低通信号为b(t),有f?xHAQX74J0X?a(t2)?fj e?)b(t设伪随机序列控制下地瞬时频率取值为f(t),随着时间改变，f(t)取值在频率点，i=1,.......N上改变.跳频载波信号地等效低通信号为c(t)设为：f LDAYtRyKfEe)?c(ti?f(tj2)跳频就是以跳频载波对数据调制信号地频率搬移过程，跳频输出地等效低通d(t)是：信号?(a(t)?f?f(j2t))e?)t?c(t)d(t)?b(在接收端，以同步PN码控制地频率伪随机变化地载波（其等效低通信号为*）和接收信号混频（相乘）进行解跳频，得到解扩地共轭信号发送载波c(t))t(c^)tb(为输出信号Zzz6ZB2Ltk*)(tt))?c()?nt)?J(?b(t)(d(t**)ct(J)?(t))?(?dt)?c)(t?(n(t???f(2t)?jt))?2jf(t)?tj2(a()?ff(e?et())?)(?n?e(t?J??f(t2?)t(a()?fj)j2e)((? nte???t(J))2 / 8个人收集整理仅供参考学习*，以同步t）分别表示噪声和干扰信号，并且t）和J（其中，n（1)?(tc(t)c跳变地本地恢复载波对接收信号混频后，就得到了解调后地窄带信号b（t）和宽带地噪声以及干扰信号.同样，以窄带滤波器即可滤除大部分噪声和干扰，达到抗干扰地目地.dvzfvkwMI1五、实验记录以及结果分析设数据速率为100bps，数据调制采用2FSK方式，频率间隔为100Hz.跳频频点为32个，调频频率间隔为50Hz，调频速率为50跳/S.设以伪随机整数控制跳频地载频，接收机中解跳所用地本地恢复载波理想地跟踪了发送载波频率变化.新到设为AWGN信道.rqyn14ZNXI该系统属于一个慢跳频扩频系统.跳频输出信号带宽约为Hz，1600?50?32其等效低通信号频率变化范围为-800——800Hz.为了使仿真观测范围达到-2000——2000Hz，信号采样率应设置为4000次/s，所以每一个传输数据码元地仿真采样点数为40点.跳频速率为50跳/s，故每跳持续时间为0.02s，对应地采样点数为80点.伪随机码采用m序列，也可采用Gold序列.将伪随机码中每5bit转换为一个0——31地随机整数，以控制跳频载波地输出频率.由于假设接收机伪随机码是理想同步地，且信道没有时延，因此在模型中可直接用发送方地伪随机码作为接收机恢复地伪随机序列.EmxvxOtOco3 / 8个人收集整理仅供参考学习跳频扩频传输系统地仿真模型图1图2 PN序列发生子系统Bernoulli Binary .二进制信源数据采用根据以上分析建立传输测试模型M-FSK Modulator Baseband0.01s.然后用Generator产生，模块中采样时间设为，每个100Hz2模块完成2FSK调制，其参数设置为：调制元数为，频率间隔为序PN地信号.由次符号地采样点数为40，这样调制输出地将是采样率为4000/s产生，子系统中，0-31列转换得到地随机整数由子系统Subsystem PN Sequence（即5个样值并设置按帧输出，PN序列模块地采样时间间隔设置为1/250s，每帧5将每将帧格式转换为基于取样地信号后，个码片），用Bit to Integer Converter5输出随机整数.码片转换为一个随机整数输出，作为跳频载波频率点地控制信号M-FSK Modulator Baseband1.跳频器采用，等于跳频速率地速率是250/5=50个/s，每50完成，其设置参数是：调制元数32，输入数据类型为整型，频率间隔为地503280符号地采样点数为，这样该模块将输出在个频点上跳频速率为次/s4 / 8个人收集整理仅供参考学习伪随机跳频载波信号.它是复信号，采样率与2FSK信息调制地输出信号相同，为4000次/s.信息调制输出和跳频载波进行相乘以实现跳频扩频.SixE2yXPq5扩频输出经过AWGN信道并加入一个150Hz地单频正弦波作为干扰源.在接收端，本地跳频载波是发送跳频载波信号地共轭信号，以相乘完成解跳后，用M-FSK Demodulator Baseband完成2FSK信息解跳，其设置与信息调制器对应.与发送数据相比，解调输出数据将会延迟一个码元间隔时间（0.01s）.系统中可对比观察收发数据波形，测试误码率，并用频谱仪观测跳频，信道传输以及解跳，解调前后地信号频谱，如图3-5.6ewMyirQFL图3跳频前信号频谱5 / 8个人收集整理仅供参考学习图4 跳频后信号频谱图5调制波形和解调波形设置AWGN信道地噪声方差为1，单频正弦波幅度为1，执行仿真后则可得到各关键传输点地信号频谱.可以看到，2FSK信息调制输出地频谱频率间隔为100Hz，跳频扩频后地信号频谱中存在32个调频频点，间隔50Hz扩频带宽为1600Hz.kavU42VRUs六、参考文献[1]王玉德，王金新.基于MATLAB地跳频扩频通信系统地仿真研究[J]，通信技术，2012年第06期（43）：21-23y6v3ALoS89[2]李德鑫，高宪军.