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1、 摘 要 人們口頭常說(shuō)的移動(dòng)通訊在一定程度上可以歸結(jié)為固定點(diǎn)到移動(dòng)用戶間或者雙向移動(dòng)用戶所進(jìn)行的一系列通訊形式。在此過(guò)程當(dāng)中主要憑借衛(wèi)星通訊、蜂窩、團(tuán)隊(duì)無(wú)線電以及集體等層面的系統(tǒng)形式，在相對(duì)較為復(fù)雜甚至存在擾動(dòng)的外部環(huán)境當(dāng)中實(shí)現(xiàn)的信息傳播、通信。 CDMA技術(shù)又稱碼分多址技術(shù)，該技術(shù)已成為全球無(wú)線接入技術(shù)之一，是當(dāng)前無(wú)線通信，特別是移動(dòng)通信的主要技術(shù)，它不僅具備相對(duì)較高的高頻利用率，在抵抗擾動(dòng)方面也呈現(xiàn)出相對(duì)較強(qiáng)的態(tài)勢(shì)。所謂的技術(shù)可有效憑借擴(kuò)頻技術(shù)進(jìn)行一系列帶寬信息的傳輸工作，相應(yīng)的帶寬在一定程度上要比所謂的信息帶所需寬高出多個(gè)數(shù)量級(jí)，正因如此，可以通過(guò)其偽隨機(jī)碼完成相應(yīng)的調(diào)

2、制，緊接著再依據(jù)載波調(diào)制完成相關(guān)信息發(fā)送。在接收端必須保持所用的偽隨機(jī)碼相對(duì)一致，才能對(duì)相應(yīng)接收的帶寬信號(hào)完成切實(shí)有效的處理，這也就是所謂的解擴(kuò)，從而得以實(shí)現(xiàn)通訊。 基于對(duì)完成虛擬通訊仿真工作，在此過(guò)程中可以得到相應(yīng)的基帶信號(hào)源以及完成調(diào)制后的相關(guān)頻譜圖。根據(jù)相應(yīng)的仿真結(jié)果可以得知，即使存在相對(duì)較大的噪音干擾，相應(yīng)的輸入信號(hào)也能徹底在接收端完成全面再現(xiàn)。本文研究了CDMA系統(tǒng)的主要原理部分，包括系統(tǒng)理論模型，并仿真了一些計(jì)算模型。 關(guān)鍵詞：碼分多址技術(shù)，直接序列擴(kuò)頻，m序列偽隨機(jī)碼 ABSTRACT The mobile communication that p

3、eople often say verbally can be attributed to a certain degree of communication form from fixed point to mobile user or two-way mobile user. In this process, information dissemination and communication are realized in a relatively complex and even disturbed external environment mainly by means of sy

4、stem forms such as satellite communication, cellular, team radio, and collective. CDMA technology, also known as code division multiple access technology, has become one of the global wireless access technologies, and is the main technology of current wireless communication, especially mobile commu

5、nication. It not only has relatively high frequency utilization, but also resists disturbance. The aspect also shows a relatively strong situation. The so-called technology can effectively transmit a series of bandwidth information by means of spread spectrum technology. The corresponding bandwidth

6、is to some extent higher than the so-called information bandwidth, which is why it can be completed by its pseudo-random code. Modulation, followed by transmission of related information according to carrier modulation. At the receiving end, the pseudo-random code used must be kept relatively consis

7、tent, so that the corresponding received bandwidth signal can be effectively processed, which is called despreading, thereby realizing communication. Based on the completion of the virtual communication simulation work, the corresponding baseband signal source and the associated spectrum after the

8、modulation are obtained. According to the corresponding simulation results, even if there is relatively large noise interference, the corresponding input signal can completely reproduce completely at the receiving end. This paper studies the main principles of the CDMA system, including the system t

9、heory model, and simulates some computational models. KEY WORDS: CDMA technology,spread spectrum,pseudo-random code 目錄 第1章 前言 3 1.1選題意義背景 3 1.2 移動(dòng)通信系統(tǒng)功能概述 4 第2章 碼分多址技術(shù) 5 2.1 碼分多址技術(shù)與多址通信系統(tǒng) 5 2.2 CDMA技術(shù)基本原理 6 2.3 CDMA系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn) 7 第3章 擴(kuò)頻通信與直序擴(kuò)頻 10 3.1 擴(kuò)頻通信與直序擴(kuò)頻概念 10 3.2 擴(kuò)頻與直序擴(kuò)頻的基

10、本原理 11 3.3 擴(kuò)頻碼的調(diào)制與解調(diào) 14 3.4 直序擴(kuò)頻系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn) 15 第4章 CDMA在移動(dòng)通信系統(tǒng)中的應(yīng)用仿真 18 4.1 MATLAB與m語(yǔ)言簡(jiǎn)介 18 4.2 CDMA在移動(dòng)通信系統(tǒng)應(yīng)用仿真設(shè)計(jì) 19 4.3 CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)仿真結(jié)果及分析 20 第5章 全文總結(jié) 26 參考文獻(xiàn) 27 致 謝 28 畢業(yè)設(shè)計(jì)小結(jié) 29 附 錄 30 第一章 前言 1.1選題意義背景 人們口頭常說(shuō)的移動(dòng)通訊在一定程度上可以歸結(jié)為固定點(diǎn)到移動(dòng)用戶間或者雙向移動(dòng)用戶所進(jìn)行的一系列通訊形式。在此過(guò)程當(dāng)中主要憑借衛(wèi)星通

11、訊、蜂窩、團(tuán)隊(duì)無(wú)線電以及集體等層面的系統(tǒng)形式，在相對(duì)較為復(fù)雜甚至存在擾動(dòng)的外部環(huán)境當(dāng)中實(shí)現(xiàn)的信息傳播、通信。在通訊科技發(fā)展勢(shì)頭突飛猛進(jìn)的條件下，通訊的形式已經(jīng)從模擬形式逐步轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字層面，并且不斷向更為高端的方向發(fā)起探索。移動(dòng)通訊系統(tǒng)的相關(guān)研究已經(jīng)成為通信的當(dāng)今世界通信領(lǐng)域上最熱的話題之一。 CDMA技術(shù)又稱碼分多址技術(shù)，該技術(shù)成為當(dāng)今世界無(wú)線接入技術(shù)之一，在移動(dòng)無(wú)線通訊方面可以說(shuō)是重中之重，技術(shù)在一定程度上表現(xiàn)出相對(duì)較為優(yōu)秀的抵抗擾動(dòng)的能力、在抗多徑衰落方面也很出色以及強(qiáng)大的多址接入能力的特點(diǎn)。憑借相對(duì)較為精確的功率控制不僅可以使擾動(dòng)信號(hào)的強(qiáng)度有所下降，在一定程度上還能達(dá)到相應(yīng)的信噪比需求

12、，可以將相應(yīng)的系統(tǒng)容量進(jìn)一步擴(kuò)大。 技術(shù)擁有相對(duì)較為廣闊的發(fā)展前景。憑借進(jìn)行相應(yīng)的仿真對(duì)進(jìn)行切實(shí)有效的分析，對(duì)移動(dòng)通信系統(tǒng)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)，為廣大用戶帶來(lái)更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。 1.2 移動(dòng)通信系統(tǒng)功能概述 所謂的通信可以歸結(jié)為人與自然或者人聽(tīng)見(jiàn)相應(yīng)的媒體，在一定程度上進(jìn)行切實(shí)有效的交換與傳輸。所謂的移動(dòng)通信具體要求相應(yīng)的一方必須是在相對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程當(dāng)中，也就是相對(duì)運(yùn)動(dòng)的與相對(duì)靜止的，或者雙方都存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)之間所實(shí)現(xiàn)的通信。其相應(yīng)的發(fā)展形勢(shì)可以歸結(jié)為：模擬、移動(dòng)以及現(xiàn)代化的移動(dòng)通信形式。 1、 模擬形式的移動(dòng)通信 模擬形式的移動(dòng)通信也就是所謂的第1代，其可稱之為，無(wú)論是在發(fā)送還是接收方面都憑借模擬

