基于matlab的直接序列扩频仿真
基于matlab的直序扩频通信系统的仿真设计
基于matlab的直序扩频通信系统的仿真摘要根据扩频理论，用MATLAB对直接序列扩频通信系统进行了仿真。
根据香农定理和科捷尔尼科夫潜在抗干扰理论,通过MATLAB的仿真平台对直扩通信系统进行了仿真,建立了扩频通信系统仿真模型,详细讲述了各个模块的设计,接收端同步捕获过程采用数字匹配滤波器的原理。
在给定的仿真条件下，对仿真程序进行了运行测试，得到了预期的仿真结果。
关键词：直接序列扩频；通信；MATLABDirect sequence spread spectrum communication system basedon matlab simulationAbstractIn this paper, based on the spread spectrum theory, I use MATLAB to simulate the direct sequence spread spectrum．According to the shannon theorem and jie's nico's potential interference theory, direct sequence spread spectrum is simulated by the simulation platform which is offered by MATLAB. And it tells the story of the design of various modules in detail. The receiver synchronization capture process adopts the principle of digital matched filter. In a given simulation conditions, I run the test simulation program and get the expectant simulation results.Key Words:direct sequence spread spectrum, communication, MATLAB目录1绪论31.1 扩频通信的概述31.2扩频通信的发展与应用32 直接序列扩频通信52.1理论基础52.2扩频通信系统的指标62.3扩频通信的种类72.4直接序列扩频通信系统72.5 扩频序列122.6 扩频序列的同步捕获162.6.1 扩频序列的伪码同步162.6.2 扩频序列的同步捕获173 直接扩频系统MATLAB仿真263.1 直接扩频MATLAB仿真组成框图263.2 m序列发生器263.3 高斯噪声263.4干扰和解扩判决273.5仿真结果分析273.6实验心得29附录29参考文献32致331 绪论1.1 扩频通信的概述扩频通信与光纤通信、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,它是指发送的信息被展宽到一个很宽的频带上,在接收端通过相关接收,将信号恢复到信息带宽的一种系统[1]。
基于MATLAB的扩频和调频通信系统仿真
实验报告课程名称：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：李义学号：12013002346日期：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、 实验平台硬件平台：笔记本电脑软件平台：windows7操作系统、Matlab R2013a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，因此传输的有效性是用传输速率来衡量的。
可靠性，是指通信系统可靠地传输信息。
由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，传输可靠性是用整个系统的输出信噪比来衡量的。
在数字通信系统中，传输可靠性是用差错率来衡量的。
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中得到了应用。
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)(t f 。
信号的时域表示式)(t f 可以用傅立叶变换得到其频域表示式)(f F 。
基于MATLAB的扩频通信系统仿真