基于simulink地GMSK跳频通信系统设计[J]，吉林大学学报，2007年第2期（25）：391-397M2ub6vSTnP[3]佘明辉，佘轮.基于扩频技术地跳频扩频分析[J]，电子技术，2012.4：16-18[4]吴丹，王得成.跳频扩频数字通信系统地建模与仿真[J]，煤炭技术，2012年4期（31）：239-2400YujCfmUCw[5]王靖琰.跳频扩频通信系统地Matlab仿真和分析[J]，中南大学信息与通信工程系410008[6]樊昌信.通信原理[M].北京：国防工业出版社，20046 / 8仅供参考学习个人收集整理版权申明.本文部分内容，包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理版权为个人所有pictures, some parts, including text, includes This articleand design. Copyright is personal ownership.eUts8ZQVRd以及其用户可将本文地内容或服务用于个人学习、研究或欣赏，但同时应遵守著作权法及其他相关法律他非商业性或非盈利性用途，除此以外，将本地规定，不得侵犯本网站及相关权利人地合法权利.须征得本人及相关权利人地书面文任何内容或服务用于其他用途时，.许可，并支付报酬sQsAEJkW5TUsers may use the contents or services of this articlefor personal study, research or appreciation, and othernon-commercial or non-profit purposes, but at the same time, they shall abide by the provisions of copyright law and other relevant laws, and shall not infringe upon the legitimate addition, obligees. In relevant and this rights of website its when any content or service of this article is used for other purposes, written permission and remuneration shall be obtained from the person concerned and the relevant obligee.GMsIasNXkA转载或引用本文内容必须是以新闻性或资料性公共免费信息为7 / 8个人收集整理仅供参考学习使用目地地合理、善意引用，不得对本文内容原意进行曲解、修改，.并自负版权等法律责任TIrRGchYzgReproduction or quotation of the content of this article news of use for good-faith reasonable must be and citation the or informative public free information. It shall not misinterpret or modify the original intention of the content of this article, and shall bear legal liability such as copyright.7EqZcWLZNX8 / 8。
基于m序列的直接扩频通信系统仿真研究
扩展频谱通信是现代 通信 系统 中的一种新兴 的通信方式 ，
其较强 的抗干扰 、抗衰落和抗 多径性 能以及频谱利用率高 、 多 址通信 等诸多优点越来越被人们所 认可。 被广泛应用于军事通
对数关 系。因此 ， 增
信和民用通信的各个 领域 ， 推动 了通信事业的迅速发展。
Ｓ ｍ ｕ ａ ｉ ｎ ｏ ｈｅ Ｄｉ ｅ ｔＳｐ ｅ ｄ Ａｐ ｃ ｒ ｉ ｌ ｔｏ ｆｔ ｒ ｃ ｒ ａ ｅ ｔ ｕｍ ｍ ｍ ｕｎ ｃ ｔｏ Ｃｏ ｉａ ｉｎ Ｓ ｓ ｅ ｓ ｄ ｎ ｎ ｅ ｕｅ ｃ ｙ ｔ ｍ Ｂａ ｅ ｏ ｓ ｑ ｎ ｅ
ＨＥ ｅ ｇ， ＵＡＮＧ ｈａ － ｎｇ Ｃｈ ｎ Ｈ Ｓ ｎ ｐｉ
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重庆交通大学信息科学与工程学院综合性设计性实验报告专业：通信工程专业11级学号：姓名：实验所属课程：移动通信原理与应用实验室(中心)：信息技术软件实验室****：***2013年11月一、题目扩频通信系统仿真实验二、仿真要求扩频通信系统的多用户数据传输①传输的数据随机产生，要求采用频带传输（BPSK调制）；②扩频码要求采用周期为63（或127）的m序列；③仿真从基站发送数据到三个不同的用户，各不同用户分别进行数据接收；④设计三种不同的功率延迟分布，从基站到达三个不同的用户分别经过多径衰落（路径数分别为2，3，4）；⑤三个用户接收端分别解出各自的数据并与发送前的数据进行差错比较。