13、信號(hào)的形式，其相應(yīng)的特性呈現(xiàn)出：頻譜利用方面相對(duì)較為低下，容量相對(duì)較小，安全層面也不夠完善而且存在各種各樣的局限性。 2、 數(shù)字形式的移動(dòng)通信 數(shù)字形式的移動(dòng)通信也就是所謂的第2代，其可稱之為，在一定程度上可以解決信號(hào)傳輸?shù)南嚓P(guān)不足，但大部分基于傳統(tǒng)的語(yǔ)音和低速，數(shù)據(jù)服務(wù)無(wú)法滿足未來(lái)速度以及容量方面的一系列需求。其呈現(xiàn)出的相應(yīng)特性在頻譜利用方面有效改善、相應(yīng)的容量也有所擴(kuò)大、服務(wù)的形式相對(duì)較多、與方面存在的一定兼容性，全球?qū)Υ硕甲鞒隽讼鄳?yīng)的支持，確保其穩(wěn)態(tài)有效發(fā)展。 3、現(xiàn)代化形式的移動(dòng)通信 現(xiàn)代化形式的移動(dòng)通信也就是所謂的第3代，其可稱之為，不僅搭載了技術(shù)還引入了相應(yīng)的分組交換，及各

14、種形式的業(yè)務(wù)得到了有效的豐富，在相應(yīng)的容量以及通信質(zhì)量方面得到了進(jìn)一步完善，在世界范圍內(nèi)有效解決了無(wú)縫漫游的形式。除此之外還搭載了數(shù)字圖像技術(shù)，與前兩代產(chǎn)品相比存在一定的差異，具體可以歸結(jié)為相應(yīng)的傳輸速度有所提升，以及相應(yīng)的用戶有所增多。在此過(guò)程中可以對(duì)音頻，視頻以及圖像進(jìn)行切實(shí)有效的處理，無(wú)論是在天涯海角都能實(shí)現(xiàn)相對(duì)較為流暢的通信。第四代具備比第三代標(biāo)準(zhǔn)更高的功能，并且可以訪問(wèn)因特網(wǎng)上不同固定、無(wú)線平臺(tái)和跨越寬帶（包括衛(wèi)星通信），并且能夠提供全面的定位，數(shù)據(jù)采集，遠(yuǎn)程控制等綜合性特點(diǎn)。 3G的幾個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)如下： （1）擴(kuò)大了通信容量與覆蓋范圍 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)具更寬的CDMA信道帶寬

15、，小區(qū)中擁有更多的載波頻率，從而提供一個(gè)更大的小區(qū)容量。較大的寬帶可以提高頻率分集的效果，減少衰減的程度，并為用戶提供更好的服務(wù)；帶寬方面相對(duì)較大可以確保精確性，可有效將壓到最低。除此之外，還引入了一系列相對(duì)較為新穎的技術(shù)，（譬如聯(lián)合檢測(cè)方面），在解調(diào)方面相應(yīng)的增益相對(duì)較高，覆蓋范圍相對(duì)較廣，相應(yīng)的容量也相對(duì)較大以及和更好的用戶通信質(zhì)量的特點(diǎn)。 （2）數(shù)據(jù)速率高速可變 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的無(wú)線接口具有不盡相同的傳輸速率：相對(duì)運(yùn)動(dòng)速率較高的環(huán)境，最高可達(dá)；在室內(nèi)的話，最高可達(dá)；戶外低速，最高可達(dá)。不僅能夠滿足通話的需求還能滿足各種形式的多媒體功能。 （3）兼?zhèn)涓咚匐娐方粨Q以及分組業(yè)務(wù)服務(wù)

16、 雖然在的帶寬相對(duì)較窄以及當(dāng)中進(jìn)行運(yùn)行，之前在一定程度上能夠單獨(dú)進(jìn)行電路交換以及分組業(yè)務(wù)，但是二者不能同時(shí)進(jìn)行，自從引入層面的高層協(xié)議以后，在兼容性方面得到切實(shí)有效的解決。在中斷過(guò)程當(dāng)中可以實(shí)現(xiàn)多樣化的業(yè)務(wù)同時(shí)進(jìn)行，在局域網(wǎng)當(dāng)中可以實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音的各項(xiàng)收發(fā)。 第二章 關(guān)于碼分多址技術(shù) 2.1 碼分多址技術(shù)以及相應(yīng)的多址通信 所謂的碼分多址技術(shù)，也就是常說(shuō)的技術(shù)，可以將其歸結(jié)為數(shù)字通信分支—其是建立在擴(kuò)頻通信基礎(chǔ)上興起的。 若干用戶共用一個(gè)公共形式的信道從而達(dá)到相互通訊的形式就是所謂的多址通訊，在一定

17、程度上也可以歸結(jié)為多元連接以及任意選址通訊。在此過(guò)程中兼容一對(duì)多的聯(lián)接形式；多址通訊過(guò)程當(dāng)中的各種區(qū)域的設(shè)備實(shí)際上構(gòu)成了一個(gè)通信網(wǎng)，其中信號(hào)發(fā)射的頻率、時(shí)間、空間可重疊，即所謂的多址通信。的獨(dú)特之處在于為任意用戶都劃分相應(yīng)的地址碼，相互之間還存在一定的正交性，無(wú)論是在頻率方面還是在時(shí)間以及空間層面都允許進(jìn)行一定的信號(hào)疊加，可以將相應(yīng)的頻率資源發(fā)揮得淋漓盡致，提高了頻譜的利用率。通過(guò)施加直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)很容易得到上述多址通信系統(tǒng)。 2.2 CDMA技術(shù)基本原理 CDMA通信系統(tǒng)的主要功能是對(duì)信息進(jìn)行擴(kuò)頻以及相應(yīng)的解擴(kuò)：發(fā)射端實(shí)行擴(kuò)頻調(diào)制，相應(yīng)信號(hào)所占據(jù)的帶寬要比信息所需帶寬高出一定的數(shù)量級(jí)

18、；在接收端必須保持所用的偽隨機(jī)碼相對(duì)一致，才能對(duì)相應(yīng)接收的帶寬信號(hào)完成切實(shí)有效的處理。完成擴(kuò)頻以及解擴(kuò)以后相應(yīng)的誤差基本可以忽略，但在傳輸過(guò)程中有效地提高了頻譜利用率，傳輸速率更快。 CDMA通信系統(tǒng)原理框圖如2-1所示 圖2-1 所謂的技術(shù)可有效憑借擴(kuò)頻技術(shù)進(jìn)行一系列帶寬信息的傳輸工作，相應(yīng)的帶寬在一定程度上要比所謂的信息帶所需寬高出多個(gè)數(shù)量級(jí)，正因如此，可以通過(guò)其偽隨機(jī)碼完成相應(yīng)的調(diào)制，緊接著再依據(jù)載波調(diào)制完成相關(guān)信息發(fā)送。在接收端必須保持所用的偽隨機(jī)碼相對(duì)一致，才能對(duì)相應(yīng)接收的帶寬信號(hào)完成切實(shí)有效的處理，這也就是所謂的解擴(kuò)，從而得以實(shí)現(xiàn)通訊。 在偽隨機(jī)序列當(dāng)中，序

19、列不僅是最基本的也是重中之重。通常在時(shí)間層面，常常被用來(lái)代替相應(yīng)的地址碼，基于相位的差異去對(duì)形形色色的用戶加以區(qū)分。當(dāng)前在當(dāng)中應(yīng)用較廣。 在當(dāng)中可以歸結(jié)為兩個(gè)序列的應(yīng)用，其相應(yīng)長(zhǎng)度分別為以及，相應(yīng)的功效存在一定的差異。 在前向通道當(dāng)中，較長(zhǎng)的序列常常被當(dāng)做相應(yīng)的擾頻信道，較短的序列相應(yīng)的功效通常來(lái)講是正交調(diào)制信道。各個(gè)基站都需引入相位差在個(gè)碼片以上的序列進(jìn)行切實(shí)有效的調(diào)制，可供使用的相位一般可以達(dá)到個(gè)。在反向信道當(dāng)中，較長(zhǎng)的序列常常被當(dāng)做相應(yīng)的直接擴(kuò)展，任意一個(gè)用戶都有與之相對(duì)應(yīng)的序列，基于進(jìn)行切實(shí)有效的相位求解，并且進(jìn)行隨機(jī)安排，避免重復(fù)，幾乎全部都呈現(xiàn)出正交狀態(tài)。較短的序列相應(yīng)的功效通

20、常來(lái)講是反向正交調(diào)制信道，值得注意的是，所有相位保持一致的序列都會(huì)去運(yùn)用到相應(yīng)的移動(dòng)站當(dāng)中，在此過(guò)程中相應(yīng)的相位偏差呈現(xiàn)出狀態(tài)。 2.3 CDMA系統(tǒng)存在的優(yōu)勢(shì) 是基于碼分多址以及擴(kuò)頻技術(shù)進(jìn)行有效實(shí)施的，因此可供選取的信號(hào)處理方式相對(duì)較為豐富。其主要的優(yōu)勢(shì)可以歸結(jié)為： 1、容量大 根據(jù)相關(guān)理論求解以及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證得知，當(dāng)中的信道容量可以達(dá)到模擬信道的倍左右，也幾乎是的倍左右。之所以擁有如此強(qiáng)大的容量其根本原由可以歸咎于相應(yīng)的頻率復(fù)用系數(shù)相對(duì)較大。與蜂窩容量有關(guān)的各項(xiàng)參數(shù)為：語(yǔ)音負(fù)載周期、處理增益、、天線扇區(qū)個(gè)數(shù)以及相應(yīng)的復(fù)用效率。 倘若不對(duì)相應(yīng)的蜂窩特性加以考慮，僅僅局限于擴(kuò)頻通信視角