《通信技术综合实验》实验报告基于MATLAB 的扩频通信系统仿真摘要：扩展频谱通信具有很强的抗干扰性能，其多址能力、保密、抗多径等功能也倍受人们的关注，被广泛地应用于军事通信和民用通信中。
扩频通信系统利用了扩展频谱技术，将信号扩展到很宽的频带上，在接收端对扩频信号进行相关处理即带宽压缩，恢复成窄带信号。
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。
本文利用MATLAB 对扩频系统中的m 序列的产生、频谱、相关函数，以及整个扩频系统工作原理进行了仿真，为今后扩频通信系统在各个领域的应用和研究提供了依据。
关键词：直扩通信；信噪比；误码率；抗干扰正文：一、实验原理：扩频通信的基本特点是其传输信息所用信号的带宽远大于信息本身的带宽。
除此以外，扩频通信还具有如下特征:1是一种数字传输方式；2带宽的展宽是利用与被传信息无关的函数(扩频函数)对被传信息进行调制实现的；3在接收端使用相同的扩频函数对扩频信号进行相关解调，还原出被传信息。
Shannon 定理指出：在高斯白噪声干扰条件下，通信系统的极限传输速率（或称信道容量）为C = BL og 2 (1 + N S)b / s（2-1）式中：C――为系统的信道容量（bit/s ）； B――为系统信道带宽（Hz ）；S――为信号的平均功率；N――为噪声功率由式中可以看出。
若白噪声的功率谱密度为n0，噪声功率N=nB ，则信道容量C可表示为：1《通信技术综合实验》实验报告C = BLog 2(1+S)b / s n0 B（2-2）由上式可以看出，B、n0、S确定后，信道容量C就确定了。
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，通过编码，信源的信息能以任意小的差错概率通过信道传输。
基于直接序序列扩频的MATALB仿真
.摘要本课题在研究DS -CDMA系统理论的基础上，利用MATLAB对其进行仿真，根据系统功能和指标要求，对信源编码/ 译码、扩频/ 解扩、QPSK(Quadrature Reference Phase Shift Keying ，四相相移键控) 调制/ 解调等模块进行了设计，并设置了相对应的参数，给出整个通信系统的仿真程序。
然后改变用户数，利用子程序仿真，根据图形所示误码率的优劣，分析得出导致系统误码率性能下降的主要原因是多址接入带来的干扰。
并在此基础上改变扩频码的类型，重新利用程序仿真，由仿真结果得出信号的误码率降低，改善了因多址接入给系统带来的干扰，提高了系统的抗干扰能力。
关键词：直扩系统；CDMA ；扩频；QPSK调制解调目录第一章绪论 (4)1.1 课题背景及目的 (4)1.2 国内外研究状况 (4)1.3 课题研究的内容 (4)1.4 课题研究方法 (5)第二章基础知识 (6)2.1 扩频通信系统简述 (6)2.1.1扩频通信系统的基本原理 (6)2.1.2扩频通信系统的分类 (7)2.2直接序列扩频通信系统 (8)2.2.1直接序列扩频通信系统的基本调制方式 (9)2.2.2直扩通信系统中的扩频码类型及仿真分析 (9)第三章系统仿真与分析 (12)3.1 系统仿真 (12)3.1.1单用户用m序列扩频后经过AWGN信道的仿真 (12)3.1.2多用户用m序列扩频后经过AWGN信道的仿真 (13)3.2 选用不同的扩频码仿真 (14)3.2.1 用户用Gold序列扩频后经过AWGN信道的仿真 (14)3.2.2 用户用正交Gold序列扩频后经过AWGN信道的仿真 (15)引言CDMA通信系统是利用给不同的用户分配不同的扩频编码，实现多用户同时在同一频率互不干扰进行通信，即码分多址通信。
使用扩频编码，会将原始信号的频谱带宽扩展，因此，对这种调制方式的通信，又称为扩频通信。
扩频通信具有较强的抗干扰能力和隐蔽性，并能同时实现多址通信，目前已经成功应用在第三代移动通信系统中。
直接扩频Matlab仿真实验报告m序列
西 安 邮 电 大 学实验名称：基于Matlab 直接序列扩频系统性能仿真一、 实验目的通过仿真，进一步掌握m 序列产生方法及其性能，重点掌握直接序列扩频通信系统原理及性能。
二、 实验环境Win10 Matlab2015b三、 实验内容● 产生n=7时203对应的m 序列，并给出其NRZ 波形的自相关函数；● 选用相位差16个码片的两条序列兼做地址和扩频码，构造码分系统，仿真其通信原理；●仿真AWGN 和单频干扰下系统的BER 性能。
四、 实验原理扩频通信的可行性是从香农公式引申而来2log (1+S/N)C W其中，C 为系统信道容量(bit/s )；W 为系统信道带宽；N 为噪声功率S 为信号功率。