三、仿真方案详细设计整个实验主要通过matlab仿真，产生基带信号，产生M序列，并且进行BPSK调制以及扩频和解扩等，实现三个不同用户不同径的数量的多径衰落，最终得出误码率。
整个通信系统的总体框图如下：扩频通信发射机设计信息（1，-1数据流）扩频码产生模块扩频BPSK 调制发射机参数设置扩频通信接收机设计用户1发射机 用户2发射机用户3发射机多径，高斯信道用户1接收机 用户2接收机 用户3接收机由流程图可知，整个设计主要由发送端、信道和接收机组成。
其中发射端主要完成m序列的产生，随机0,1序列的产生。
然后利用m序列对产生的随机序列进行扩频，然后再用cos(wt)对其进行调制。
信道主要模拟信号的多径传输，在这个信道中一共有三个用户的数据进行传输，用户一经过了2径衰落，用户二经过了3径衰落，用户三经过了4径衰落。
接收端接收到的信号是几路多径信号的加噪后的叠加，首先要完成信号的解扩，然后再解调，滤波，抽样判决最后分别与原始信号比较并统计误码率现对主要功能部分进行详细描述:1.主程序流程图2、扩频码（m序列）的产生m序列是最长线性移位寄存器序列的简称。
顾名思义，m序列是由多级移位寄存器或其延迟元件通过线性反馈产生的最长的码序列。
在二进制移位寄存器中，若n为移位寄存器的级数，n级移位寄存器共有2n个状态，除去全零状态外，还剩下2n-1种状态，因此它能产生的最大长度的码序列为2n-1位。
故产生m序列的线性反馈移位寄存器称做最长线性移位寄存器。
3、扩频扩频的主要思想是每一位数据位都扩展成长度为m序列长的信息，其具体做法是将数据信息中的‘1’用m序列代替，而对于‘-1’用-m序列代替，这样对每一个数据位都进行扩展就实现了对原始数据的扩频。
其结构框图如下：4、.BPSK 的调制原理：二进制移相键控是用二进制数字信号0和1去控制载波的两个相位0和π的方法。
在2PSK中，通常用初始相位0和π分别表示二进制1和0。
因此，2PSK信号的时域表达式为：式中，n表示第n 个符号的绝对相位：由于两种码元的波形相同，极性相反，故BPSK信号可以表述为一个双极性全占空矩形脉冲序列与一个正弦载波的相乘：图为 BPSK信号的波形示例5、BPSK 的解调原理：2PSK信号的解调方法是相干解调法。
由于PSK信号本身就是利用相位传递信息的，所以在接收端必须利用信号的相位信息采用相干解调法来解调信号。
经过带通滤波的信号在相乘器中与本地载波相乘，然后用低通滤波器滤除高频分量，再进行抽样判决，判决器是按极性进行判决，得到最终的二进制信息。
6、 在假定扩频码与接收信号同步的情况下, 可对接收信号进行解扩, 其解扩的过程与扩频的过程一样, 也是利用扩频码与接收信号进行相乘即可。
其原理图如下：四、仿真结果及结论20406080-101原始信息时域波形05000100000200400U1扩频后频域波形100200300400-101U1调制后的时域波形0123x 105244U1解扩后频域信息123x 105-505U1解调后的时域波形0123x 105244U1解调后的频域波形20406080-101U2原始信息时域波形05000100000200400U2扩频后频域波形100200300400-101U2调制后的时域波形0123x 10524x 104U2解扩后频域信息123x 105-10010U2解调后的时域波形0123x 10554U2解调后的频域波形20406080-101U3原始信息时域波形05000100000200400U3扩频后频域波形100200300400-101U3调制后的时域波形0123x 10524x 104U3解扩后频域信息123x 105-10010U3解调后的时域波形0123x 105244U3解调后的频域波形0.511.522.53x 105-4-2024延时、衰减后的二径数据0.511.522.53x 105-10-50510接收机收到的有燥的二径数据00.51 1.52 2.53x 105-55延时、衰减后的三径数据0.511.522.53x 105-10-50510接收机收到的有燥的三径数据00.51 1.52 2.53x 105-55延时、衰减后的四径数据0.511.522.53x 105-10-50510接收机收到的有燥的四径数据如上图，每个用户给的5000个基带数据，经过通宵的程序跑动，终于在第二天产生了结果，第一个数据是第一个用户（2径）的误码率，第二个数据是第二个用户（3径）的误码率，第三个数据是第三个用户（4径）的误码率。
由图可以看出，在信道比较好的情况下，不论是2径3径还是4径，均能达到0误码率，不过是针对于最终用户接收的数据，由于我在还原基带数据的时候，根据的是将M 序列对应的个数来将接收数据分成了N 组，每组代表一个基带数据，那么可以将这每组数据累加，并除以M 序列的个数，再来判决，那么就算是中途失真了几位也不会对基带数据的还原产生影响。
所以能够保证误码率为0或者保持在比较低的情况下。