21、，相應(yīng)的信號(hào)接收載干比可以簡(jiǎn)化表示如下： （2-1） 式中： 倘若個(gè)用戶共用一個(gè)信道，不難得出結(jié)論，任意一個(gè)用戶的信號(hào)都會(huì)被其余的信號(hào)造成一定的擾動(dòng)。在此過(guò)程當(dāng)中進(jìn)行理想化假設(shè)被相應(yīng)接收器所接收的信號(hào)強(qiáng)度與其余的擾動(dòng)強(qiáng)度保持一致，那么相應(yīng)的載波干擾比可以表示為： (2-2) （2-3） 若N>>1，于是

22、 (2-4) 結(jié)果表明，誤比特率是恒定的條件下，較小的歸一化的信號(hào)噪聲比會(huì)導(dǎo)致一定的用戶呈現(xiàn)出同時(shí)容納的狀態(tài)。需要注意的是，所進(jìn)行的假設(shè)是被相應(yīng)接收器所接收的信號(hào)強(qiáng)度與其余的擾動(dòng)強(qiáng)度保持一致。對(duì)于單個(gè)小區(qū)，進(jìn)行正向傳遞當(dāng)中，只要不存在功率控制即可得到滿足；相反，必須確保相應(yīng)的控制在理想功率下進(jìn)行才能得到滿足。 2、采用多種分集技術(shù) 所謂的分級(jí)技術(shù)在一定程度上能夠進(jìn)行同時(shí)系統(tǒng)接收，可以對(duì)兩個(gè)及以上相應(yīng)的輸入信號(hào)進(jìn)行切實(shí)有效的利用，與此同時(shí)不受相關(guān)衰落的影響。在系統(tǒng)內(nèi)部可以將這類信號(hào)進(jìn)行有效拆分，再把它們加在一起，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)衰落的補(bǔ)償。 移動(dòng)通信所采用的信道，可以歸結(jié)為多徑衰落

23、形勢(shì)，在此過(guò)程中可以基于若干個(gè)路徑進(jìn)行切實(shí)有效傳播，譬如反、散以及直射的形式，然后到達(dá)接收端，相應(yīng)的相位、延遲在各個(gè)路徑當(dāng)中呈現(xiàn)出動(dòng)態(tài)變化的趨勢(shì)，在此過(guò)程中相應(yīng)的接收信號(hào)呈現(xiàn)出跌宕起伏的現(xiàn)象，倘若疊加以后的幅度呈現(xiàn)出瑞利分布，即可稱之為瑞利衰落。 所采取的接受分級(jí)，可以切實(shí)有效解決多徑衰落問(wèn)題。在一定程度上可以保持相應(yīng)的接收機(jī)擁有相對(duì)多元化的一致信息，不僅能夠保持相對(duì)獨(dú)立理性的接收，還能做出相對(duì)較為合理的判斷?；谄浔旧砭哂袝r(shí)間、空間以及頻率的可選，這種方法可以將其進(jìn)行切實(shí)有效的分割開(kāi)來(lái)。 基于相應(yīng)衰落頻率的選取，相鄰的頻率間隔在一定程度上要比相應(yīng)的帶寬大，這就造成呈現(xiàn)出不相關(guān)的形式。當(dāng)前

24、市面上的帶寬通常在千赫茲左右，相應(yīng)的郊區(qū)，有可能達(dá)到千赫茲。碼分多址單位帶寬可以達(dá)到兆赫茲，可以說(shuō)在任何地方都滿足大于相關(guān)帶寬的需求指標(biāo)，故其本質(zhì)就是頻率分集。 關(guān)于慢衰弱的相關(guān)影響，可以基于空間集散進(jìn)行，確保幾個(gè)相對(duì)獨(dú)立的天線在不同的位置進(jìn)行相關(guān)信號(hào)發(fā)送與接收，基于相互之間的衰落獨(dú)立性進(jìn)行切實(shí)有效的減弱。在此過(guò)程中由于相應(yīng)的環(huán)境有所差異，相應(yīng)的衰落程度也不盡相同。 所謂的時(shí)間分級(jí)可以通過(guò)終端基站，以及相應(yīng)的移動(dòng)接收器來(lái)實(shí)現(xiàn)。針對(duì)于信道帶寬為兆赫茲的碼分多址系統(tǒng)。當(dāng)不同路徑信號(hào)延時(shí)差值在微秒左右時(shí)，倘若相關(guān)的路徑差距實(shí)現(xiàn)千米以上的時(shí)候，即可做到不產(chǎn)生任何混淆現(xiàn)象。系統(tǒng)與相應(yīng)的多徑接收設(shè)備有

25、所差異，在基站內(nèi)部存在個(gè)數(shù)字解調(diào)器，任意解調(diào)器又可歸結(jié)為一個(gè)解調(diào)以及兩個(gè)搜索單元。這種反向形式的業(yè)務(wù)，可以同時(shí)針對(duì)于個(gè)多徑信號(hào)進(jìn)行切實(shí)有效的解除，進(jìn)行相關(guān)向量合并處理，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)碼判決。倘若相應(yīng)的移動(dòng)臺(tái)在三方轉(zhuǎn)切換當(dāng)中，存在個(gè)終端基站共同解調(diào)反向業(yè)務(wù)頻道時(shí)，如果同時(shí)解除12個(gè)解調(diào)器相同的反向頻道，就不能在TDMA上實(shí)現(xiàn)。通過(guò)這種方法，切實(shí)有效利用頻率、時(shí)間以及空間分集，從而有效避免相關(guān)衰落的影響，得到相應(yīng)品質(zhì)相對(duì)較高的通訊性能。 3、發(fā)射功率低 眾所周知，當(dāng)中有效引入了軟切換。反向功率控制以及相關(guān)語(yǔ)音活性化等形式的技術(shù)，在一定程度上對(duì)相應(yīng)的發(fā)射功率進(jìn)行了一定的限制，確保其呈現(xiàn)出相對(duì)較小的輻

26、射。 4、覆蓋范圍廣 基于鏈路預(yù)算表，可以歸結(jié)出以下因素影響：分集以及軟切換增益等，在一定程度上與其自身始終脫離不了干系，在此過(guò)程當(dāng)中需要去考慮自干擾對(duì)其造成的影響，除此之外還要注意相應(yīng)的最高發(fā)射功率低于，從整體視角出發(fā)相應(yīng)的鏈路預(yù)算所允許的路徑損耗最大值要高于，即保證發(fā)射功率以及相應(yīng)的 天線高度相對(duì)一致的條件下，在一定程度上能夠呈現(xiàn)出相對(duì)較大的覆蓋范圍，無(wú)形之中就可以有效降低基站數(shù)量；再有就是其所需的發(fā)射功率相對(duì)較為低下。 5、 軟切換 軟切換的具體功效在于當(dāng)相應(yīng)的移動(dòng)需要進(jìn)行一定的切換時(shí)，首先便于新的基站建立相應(yīng)的通訊聯(lián)系，在進(jìn)行原原基站的聯(lián)系相應(yīng)的切斷。在此過(guò)程中需要注意的是，必

27、須確保相應(yīng)的信道頻率保持一致，這就導(dǎo)致模擬性質(zhì)以及TDMA在一定程度上，沒(méi)有這項(xiàng)功能?？梢源_保避免掉線以及相應(yīng)的可靠性切實(shí)有效。 與此同時(shí)還能提供出一定的分集，在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中，相鄰小區(qū)都處于同一頻帶當(dāng)中，相互之間可以進(jìn)行實(shí)時(shí)通訊。在反向信道當(dāng)中，兩基站可以同時(shí)接收源自移動(dòng)臺(tái)的相應(yīng)信號(hào)，并以幀為出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行有效譯碼，并有效傳輸?shù)揭苿?dòng)交換中心。在依據(jù)CRC校驗(yàn)來(lái)判斷相應(yīng)數(shù)據(jù)的好壞程度。倘若其中只有一幀呈現(xiàn)出好的形式，相應(yīng)的聲碼器就對(duì)這一幀進(jìn)行相應(yīng)的聲碼變換，倘若兩幀都相對(duì)較好，便會(huì)去任選一幀執(zhí)行相應(yīng)的聲碼變換，倘若兩幀都不夠良好，相應(yīng)的就會(huì)將其全部拋棄。在一定程度上可以確?；舅邮盏男盘?hào)，達(dá)