由上式可以看出，可以从两种途径提高信道容量C ，即加大带宽W 或提高信噪比S/N 。
也就是说当信道容量C 一定时，信道带宽W 和信噪比S/N 是可以互换的，增加带宽可以降低对信噪比的要求，可以使有用信号的功率接近甚至湮没在噪声功率之下。
扩频通信就是通过增加带宽来换取较低的信噪比，这就是扩频通信的基本思想和理论依据。
当信噪比无法提高时，可以加大带宽，达到提高信道容量的目的。
直接序列扩频的原理是，在发射端把有用信号与伪随机序列相乘(或者模二加)，使信号的频谱展宽到一个很宽的范围，然后用扩展后的序列去调制载波。
在接收端，把接收到的信号用相同的伪随机序列相乘，有用信号与伪随机码相关，相乘后恢复为扩频前的信号。
输入的数据信息为d(t)(设基带带宽为B 1)，由伪随机编码(如m 序列)调制成基带带宽为B 2的宽带信号，由于扩频信号带宽大于数据信号带宽，所以信号扩展的带宽由伪随机码控制，而与数据信号无关。
经扩频调制的信号再经射频调制后即可发送。
直扩系统的原理框图接收端收到发送来的信号，经混频得到中频信号后，首先通过同步电路捕捉并跟踪发端伪码的准确相位，由此产生与发端伪码相位完全一致的伪随机码作为扩频解扩的本地扩频码，再与中频信号进行相关解扩，恢复出扩频前的窄带信号，而在解扩处理中，干扰和噪声与伪随机码不相关故被扩展，通过滤波使之受到抑制，这样就可在较高的解扩输出信噪比条件下进行信息解调解码，最终获得信息数据。
基于matlab的直接序列扩频通信系统仿真
基于matlab的直接序列扩频通信系统仿真基于MATLAB的直接序列扩频通信系统仿真1.实验原理：直接序列扩频（DSSS）是直接利用具有高码率的扩频码系列采用各种调制方式在发端与扩展信号的频谱，而在收端，用相同的扩频码序去进行解扩，把扩展宽的扩频信号还原成原始的信息。
它是一种数字调制方法，具体说，就是将信源与一定的PN码（伪噪声码）进行摸二加。
例如说在发射端将"1"用11000100110，而将"0"用00110010110去代替，这个过程就实现了扩频，而在接收机处只要把收到的序列是11000100110就恢复成"1"是00110010110就恢复成"0"，这就是解扩。
这样信源速率就被提高了11倍，同时也使处理增益达到 10DB以上，从而有效地提高了整机倍噪比。
1.1 直扩系统模型直接序列扩频系统是将要发送的信息用伪随机码(PN码)扩展到一个很宽的频带上去，在接收端用与发送端相同的伪随机码对接收到的扩频信号进行相关处理，恢复出发送的信号。
对干扰信号而言，与伪随机码不相关，在接收端被扩展，使落入信号通频带内的干扰信号功率大大降低，从而提高了相关的输出信噪比，达到了抗干扰的目的。
直扩系统一般采用频率调制或相位调制的方式来进行数据调制，在码分多址通信中，其调制多采用BPSK、DPSK、QPSK、MPSK 等方式，本实验中采取BPSK方式。
直扩系统的组成如图1所示，与信源输出的信号a(t)是码元持续时间为Ta的信息流，伪随机码产生器产生伪随机码c(t)，每个伪随机码的码元宽度为Tc (Tc<<Ta)。
将信息码与伪随机码进行相乘或模二加，产生一速率与伪随机码速率相同的扩频序列，这时信息带宽已经被展宽(如图2b)，然后用扩频序列去调制载波，则信号频谱被搬移到射频上(如图2c )。
在接收端，接收到的信号经混频后，用与发射同步的伪随机码对中频信号进行相关解扩，将信号的频带恢复为信息的频带，然后再进行解调，恢复出所传送的信息a(t)。
基于matlab的直接序列扩频通信系统仿真1
基于直接扩频序列技术的BPSK系统的仿真设计报告摘要：本文首先介绍了直接序列扩频系统的模型，然后概要阐述了常用的伪随机码以及扩频技术的优点，最后利用MATLAB对BPSK直扩系统进行了仿真。
关键词：直接序列扩频；伪随机码；BPSK；仿真1 引言扩频技术是扩展频谱通信(SSC—Spread Spectrum Communication)的简称，它是随着在军事通信中的应用发展起来的，由于其具有其它一般通信方式不具备的抗于扰强，抗多径衰落好，保密性好等一系列的优点，因此近年来它在民用通信中的应用也开始越来越受到人们的重视。
这次主要研究扩频通信系统中常用直接扩频序列技术的BPSK系统调制方式。
2 直接序列扩频系统直接序列扩频系统又称为直接序列调制系统或伪噪声系统(PN系统)，简称为直扩系统，是目前应用较为广泛的一种扩展频谱系统。
人们对直扩系统的研究最早，如美军的国防卫星通信系统(AN-VSC-28)、全球定位系统(GPS)、航天飞机通信用的跟踪和数据中继卫星系统(TDRSS)等都是直扩技术应用的实例。