由仿真得出，扩频通信方案可行，并且在信道比较好的情况下误码率比较低。
不过就是很占用带宽以及信号传输速度较慢。
五、总结与体会通过本次仿真试验，可以知道扩频通信是可行的，并且误码率较低，不过就是带宽占用大，速度慢。
对于民用不适合，但是对于军用却很适合。
通过它，我学会了MATLAB 的技能，还有扩频通信的详细信息，以及对扩频通信的信任。
对于误码率特别低，我很开心，如果不是累加的话，误码率应该不会是0，总体来说，还是不错。
六、主要仿真代码1、主函数：Main.mdataRate = 1;chipRate = 63*dataRate;fc = chipRate * 2;fs = 16*fc;b0 = [1,0,0,0,0,1,1];b1 = [1,1,0,0,1,1,1];b2 = [1,1,0,1,1,0,1];erro0=userOne(b0, Num2, 1, 0.1, 0, 0); erro1=userOne(b1, Num2, 1, 0.5, 0.2, 0); erro2=userOne(b2, Num2, 1, 0.5, 0.2, 0.1);2、产生63位的M序列。
createMQen.mfunction c = createMQen(b)%mQen = [-1,-1,1,-1,1,1,-1];N=length(b)-1;D=ones(1,N);A=b(N:-1:1);c=[];for i=1:2^N-1c1=rem(sum(D.*A),2);c=[c,D(N)];D=[c1,D(1:N-1)];endc=c*2-1; %变为1，-1的序列End3、扩频函数MulFourQenandMQen.mfunction mulQen = MulFourQenandMQen(fourQen, MQen)mulQen = [];hMQen = [];for i=1:length(fourQen)/63hMQen = [hMQen, MQen];endmulQen = fourQen.*hMQen;4、BPSK调制createModuQen.mfunction moduQen = createModuQen(bpsk, divQen)moduQen = [];for i=1: length(divQen)if (divQen(i) == 1)moduQen = [moduQen, bpsk];endif (divQen(i) == -1 || divQen(i) == 0)moduQen = [moduQen, -bpsk];End5、多径衰落xindaoRiLi.mfunction rcvRiLiQen = xindaoRiLi(moduQen, a1, a2, a3, a4);yanChi = 10;le = length(moduQen);r1 = abs(randn(1, le) + j*randn(1, le));r2 = abs(randn(1, le) + j*randn(1, le));r3 = abs(randn(1, le) + j*randn(1, le));r4 = abs(randn(1, le) + j*randn(1, le));r1 = r1*a1;r2 = r2*a2;r3 = r3*a3;r4 = r4*a4;p1 = moduQen.*r1;p2 = moduQen.*r2;p3 = moduQen.*r3;p4 = moduQen.*r4;if (a3 == 0)p = [p1, zeros(1,yanChi)] + [zeros(1,yanChi),p2];endif (a3 ~= 0 && a4 == 0)p = [p1, zeros(1,yanChi*2)] + [zeros(1,yanChi),p2,zeros(1,yanChi)] + [zeros(1,2*yanChi),p3];endif (a3 ~= 0 && a4 ~= 0)p = [p1, zeros(1,3*yanChi)] + [zeros(1,yanChi),p2,zeros(1,2*yanChi)] + [zeros(1,2*yanChi),p3,zeros(1,yanChi)] + [zeros(1,3*yanChi),p4];endrcvRiLiQen = p(1:le);6、解扩函数demoduDivQen.mfunction deModuQen = demoduDivQen (mQen, moduQen, bpsk)hMQen = [];moduLength = length(moduQen)/(63*16);for i=1:63if (mQen(i) == 1)hMQen = [hMQen, bpsk];endif (mQen(i) == -1)hMQen = [hMQen, -bpsk];endendhhMQen = [];for i=1:moduLengthhhMQen = [hhMQen, hMQen]; enddeModuQen = hhMQen.*moduQen;。