28、到相對(duì)最佳的效果。在前向信道當(dāng)中，僅僅將其中一個(gè)移動(dòng)臺(tái)說(shuō)發(fā)射的信號(hào)進(jìn)行切實(shí)有效分集接收，在軟切換當(dāng)中，引入了相應(yīng)的空間分集可以將邊緣性質(zhì)的通信質(zhì)量有效提升，從而還能提高相應(yīng)的容量?；诜聪蜴溌芬暯浅霭l(fā)，相應(yīng)的移動(dòng)臺(tái)可以根據(jù)當(dāng)前的形勢(shì)，進(jìn)行發(fā)射功率的有效調(diào)整，不僅在一定程度上可以降低相應(yīng)的干擾，還能保證其相應(yīng)的容量有效提升。 第三章 擴(kuò)頻通信與直序擴(kuò)頻 3.1 擴(kuò)頻通信與直序擴(kuò)頻概念 所謂的擴(kuò)頻通信就是對(duì)相應(yīng)的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行頻譜擴(kuò)展。其相應(yīng)的特性可以歸結(jié)如下：相應(yīng)

29、的信號(hào)所占據(jù)的頻帶寬度，在一定程度上要高于所傳信息最小帶寬一定的數(shù)量級(jí)，其具體是基于一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的碼序再憑借相應(yīng)的調(diào)制來(lái)實(shí)現(xiàn)的，在此過(guò)程中與相應(yīng)的所傳數(shù)據(jù)不存在任何的關(guān)聯(lián)。倘若需要擴(kuò)展相應(yīng)信息數(shù)據(jù)的頻譜，相應(yīng)需要引入的偽隨機(jī)碼必須具備，相對(duì)較為均勻以及較寬的特性，這也就是所謂的擴(kuò)頻序列。在戶相關(guān)方面以及自相關(guān)方面都呈現(xiàn)出相對(duì)較為良好的態(tài)勢(shì)，相對(duì)較為常見(jiàn)的有以及序列等。 擴(kuò)頻通信的類型可以歸結(jié)為以下幾種：直接序列、跳頻、跳時(shí)以及混合形式的擴(kuò)頻。本文將重點(diǎn)分析直接序列擴(kuò)頻。 可以說(shuō)直接序列擴(kuò)頻是相對(duì)較為較為經(jīng)典的擴(kuò)頻形式之一，也是相對(duì)較為成熟有效、最常用的一種，所謂的擴(kuò)頻可以歸結(jié)為有效采用高碼

30、率的相應(yīng)擴(kuò)頻碼對(duì)相關(guān)信號(hào)執(zhí)行直接頻譜擴(kuò)展，在此過(guò)程中必須確保相應(yīng)的接收端所解擴(kuò)的碼序列在一定程度上保持相對(duì)一致性，從而切實(shí)有效將相應(yīng)的擴(kuò)頻信號(hào)轉(zhuǎn)化成原始形式的輸入數(shù)據(jù)。譬如發(fā)射端的表示形式為，相應(yīng)的的表示形式為，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了擴(kuò)頻工作，接收端所執(zhí)行的操作就是將轉(zhuǎn)化為以及將轉(zhuǎn)化為此過(guò)程可以稱之為解擴(kuò)。在此過(guò)程中相應(yīng)的信源速率。處理增益以及信噪比得到切實(shí)有效提升。 3.2 擴(kuò)頻以及直序擴(kuò)頻的基本原理 長(zhǎng)期以來(lái)，人們會(huì)盡可能的使相應(yīng)的頻譜帶寬有效壓縮，確保其能夠切實(shí)充分利用。之所以使用該種形式其主要原由在于相對(duì)安全可靠。 如圖3-1所示，呈現(xiàn)出擴(kuò)頻原理圖。 圖3-1 發(fā)射系統(tǒng)

31、 圖3-2 關(guān)于接收系統(tǒng)框圖 根據(jù)圖中所呈現(xiàn)出的相應(yīng)關(guān)系可以得知，可以將相應(yīng)的輸入信息進(jìn)行切實(shí)有效的調(diào)制轉(zhuǎn)化成為相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)，在基于相應(yīng)的擴(kuò)頻碼發(fā)生器所產(chǎn)出的碼序列去將相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)調(diào)制成為帶寬相對(duì)較高的頻譜，然后再將其相應(yīng)的調(diào)試成為射頻并執(zhí)行發(fā)送。在相應(yīng)的接收端再進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)頻，也是就是將寬帶射頻調(diào)制為中頻的形式，在基于一致形式的擴(kuò)頻碼完成相應(yīng)的解擴(kuò)工作，僅僅再需進(jìn)行一步解調(diào)，即可將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行有效輸出。綜上所述具體需要進(jìn)行三次調(diào)制，還有相應(yīng)解調(diào)的過(guò)程，即信息、擴(kuò)頻、射頻。 如圖3-3所示，呈現(xiàn)出直序擴(kuò)頻原理圖。 圖3-3 直序擴(kuò)頻運(yùn)作示意圖 在圖3-

32、3當(dāng)中可以看出，在發(fā)射機(jī)端首先需要執(zhí)行相應(yīng)的二進(jìn)制轉(zhuǎn)換，依次完成調(diào)制以后，在于相應(yīng)的偽隨機(jī)碼進(jìn)行切實(shí)有效的運(yùn)算，最終得到相應(yīng)的復(fù)合碼，最終引入信道當(dāng)中，在此過(guò)程中還需引入一定的高斯白噪聲。其目的在于將相應(yīng)發(fā)射機(jī)的效率以及功率切實(shí)有效提升，大多數(shù)情況下都會(huì)基于平衡式調(diào)節(jié)器加以應(yīng)用，在接收機(jī)端當(dāng)中，基于與發(fā)射端相對(duì)較為同步的偽隨機(jī)碼，進(jìn)行相應(yīng)的解擴(kuò)，便可執(zhí)行最終的解調(diào)實(shí)現(xiàn)原始信息的轉(zhuǎn)化。 圖3-4 圖3-5 圖3-4,3-5所示為直序擴(kuò)頻過(guò)程中，信號(hào)的波形變化。由圖可知，經(jīng)過(guò)調(diào)制解調(diào)過(guò)程，輸入的信號(hào)數(shù)據(jù)被完全恢復(fù)為原始數(shù)據(jù)。在擴(kuò)頻當(dāng)中相對(duì)較為常見(jiàn)的方式即為有效利用高碼率率偽隨機(jī)碼據(jù)對(duì)

33、相應(yīng)較窄的帶寬信號(hào)進(jìn)行有效調(diào)制，也就是所謂的二相相移鍵控，即可類比載波抑制幅度調(diào)制當(dāng)中的雙邊帶信號(hào)，再將其傳輸?shù)较鄳?yīng)的發(fā)射器，以便于天線進(jìn)行有效輻射。 在碼分多址通信當(dāng)中，基于相對(duì)較強(qiáng)的相關(guān)性以及強(qiáng)度相對(duì)較弱的負(fù)相關(guān)性的周期碼作為相應(yīng)的地址碼，在執(zhí)行相關(guān)用戶數(shù)據(jù)的乘法運(yùn)算，基于本地產(chǎn)出的相關(guān)地址碼作為一定的參考，再結(jié)合相關(guān)性存在的差異，完成相應(yīng)切實(shí)有效的鑒別工作，在此過(guò)程中，需要將相應(yīng)的地址碼以及本地地址碼相對(duì)一致的信息篩選出來(lái)，剔除掉相對(duì)不一致的信息。無(wú)論是頻率上還是時(shí)間上，在同一地區(qū)都應(yīng)保持一致，可以有效利用地址碼的差異，進(jìn)行相關(guān)用戶的判別工作。 對(duì)地址碼的要求是自相關(guān)性能和互相關(guān)性能

34、良好，以及不同的地址碼的數(shù)量應(yīng)該是足夠的。所謂的偽隨機(jī)序列，在一定程度上與相應(yīng)的噪音序列相對(duì)較為相似，其實(shí)質(zhì)具有一定的周期性，在此過(guò)程當(dāng)中，相應(yīng)的地址碼，需要根據(jù)偽隨機(jī)序列的選取而決定，通常情況下，不同類型的偽隨機(jī)序列的功效不盡相同。 所謂擴(kuò)頻相對(duì)較為常見(jiàn)的方式可以歸結(jié)為有效利用高碼率率偽隨機(jī)碼據(jù)對(duì)相應(yīng)較窄的帶寬信號(hào)進(jìn)行有效調(diào)制，也就是所謂的二相相移鍵控，即可類比載波抑制幅度調(diào)制當(dāng)中的雙邊帶信號(hào)，再將其傳輸?shù)较鄳?yīng)的發(fā)射器，以便于天線進(jìn)行有效輻射。針對(duì)于相應(yīng)進(jìn)入相應(yīng)接收器的窄帶形式的擾動(dòng)信號(hào)，經(jīng)過(guò)偽隨機(jī)碼帶來(lái)的雙相相移鍵控調(diào)制，即可轉(zhuǎn)變?yōu)閷拵问降臄_動(dòng)信號(hào)。在憑借相應(yīng)干擾信號(hào)所執(zhí)行的頻譜擴(kuò)展，

