扩频实验报告..doc

直扩系统仿真及分析 系统仿真图 一、扩频调制仿真 1.本设计采用伯努利二进制发生器模块生成由0和1 组成的二进制序列作为信号源，并用PN码产生器模块产生m序列作为扩频码。两者均需通过极性转换器转换为-1和1组成的序列。然后通过乘法器模块进行两个序列相乘也即完成扩频调制，得到高速率的调制后序列。 发射端原理图 直接序列扩频simulink图 说明：①二进制发生器中采样时间设为0.001，也即数码率为1kb/s，原始基带信号带宽1kHz。②本设计中采用8位m序列作为扩频码，我们知道7阶m码发生器一个周期有127bit，所以此处码速率设定为126kb/s，换算成采样时间就是1/1.26e5。 观察频谱示波器结果。如图1和图2分别为扩频调制前的基带信号的频谱和扩频后的信号频谱，可看出原本信号带宽近似1kHz,经扩频调制后约为127kHz，这与参数设置所应得出结果相符，信号被成功扩展。 图1 图2 扩频前后波形图 2.载波调制结果显示 射频调制后频谱图 BPSK调制后波形 加噪声及干扰前后波形 可以看出加噪声和干扰后波形有失真。 二、扩频解调仿真 解扩后频谱图 可以看出解扩后频谱变窄，但仍在510kHz的频点上 通过与载波调制模块的对比，可以看出在BPSK解调子模块中，多了低通滤波器和抽样判决器，其他基本相同。在信号同正弦载波相乘后得到了解调后的波形，可以看到仍有很多噪声形成的毛刺，同时也能看到明显的信号包络。经过低通滤波器后，噪声带来的毛刺被滤除获得光滑的信号包络，再经过抽样判决器就可以得到恢复出的原始信息。这里要注意的是，抽样判决器的采样时间应与信号发生器采样时间相同，即应设为0.001，才能较好的得到解调信号。 三、仿真感想 通过对扩频知识的了解和直接序列扩频技术要点的掌握后，进行了系统仿真的设计 ，就设计需求和作者实际情况的考虑选用Matlab中的Simulink作为仿真平台。本设计中，重点在于直接序列扩频调制和BPSK调制，故对系统的两个部分做了理想化处理：一是信道部分，选用了简单的高斯白噪声加窄带干扰的信道；二是同步部分，假设系统已精准同步，未单独设计此模块。搭建仿真模型后根据需求设置各个模块基本参数，并在适当的地方加入示波器和频谱示波器以便进行波形和频谱的观察。设置适当的仿真时间开始仿真，得到各项数据并进行相关的分析。 可以看出扩频通信系统较传统通信系统有更强的抗宽带干扰能力和抗窄带干扰能力，具有明显优势，更符合实际情况中传输环境下的通信要求。 虽然本系统有些理想化，无同步部分和复杂的信道，相对实际系统而言缺少参考意义，但是在直接序列扩频调制过程和载波调制过程中，信息序列成功被扩宽并被频谱搬移到高频段，得到了预期的结果。经过无线传输信道后，在接收端被解扩解调，通过低通滤波器和抽样判决器恢复出与信源一致的信号。达到了仿真直接序列扩频通信系统的基本要求，模拟完成了系统整个过程，具有实验和验证意义。 后续仿真 1、当信噪比减小位10db时 发射端波形 可以感觉到失真减小 当采用的扩频为255kb/s时 和上图对比可知扩频码序列增加时失真减小，即抗干扰能力增强。