2.1直扩系统模型直接序列扩频系统是将要发送的信息用伪随机码(PN码)扩展到一个很宽的频带上去，在接收端用与发送端相同的伪随机码对接收到的扩频信号进行相关处理，恢复出发送的信号。
对干扰信号而言，与伪随机码不相关，在接收端被扩展，使落入信号通频带内的干扰信号功率大大降低，从而提高了相关的输出信噪比，达到了抗干扰的目的。
直扩系统一般采用频率调制或相位调制的方式来进行数据调制，在码分多址通信中，其调制多采用BPSK、DPSK、QPSK、MPSK等方式。
直扩系统的组成如图1所示，与信源输出的信号a(t)是码元持续时间为Ta的信息流，伪随机码产生器产生伪随机码c(t)，每个伪随机码的码元宽度为Tc (Tc<<Ta)。
将信息码与伪随机码进行相乘或模二加，产生一速率与伪随机码速率相同的扩频序列，这时信息带宽已经被展宽(如图2b)，然后用扩频序列去调制载波，则信号频谱被搬移到射频上(如图2c )。
基于MATLAB的直接序列扩频通信系统性能仿真分析研究
２００７年第２９卷电气传动自动化ＶｏＩ．凹。
№．３第３期第３９页瑚耀ａ限ＩｃⅨ田限ＡＩ履ｏＭＡｌｌＩ（瞒２００７。
２９｛３）：３９—４２文章缩号：１００５—７２７７（２００７）０３—００３９—０４基于ＭＡＴＬＡＢ的直接序列扩频通信系统性能仿真分析研究张蕾１，郑实勤ｚ（１。
兰州大学信息科学与工程学院，甘肃兰州７３０００。
；２．天水电气传动研究所，甘肃天水７４ｌＯｌ８）摘要：介绍了直接序列扩频通信的理论基础和模型，并通过ＭＡｌｒＩＡＢ提供的ｓｉｍｕｌｉｎｋ仿真平台对直扩通信系统进行了仿真，在不同的条件下运行了仿真系统，研究了扩频增益、调制方式和不同扩频码对系统性能的影响。
关键词：扩频增益；信噪比；误码率；直扩通信中图分类号：ＴＮ９１４．４２文献标识码：ＢＲｅ鼬ａｒｃｈＯｎｐｅ—．ｏｎ瑚哪ｃｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｄｉｒｅｃｔ∞ｑｌ地ｎｃｅｓｐｒｅａｄｓｐｅｃｔｒ删脏ｃｏｍｍｌｌＩｌｉｃａｔｉＯｎｓｙｓｔｅｍｂａ∞ｄｏｎＴ讧ＡＴＬＡＢｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｚＨＮＡＧＬｅｉｌ，ｚＨＥＮＧｓｈｉ—ｑｉ秸（１．ｃｏ如伊旷蜘咖以协＆拓船ｅ帆ｄＥｎ∥础ｅ“昭，￡删杞ｂｕ№如ｅ倦渺，ＬⅡ眦＾Ｄｕ７３００００，吼打ｍ；２．死ｎｍ＾ＨｉＥ跆ｃ￡ｒ缸Ｄｒ妇ｅＲｅｓｅ们＾风碗ｕ￡ｅ，ｎ帆ｓ危以７４１０１８，Ｃ＾ｉｎｏ）ＡＫ咖囊ｃｔ：ＴｈｅｔＩｌｅｏｒｙｂａｓｅａｎｄｔｈｅｍｏｄｅｌｏｆｔｌＩｅｄｉｒｅｃｔｓｅｑｕｅｎｃｅｓｐｒｅａｄｓｐｅｃｔｍｍｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．ＴｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｎｌｏｄｅｌｏｆｔｈｅｄｉｒｅｃｔｓｅｑｕｅｎｃｅｓｐｒｅａｄｓｐｅｃｔｍｍｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｉｓｂｕｉｌｔｂｙｕｓｉｎｇＳｉｍｕｌｉｎｋ，ｗｈｉｃｈｉｓｐｍｖｉｄｅｄｂｙＭＡｎＡＢ．Ｉｎ８ｄｄ“ｉｏｎ，ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｐｍ卵ａｍｉｓｒｕｎｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｔｌＩｅ陀ｌａｔｉｏｎｓ¨ｐｂｅｔｗｅｅｎｔＩｌｅｓｐｒｅａｄｓｐｅｃｔｍｍｇａｉｎ，ｔｈｅｍｏｄｕｌｅｍｅｔｈｏｄｓ，ｔｈｅ印ｒｅａｄｓｐｅｃｔｎｌｍｃｏｄｅａｒＩｄｔＩｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃ砒ｉｏｎ鲫暑ｔｅｍｐｅｒｆｂ彻ａｎｃｅａｒｅａ１８０ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｉ【ｅｙｗｏｒｄ戳印弛ａｄｓｐｅｅｔｎＪｍｇａ汹；ｓｉｇｎａｌ＿ｔ０＿－ｎｏｉｓｅｍｔｉｏ；ｅｎ勺ｒｒａｔｅ；ｄｉｆｅｃｔｓｅｑｕｅｎｃｅｓｐｒｅａｄｓｐｅｃｔｍｍｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ１引言扩频通信即扩展频谱通信（ＳｐｒｅａｄｓｐｅｃｔｍｍＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ），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。