35、相應(yīng)的中頻窄帶濾波器在一定程度上僅僅允許通帶當(dāng)中的擾動(dòng)流通，這便能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)的擾動(dòng)功率切實(shí)有效下降。不難得出結(jié)論，接收機(jī)所得到的相應(yīng)輸入信號(hào)以及相關(guān)噪聲進(jìn)一步完成解擴(kuò)，實(shí)現(xiàn)擾動(dòng)功率的濾波以及擴(kuò)散，最終實(shí)現(xiàn)輸出端相應(yīng)的噪聲功率在一定程度上得到切實(shí)有效提升。 所完成這一系列的過(guò)程可以基于直序擴(kuò)頻原理以及相應(yīng)的擴(kuò)頻與解擴(kuò)，將信噪比進(jìn)行了切實(shí)有效的處理，可有效呈現(xiàn)出相對(duì)較高的抗干擾性。 3.3 擴(kuò)頻碼的調(diào)制與解調(diào) 在時(shí)間方面有限的相關(guān)信號(hào)其本質(zhì)在頻率方面呈現(xiàn)出無(wú)限的狀態(tài)，譬如帶寬相對(duì)較窄的脈沖信號(hào)，其評(píng)論范圍呈現(xiàn)出相對(duì)較寬的形式。相應(yīng)的頻率寬度在一定程度上與相應(yīng)的持續(xù)時(shí)間呈現(xiàn)出一定的反比關(guān)

36、系，周期為1微秒的脈沖寬度大約是一兆赫茲。不難得出結(jié)論，引入相對(duì)較窄的脈沖序列，即可實(shí)現(xiàn)相對(duì)較寬的頻帶輸出。 在直接序列擴(kuò)頻當(dāng)中就是采取類似的方法進(jìn)行擴(kuò)頻的，相對(duì)較窄的脈沖序列在一定程度上其代碼速率呈現(xiàn)出相對(duì)較高的狀態(tài)，可以稱之為擴(kuò)頻碼序列。需要注意的是，相應(yīng)的擴(kuò)頻碼序列與所需要傳送的相關(guān)數(shù)據(jù)本質(zhì)上不存在任何關(guān)聯(lián)，一定程度上，不會(huì)對(duì)相應(yīng)的信息傳輸造成任何影響，僅僅局限于頻譜的擴(kuò)展。 針對(duì)于相應(yīng)的擴(kuò)頻信號(hào)波形以及頻率進(jìn)行切實(shí)有效的分析，可以有效總結(jié)出相應(yīng)的擴(kuò)頻調(diào)制方式。通常情況下碼率相對(duì)較高的偽隨機(jī)碼在相應(yīng)的擴(kuò)展頻譜應(yīng)用當(dāng)中，相對(duì)較為常見(jiàn)。 相對(duì)較為常用的調(diào)制方法即。如圖3-4所示：

37、 圖3-4 直序擴(kuò)頻系統(tǒng)的調(diào)制 相應(yīng)的碼以及信號(hào)在平衡調(diào)制器內(nèi)部完成相應(yīng)的調(diào)制，輸出為被相應(yīng)展寬的擴(kuò)頻信號(hào)。通過(guò)調(diào)制解調(diào)的處理過(guò)程，信息傳輸速率被提高，系統(tǒng)容量增大，頻譜利用率提高，帶來(lái)一系列好處。 需要注意的問(wèn)題可以歸結(jié)為以下幾點(diǎn)： 其一是選取具備優(yōu)良互相關(guān)特征的碼。 通常情況下，二以及三值相關(guān)的代碼常常用來(lái)代表相應(yīng)的地址碼。與此同時(shí)，碼同樣也可以當(dāng)作地址碼。 其二是需要切實(shí)有效克服“遠(yuǎn)－近”問(wèn)題。 相應(yīng)的"遠(yuǎn)一近"問(wèn)題可以歸結(jié)為是相互逼近時(shí)候呈現(xiàn)出的信號(hào)強(qiáng)度，這會(huì)干擾遠(yuǎn)處的弱信號(hào)的接收。解決方案是通過(guò)自動(dòng)功率控制自動(dòng)調(diào)整每個(gè)用戶的發(fā)射功率，使得每個(gè)用戶的信號(hào)功率在到達(dá)接收器

38、時(shí)基本相等，即接收器輸入端功率相等，以便可以正確區(qū)分有用的信號(hào)。 3.4 直序擴(kuò)頻系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn) 直序擴(kuò)頻相關(guān)特性可以歸結(jié)為： 1）抗干擾性強(qiáng) 其最基本的特性就是所謂的抗干擾性能。基本質(zhì)可以歸結(jié)為相關(guān)器一類，憑借一定得相關(guān)器，可以將相應(yīng)的擴(kuò)頻信號(hào)進(jìn)行切實(shí)有效的復(fù)原，相應(yīng)的干擾信號(hào)在一定程度上與本地偽隨機(jī)碼存在一定的不相關(guān)特性，在此過(guò)程中往往被所謂的相關(guān)器所抑制。 所謂的擴(kuò)頻增益，在一定程度上可以說(shuō)是擴(kuò)頻通信特性的重中之重。可以歸結(jié)為擴(kuò)前帶寬以及擴(kuò)后帶寬之間的比值，即，接收端進(jìn)行擴(kuò)頻解調(diào)，僅需提取有效成分，并剔除干擾，等同于將相應(yīng)的信噪比有效提升了倍?？紤]相應(yīng)的損耗存在，改善結(jié)果為,其

39、中代表抗干擾容限。在接下來(lái)的仿真當(dāng)中，可以將相應(yīng)的抗干擾性能清晰呈現(xiàn)。 誤碼率仿真結(jié)果如下圖4-4： 圖4-4 美方軍隊(duì)切實(shí)有效利用相應(yīng)擴(kuò)頻通信存在相對(duì)較為良好的抗干擾性能，在一些海域戰(zhàn)爭(zhēng)當(dāng)中將其廣泛應(yīng)用到無(wú)線傳輸以及相關(guān)網(wǎng)絡(luò)層面當(dāng)中。 2）安全性好 信號(hào)在一定程度上可以擴(kuò)展到相對(duì)較寬的平臺(tái)當(dāng)中，在此過(guò)程中功率方面的單位帶寬，往往呈現(xiàn)出相對(duì)較小的形式，這就造成相應(yīng)的功率譜密度普遍偏低，從而致使相應(yīng)的白噪聲被不斷淹沒(méi)，在相應(yīng)的擴(kuò)頻編碼尚未知曉的情況下，倘若想獲取到相應(yīng)的有用信號(hào)，可以說(shuō)比登天還難，在此過(guò)程中對(duì)其他通信設(shè)備的干擾也呈現(xiàn)出相對(duì)較小的形式。 3）易于實(shí)現(xiàn)碼分多址（CDM

40、A） 在此過(guò)程中憑借寬帶頻譜進(jìn)行切實(shí)有效的通信，理論上可以將其相應(yīng)的抗擾動(dòng)能力有效提升，而且伴隨著頻段浪費(fèi)的現(xiàn)象，但是在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中呈現(xiàn)出截然相反的態(tài)勢(shì)，反而卻將相應(yīng)的頻帶利用率有效提升。形成這種優(yōu)勢(shì)的緣由可以歸結(jié)為其本質(zhì)采用擴(kuò)頻編碼，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的擴(kuò)頻調(diào)制，在此過(guò)程中要想實(shí)現(xiàn)信號(hào)接收，必須保持相應(yīng)的擴(kuò)頻編碼在一定程度上保持高度一致，不僅為多址通信方面還為相應(yīng)的頻率復(fù)用鑒定了一定的理論基礎(chǔ)。在此過(guò)程中有效憑借不同模式擴(kuò)頻碼之間的相關(guān)特性在一定程度上可以將不盡相同的擴(kuò)頻碼有效劃分到相應(yīng)的用戶頭上，對(duì)此可以有效進(jìn)行相關(guān)用戶信息的區(qū)分。在此過(guò)程中用戶之間可以基于相應(yīng)的擴(kuò)頻碼進(jìn)行相互匹配，與此同時(shí)，

41、相對(duì)保持一致的頻率通信會(huì)受到一定的干擾，這就形成了所謂的頻譜復(fù)用。同理可得，接收端可以有效憑借擴(kuò)頻碼的形式，去對(duì)相應(yīng)用戶所發(fā)送的信息進(jìn)行有效區(qū)分，這就促使了多址接入的形成。美方航天管理局曾經(jīng)指出，相應(yīng)的擴(kuò)頻通信不僅能有效提升頻譜利用率，在一定程度上也可以切實(shí)有效解決用戶隨時(shí)加入的問(wèn)題。 4）抗多徑干擾 在無(wú)線通信過(guò)程當(dāng)中始終難以突破的，就是多徑干擾問(wèn)題，但是引入擴(kuò)頻編碼所呈現(xiàn)的相關(guān)特性以后便可以提取出相對(duì)較為有用的多徑信號(hào)，從而在一定程度上將多徑干擾有效壓低。 5）直擴(kuò)通信速率高 其相應(yīng)的通信速率可以實(shí)現(xiàn)2兆、8兆、11兆的形式，在一定程度上呈現(xiàn)出組網(wǎng)相對(duì)較為簡(jiǎn)便，以及網(wǎng)絡(luò)性能相對(duì)較為

42、良好。 6）抗衰落 在室內(nèi)環(huán)境當(dāng)中，首先必須要得到切實(shí)解決的就是頻率選擇性衰落。直擴(kuò)通信相應(yīng)的射頻帶寬呈現(xiàn)出相對(duì)較寬的形式，一旦出現(xiàn)一定的頻譜衰落就會(huì)對(duì)相應(yīng)的信號(hào)頻譜造成極為嚴(yán)重的畸變。 7） 遠(yuǎn)－近"效應(yīng)" 遠(yuǎn)近效應(yīng)有直接擴(kuò)頻系統(tǒng)上有很大的影響。盡管其本身存在一定的增益處理能力，但是在此過(guò)程當(dāng)中，相對(duì)較為有用的信號(hào)其路徑存在較大的衰減現(xiàn)象，因此便會(huì)導(dǎo)致所謂的威脅有效下降。 8）組網(wǎng)能力 擴(kuò)頻技術(shù)歸根到底就是一種多址地址性能力，也就是所謂的，在一定程度上隸屬于，其本身就具備一定的組網(wǎng)能力。在進(jìn)行相應(yīng)的通信過(guò)程當(dāng)中，所呈現(xiàn)出的頻譜利用率，可以達(dá)到移動(dòng)蜂窩傳送形式的倍以上，可以歸結(jié)為的

43、6倍左右。除此之外，其還具備根據(jù)不同形式的偽隨機(jī)碼進(jìn)行相應(yīng)的組網(wǎng)工作?；陬l譜利用率的視角出發(fā)，直序擴(kuò)頻以及調(diào)頻系統(tǒng)在一定程度上都要高于單聲道系統(tǒng)。 9) 窄帶系統(tǒng)的兼容性 通常情況下持續(xù)擴(kuò)頻系統(tǒng)所呈現(xiàn)的帶寬都相對(duì)較高，雖然在一定程度上能夠與相應(yīng)的窄帶進(jìn)行有效兼容，但是不能用它進(jìn)行直接通信。除此之外，相應(yīng)的語(yǔ)音功能需要執(zhí)行一定的預(yù)處理工作，也就是所謂的語(yǔ)音編碼，才能與相應(yīng)的直序擴(kuò)頻進(jìn)行切實(shí)有效的連接。 在此過(guò)程當(dāng)中，相應(yīng)的PN序列在一定程度上可以直接引入到調(diào)制解調(diào)器當(dāng)中。其能夠呈現(xiàn)出相對(duì)更大的比特率，在一定程度上與相應(yīng)的PN訓(xùn)練內(nèi)部芯片的速率密不可分。其相應(yīng)的結(jié)果伴隨著中心載波頻率產(chǎn)出，

44、相應(yīng)的頻譜形式為的直序擴(kuò)頻。響應(yīng)頻譜主瓣的帶寬可以達(dá)到時(shí)鐘速率的兩倍左右，旁瓣的帶寬基本與調(diào)制碼時(shí)鐘速率保持相對(duì)一致。直序擴(kuò)頻系統(tǒng)通過(guò)偽隨機(jī)碼的處理，進(jìn)行相應(yīng)干擾功率切實(shí)有效的降低從而實(shí)現(xiàn)抵抗干擾的功效。 擴(kuò)頻通信在一定程度上基本不怕干擾性的問(wèn)題：當(dāng)存在一定的無(wú)線電干擾信號(hào)傳送到接收機(jī)內(nèi)部的同時(shí)，相應(yīng)的偽隨機(jī)碼可以通過(guò)相應(yīng)的解擴(kuò)單元進(jìn)行有效加寬，在此過(guò)程當(dāng)中呈現(xiàn)出卷積的形式，從而在時(shí)域當(dāng)中進(jìn)行表達(dá)。將相應(yīng)的干擾信號(hào)進(jìn)行有效擴(kuò)展以后在與相應(yīng)的碼帶寬求和所得的結(jié)果，也就是卷積的結(jié)果，在此過(guò)程中，可以使干擾信號(hào)的功率譜密度切實(shí)有效下降。在經(jīng)過(guò)一系列窄帶濾波，即可進(jìn)入到相應(yīng)的接收器進(jìn)行解碼。在完成相

45、應(yīng)的卷積以及窄帶濾波以后，僅僅存在相對(duì)較少的干擾信號(hào)達(dá)到接收機(jī)內(nèi)部，相應(yīng)的有用信號(hào)可以基于發(fā)射端的擴(kuò)展碼以及相應(yīng)接收端的解擴(kuò)碼進(jìn)行切實(shí)有效的恢復(fù)，在進(jìn)行窄帶濾波的過(guò)程當(dāng)中，相應(yīng)的有用信號(hào)功率不會(huì)受到任何阻礙，從而將系統(tǒng)的抗干擾性能在一定程度上得到切實(shí)有效提升。 第四章 針對(duì)于CDMA在移動(dòng)通信中的應(yīng)用進(jìn)行仿真分析 4.1 MATLAB與m語(yǔ)言概述 可以算得上當(dāng)前形勢(shì)下相對(duì)較為優(yōu)秀的仿真軟件之一，其涉及的領(lǐng)域方面相對(duì)較為廣泛，其具體的功能可以歸結(jié)為：相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算與分析、可視化以及相關(guān)算法開(kāi)發(fā)等方面，其主要模塊可以歸結(jié)為以及。在其內(nèi)部不僅涵蓋了一

46、定的矩陣分析，還存在一系列非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模以及相關(guān)功能。其全稱可以歸結(jié)為，其是美國(guó)旗下最早開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品之一。在上世紀(jì)年代僅僅局限于相應(yīng)的矩陣計(jì)算，發(fā)展到至今為止已經(jīng)可以進(jìn)行一切形式的科學(xué)求解，由于其相應(yīng)的編程相對(duì)較為簡(jiǎn)便，在各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中都廣受青睞。它也可以與其他語(yǔ)言（如Fortran和C）進(jìn)行進(jìn)一步擴(kuò)大功能混合。 M語(yǔ)言是一種編程語(yǔ)言，是微軟新發(fā)展奧斯陸和面向服務(wù)的戰(zhàn)略的一部分。在保持文本和特定域（特定領(lǐng)域）情況下，同時(shí)還有XAML特性功能。隨著Visual Studio 2010的發(fā)展，M將與Studio 2010兩個(gè)同時(shí)發(fā)布組件被直接應(yīng)用：所述兩個(gè)部件中的一個(gè)是象限，這是用于在視覺(jué)上建立

47、模型的工具；另一種是在SQL數(shù)據(jù)庫(kù)中用于存儲(chǔ)和瀏覽模型的存儲(chǔ)器。有了這個(gè)語(yǔ)言，用戶可以在類似于數(shù)學(xué)公式的方式寫算法，大大減少了編程所需的難度和時(shí)間，使用戶專注于算法而不是編程的想法。 4.2 CDMA在移動(dòng)通信系統(tǒng)應(yīng)用仿真設(shè)計(jì) 初步設(shè)計(jì)直序擴(kuò)頻系統(tǒng)原理圖如下： 圖4-1直序擴(kuò)頻原理示意圖 信源發(fā)射出相應(yīng)的信息，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)有效調(diào)制，導(dǎo)致高頻信號(hào)的產(chǎn)出。編碼發(fā)生器能夠產(chǎn)出相應(yīng)的正交碼組。所謂的擴(kuò)頻操作具體是指將相應(yīng)的正交碼組直接相乘于調(diào)制后的信號(hào)，得到擴(kuò)頻信號(hào)，擴(kuò)頻信號(hào)通過(guò)信道傳送進(jìn)入了信號(hào)接收端。解擴(kuò)是擴(kuò)頻信號(hào)直接相乘于擴(kuò)頻碼組得到原有調(diào)制信號(hào)，并對(duì)調(diào)制信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，最終收到了信

48、號(hào)源發(fā)出的信號(hào)。 在本文所討論的CDMA通信系統(tǒng)的仿真由MATLAB仿真實(shí)現(xiàn)的。在模擬實(shí)驗(yàn)中，M碼序列被選擇作為擴(kuò)展序列，并且假定理想的功率控制下，所有接收到的用戶的信號(hào)能量相等。整個(gè)仿真系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下： 具體程序代碼見(jiàn)附錄。 1）使用randint函數(shù)的+ 1，-1，實(shí)際取代數(shù)字信號(hào)。實(shí)際上數(shù)字信號(hào)的特點(diǎn)是，通過(guò)模擬信號(hào)(例如聲音信號(hào))的量化以及編碼壓縮得到相應(yīng)的二進(jìn)制信號(hào)，在一定程度上呈現(xiàn)出隨即以及二值性。信源速率配備為。 2）擴(kuò)頻以及解擴(kuò)在一定程度上都是基于函數(shù)進(jìn)行相應(yīng)偽隨機(jī)序列的生成，從而確保相應(yīng)的擴(kuò)頻以及多址效應(yīng)有效實(shí)施。所謂的擴(kuò)頻操作即為與相應(yīng)的相乘的過(guò)程，同理解擴(kuò)與之

49、類似，也就是進(jìn)行所謂的二次擴(kuò)頻，在此過(guò)程當(dāng)中需要確保保持相對(duì)一致，解擴(kuò)是實(shí)現(xiàn)寬帶向窄帶有效轉(zhuǎn)化的過(guò)程，與此同時(shí)相應(yīng)的擾動(dòng)信號(hào)有所擴(kuò)大，但是相應(yīng)的譜密度有所下降，相應(yīng)的抵御干擾能力得到切實(shí)有效提升。 3）信道應(yīng)用的是加性高斯白噪聲模塊，相應(yīng)的平均值布置為，相應(yīng)的方差值布置為。 4.3 CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)仿真以及對(duì)比分析 圖4-2呈現(xiàn)出誤碼率與信噪比之間相對(duì)變化的曲線，相應(yīng)的程序布置為：傳碼5000個(gè)，保持噪聲功率30不變，10個(gè)用戶初始功率為[1 2 3 4 5 6 7 8 9 10]，改變用戶的功率值，每次增加用戶功率的10%，計(jì)算1000次，做出三種檢測(cè)方法誤碼率隨信噪比變化的曲線

50、： 圖4-2 從圖4-2可以看出，無(wú)論是單用戶以及相應(yīng)線性解呈現(xiàn)相關(guān)的多用戶檢測(cè)，還是均方差最小形式的多戶檢測(cè)，其相應(yīng)的誤碼率在一定程度上都與信噪比呈現(xiàn)出反比形式的關(guān)系；在信噪比相對(duì)一致的情形下，二者均呈現(xiàn)出大于傳統(tǒng)形式檢測(cè)的趨勢(shì)，二者呈現(xiàn)出的趨勢(shì)大體一致，可以歸咎于相應(yīng)的程序誤差。 圖4-3為輸入二進(jìn)制信號(hào)后的頻譜圖： 圖4-3 圖4-4為零插入前后的信號(hào)頻譜對(duì)比圖： 圖4-4 圖4-4中一圖代表未進(jìn)行零插入時(shí)的通道頻譜圖，二圖代表未進(jìn)行零插入時(shí)的通道頻譜圖，三圖是零插入后I通道頻譜圖，四圖是零插入后Q通道頻譜圖。 圖4-5為通過(guò)脈沖整形濾

51、波器后的頻譜圖對(duì)比： 圖4-5 圖4-5中一圖是脈沖整形濾波器的時(shí)域響應(yīng)頻譜圖，二圖是脈沖整形濾波器的傳遞函數(shù)頻譜圖，三圖是I通道信號(hào)通過(guò)脈沖整形濾波器后的頻譜圖，四圖是Q通道信號(hào)通過(guò)脈沖整形濾波器后的頻譜圖。 圖4-6為通過(guò)I/Q通道信號(hào)調(diào)制后的頻譜圖對(duì)比： 圖4-6 圖4-6中一圖是I通道信號(hào)調(diào)制后的頻譜圖，二圖是Q通道信號(hào)調(diào)制后的頻譜圖。 圖4-7為 I/Q解調(diào)后的頻譜圖和通過(guò)匹配濾波器后的頻譜圖對(duì)比： 圖4-7 圖4-7中一圖是I通道已調(diào)信號(hào)解調(diào)后的頻譜圖，二圖是Q通道已調(diào)信號(hào)解調(diào)后的頻譜圖，三圖是I通道解調(diào)信號(hào)通過(guò)匹配濾波器后的頻譜圖，四圖是Q通道解調(diào)信

52、號(hào)通過(guò)匹配濾波器后的頻譜圖。 圖4-8為 I/Q通道采樣信號(hào)頻譜圖和通過(guò)判決器后的頻譜圖對(duì)比： 圖4-8 圖4-8中一圖是I通道采樣信號(hào)頻譜圖，二圖是Q通道采樣信號(hào)頻譜圖，三圖代表通道信號(hào)經(jīng)判決器處理之后的頻譜圖，四圖代表通道信號(hào)經(jīng)判決器處理之后的頻譜圖。 圖4-9呈現(xiàn)出最后所接收的二進(jìn)制頻譜圖： 圖4-9 通過(guò)調(diào)試后信號(hào)的頻譜圖可以看出信號(hào)已被調(diào)制，可以看到調(diào)制的過(guò)程。通過(guò)輸入輸出波形的對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)信號(hào)基本被完全還原，但仍然有誤碼，這是由于直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)只是有效降低了噪聲對(duì)信號(hào)的影響，但并沒(méi)有消除噪聲對(duì)信號(hào)的影響，而且在DPSK調(diào)制解調(diào)過(guò)程中也同樣能產(chǎn)生誤碼。 在

53、接收端接收到了信源發(fā)出的信號(hào)，誤碼率基本符合信號(hào)傳輸要求?？梢钥闯龅氖?，直接序列擴(kuò)頻碼分多址通信系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的正常傳輸，并抑制噪聲對(duì)信號(hào)的影響，降低了誤碼率。直序擴(kuò)頻通信信號(hào)傳輸?shù)恼_性得到證明，通信速率得到改善，并且抗多徑干擾性提高。 第五章 全文總結(jié) 本文主要研究了移動(dòng)通信系統(tǒng)和碼分多址（CDMA）技術(shù)。通過(guò)直序擴(kuò)頻的原理及應(yīng)用介紹，解讀了CDMA技術(shù)。通過(guò)對(duì)CDMA技術(shù)的模擬仿真，通過(guò)輸入輸出波形的對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)信號(hào)基本被完全還原，仍然有誤碼，這是由于直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)只是有效降低了噪聲對(duì)信號(hào)的影響，但并沒(méi)有消除，通過(guò)對(duì)仿真結(jié)果的分析，得出直接序列擴(kuò)頻碼分多

54、址通信系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的正常傳輸，并抑制噪聲對(duì)信號(hào)的影響，降低了誤碼率，而且在DPSK調(diào)制解調(diào)過(guò)程中也同樣能產(chǎn)生誤碼。直序擴(kuò)頻通信信號(hào)傳輸?shù)恼_性和通信速率得到改善，并且抗多徑干擾性提高，系統(tǒng)容量增大。 圍繞CDMA技術(shù)，本文主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的工作： 1.針對(duì)于原理、技術(shù)以及相關(guān)優(yōu)勢(shì)方面展開(kāi)了一系列的概述； 2.針對(duì)于擴(kuò)頻通信原理尤其是直序形式展開(kāi)了較為詳細(xì)探討； 3.針對(duì)于調(diào)制完成了相關(guān)數(shù)據(jù)仿真，并對(duì)相應(yīng)的結(jié)果進(jìn)行了切實(shí)有效的分析。 參考文獻(xiàn) [1]袁超偉，陳德榮，馮志勇.CDMA蜂窩移動(dòng)通信．移動(dòng)通信，2003(7)

55、 [2]朱近康。CDMA通信技術(shù).移動(dòng)通信，2001（9） [3]啜鋼，孫卓.移動(dòng)通信原理.移動(dòng)通信，2011（6） [4]趙謙.通信系統(tǒng)中MATLAB基礎(chǔ)與仿真應(yīng)用.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，2010（3） [5]陳妍.MC-CDMA技術(shù)研究及其展望[J].通信技術(shù),2006(S1) [6]閆潔,康桂華,李佳珉.多載波CDMA技術(shù)的分析與研究[D].南京，河海大學(xué)常州分校,2007 [7]孟大渭,張秀梅,劉毅等.OFDM與MC-CDMA技術(shù)在電力線通信中的應(yīng)用比較[D].遼寧，遼寧工業(yè)大學(xué),2008 [8]郭衛(wèi)華.CDMA技術(shù)和正交頻分復(fù)用技術(shù)的比較[J].中國(guó)科技信息,2010(09)

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57、我的導(dǎo)師令前華的悉心指導(dǎo)下完成的，令前華導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和科學(xué)的工作方法給了我極大的幫助和影響。令前華導(dǎo)師對(duì)于我的論文提出了許多的寶貴意見(jiàn)，在此表示衷心的感謝。 在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我有許多不懂得地方，令老師指導(dǎo)我如何去選擇資料，如何去利用網(wǎng)絡(luò)資源，在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從外出實(shí)習(xí)到查閱資料，設(shè)計(jì)草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計(jì)，裝配草圖等整個(gè)過(guò)程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。在這個(gè)學(xué)習(xí)的過(guò)程中，我了解到MATLAB的實(shí)用價(jià)值，更深刻的理解了數(shù)字調(diào)制技術(shù)的調(diào)制原理。對(duì)QPSK調(diào)制原理也理解的更加透徹。對(duì)論文的要求老師及時(shí)地聯(lián)系我，通知我，在我有其他事情暫時(shí)不能當(dāng)面指導(dǎo)的時(shí)候給予我其他方式

58、無(wú)微不至的指導(dǎo)與照顧。在做畢業(yè)設(shè)計(jì)中，沒(méi)有老師的幫助我是不可能完成的。感謝老師對(duì)我的關(guān)心和幫助。經(jīng)過(guò)我的努力和令老師的耐心指導(dǎo)，畢業(yè)設(shè)計(jì)順利按時(shí)完成，它是對(duì)我們把本科四年所學(xué)的理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中的一次系統(tǒng)的檢驗(yàn)。通過(guò)這段時(shí)間的親身經(jīng)歷，自己學(xué)到了收集、整理資料、共同協(xié)作、分析及處理問(wèn)題等許多方面的知識(shí)。我真誠(chéng)感謝這期間老師給予我的全力幫助，細(xì)心指導(dǎo)以及對(duì)我的嚴(yán)格要求，在我遇到問(wèn)題時(shí)，不辭辛苦幫我解決，感謝老師在設(shè)計(jì)和任務(wù)安排上給予長(zhǎng)時(shí)間的指導(dǎo)。 最后感謝大學(xué)四年來(lái)的所有老師，為我們打下堅(jiān)實(shí)的專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)，感謝各位評(píng)委給予批評(píng)指正。 畢業(yè)設(shè)計(jì)小結(jié)

59、 回顧四年的大學(xué)生活，我對(duì)本專業(yè)的認(rèn)識(shí)還有待提高。由于本課題部分內(nèi)容超出了我所學(xué)的知識(shí)，所以我對(duì)本課題掌握并不是很有把握。為了更深入理解并掌握我的專業(yè)知識(shí)，加強(qiáng)專業(yè)技能，我選擇了畢業(yè)設(shè)計(jì)研究課題：CDMA在移動(dòng)通信系統(tǒng)中的應(yīng)用研究與仿真。 畢業(yè)設(shè)計(jì)有實(shí)踐性、綜合性、探索性、應(yīng)用性等特點(diǎn)，本次選題的目的是深入理解專業(yè)知識(shí)，提高專業(yè)技能。隨著畢業(yè)設(shè)計(jì)做完，也將意味我的大學(xué)生活即將結(jié)束，但在這段時(shí)間里面我覺(jué)得自己是努力并快樂(lè)的。在繁忙的日子里面，曾經(jīng)為解決技術(shù)上的問(wèn)題，去翻閱我所學(xué)的有關(guān)的書籍。經(jīng)過(guò)這段時(shí)間我有了很深刻的感悟。 歷經(jīng)了幾個(gè)月的奮戰(zhàn)，緊張而又充實(shí)的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于落下了帷幕?；叵?/p>

60、這段日子的經(jīng)歷和感受，我感慨萬(wàn)千，在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我擁有了無(wú)數(shù)難忘的回憶和收獲： 　為了畫出自己滿意圖表，我仔細(xì)學(xué)習(xí)了VISIO的繪圖技術(shù)。在做畢業(yè)設(shè)計(jì)初期，由于沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)，覺(jué)得無(wú)從下手，空有很多想法，卻不知道應(yīng)該具體怎么做，經(jīng)過(guò)導(dǎo)師的指導(dǎo)，我的設(shè)計(jì)漸漸有了頭緒，通過(guò)查閱資料，逐漸確立系統(tǒng)方案。當(dāng)我們終于完成了所有打字，繪圖，排版，完成任務(wù)后感覺(jué)很累，但同時(shí)看著電腦熒屏上的畢業(yè)設(shè)計(jì)稿時(shí)心里是甜的。 這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)的經(jīng)歷也會(huì)使我終身受益，我感受到做畢業(yè)設(shè)計(jì)是要真正用心去做的一件事情，是真正的自己學(xué)習(xí)的過(guò)程和研究的過(guò)程，沒(méi)有學(xué)習(xí)就不可能有研究的能力，沒(méi)有自己的研究，就不會(huì)有所突破。希望這

61、次的經(jīng)歷能讓我在以后學(xué)習(xí)工作中繼續(xù)進(jìn)步。不積跬步何以至千里，本設(shè)計(jì)能夠順利的完成，也歸功于我的導(dǎo)師和各位任課老師的認(rèn)真負(fù)責(zé)，使我能夠很好的掌握和運(yùn)用專業(yè)知識(shí)，并在設(shè)計(jì)中得以體現(xiàn)。正是有了他們的悉心幫助和支持，才使我的畢業(yè)設(shè)計(jì)工作順利完成。 附 錄 QPSK調(diào)制解調(diào)源代碼如下： % MATLAB script for System Simulation Homework #2 clear; clc; bdclose all; Enc=windows

62、-1252; set_param(0,CharacterEncoding,Enc); % Carrier frequency for modulation and % demodulation Fc =5e6; % QPSK transmitter % data_len=5000;% Input binary data of 5MHz input=randint(1,data_len); %Series to Parallel for i=1:data_len if rem(i,2)==1 %the remainder of i/2

63、 if input(i)==1 I(i)=1; I(i+1)=1; else I(i)=-1; I(i+1)=-1; end else if input(i)==1 Q(i-1)=1; Q(i)=1; else Q(i-1)=-1; Q(i)=-1; end end end % Zero insertion zero

64、=5; % Sampling rate is 25MHz for i=1:zero*data_len if rem(i,zero)==1 Izero(i)=I(fix((i-1)/zero)+1); Qzero(i)=Q(fix((i-1)/zero)+1); else Izero(i)=0; Qzero(i)=0; end end %Pulse shaping filter NT =50; N=2*zero*NT; Fs=25e6; rf=0.1; psf=rcosfir(

65、rf,NT,zero,Fs,sqrt); Ipulse= conv(Izero,psf); Qpulse= conv(Qzero,psf); %Modulation for i=1:zero*data_len+N t(i)=(i-1)/(Fc*zero); Imod(i)=Ipulse(i).*sqrt(2)*cos(2*pi*Fc*t(i)); Qmod(i)=Qpulse(i).*(-sqrt(2)*sin(2*pi*Fc*t(i))); end sum=Imod+Qmod; % % QPSK Receiver % % Demodulati

66、on for i=1:zero*data_len+N Idem(i)=sum(i).*sqrt(2)*cos(2*pi*Fc*t(i)); Qdem(i)=sum(i).*(-sqrt(2)*sin(2*pi*Fc*t(i))); end % Matched filter mtf= rcosfir(rf,NT, zero,Fs,sqrt); Imat = conv(Idem,mtf); Qmat = conv(Qdem,mtf); % Data selection for i=1:zero*data_len Isel(i)=Imat(i+N); Qsel(i)=Qmat(i+N); end % Sampler for i = 1:data_len Isam(i)= Isel((i-1)*zero+1); Qsam(i)= Qsel((i-1)*zero+1); end % Decision threshold threshold = 0.5; %how to det