基于matlab的码分多址系统仿真(2)

（2）信道

将扩频调制并加入多址干扰的合成信号发送到无线信道中。由于无线通信介质的特性，用户发送的信号在信道传输过程中会受到各种噪声干扰的影响，本CDMA仿真系统只考虑多址接入干扰MAI和加性高斯白噪声干扰。

（3）接收端

在接收部分，系统通常对信号进行相关接收。当从信道中检测到信号后，接收端首先对接收信号进行解扩处理，通过扩频码的正交性去除多址干扰恢复为扩频前的原始数据。接收端的伪随机序列与发送端的伪随机序列不仅要求码字相同，码字的相位也应相同，才能正确解扩。然后进行解调处理，将其下变频到基带，并恢复出卷积编码信号；将信号送给维特比解编码模块，从中恢复出信息码元。输出的信号经过一个抽样判决过程，将接收恢复出的数据比特送至信宿端。 3 CDMA系统方案设计 3.1各单元模块功能介绍

3.1.1源信号生成

数据源为伯努利二进制序列产生器，用于生成随机的二进制序列，其码元宽度为0.01s,从其输出数据线上引出的输出端口用于对译码后的序列进行对比

伯努利序列产生器的参数设置如下：

Probability of a zero：模块产生的二进制序列中出现0的概率 ，设为0.5。Initial seed：随机数种子，不同的随机数种子通常产生不同的序列，设为12345。Sample time：抽样时间，表示输出序列中每个二进制符号的持续时间，设为0.01。

3.1.2 差错控制编码—卷积编码

源信号比特流送入差错控制编码模块进行纠错编码，由卷积编码模块Convolutional Encoder完成。编码原理是其码字与现在和之前的信息比特都有关系，纠错能力与约束长度有关，纠错性能与译码算法有关。输入、输出均是二进制形式。

参数设置为：Trellis structure：格型结构，则该参数为：

pol2y

是tr e9l,l[i7s5356IS-95CDMA1] ，

正向信道卷积编码的生成多项式；Reset：

设置编码器在何种情况下复位。选择None表示在任何情况下都不复位。源信号数据流进行卷积编码，由一列信号变成两列信号。 3.1.3 M-DPSK调制模块

本模型采用频带差分相移键控M-DPSK调制器对经过卷积编码后的信号进行调制。仿真中用到缓存器，其作用[4]是：经过卷积编码的双列信号经过缓存器变为一列，以便对信号进行M-DPSK调制。缓存器和缓存器1的主要参数设置如表1.4所示。

M-DPSK调制器和解调器参数设置如表1.4所示。

3.1.4扩频模块

扩频模块包括伪随机码生成（有PN产生器模块完成）、极性转换和相关运算三部分。扩频、解扩的方式可以使用单极性二进制码元用异或的方式，但是0的结果有时处理起来有一定的困难；当信号叠加了噪声信号后已经不是二进制码时，就不能用异或方式处理。使用双极性二进制码元用相乘的方式同样可以完成扩频与解扩的运算，还可以克服上述方法的不足[4]。源信号经卷积编码、M-DPSK调制后是单列双极性的实信号，被周期为15的四级m序列直接相乘进行扩频。扩频后的信号在Sum中与多址干扰信号相加，进入AWGN信道，到达接收端。 3.1.5多址（MAI）干扰模块

在CDMA通信系统中，同时占用时间-频率平面同信道的其它用户相对其中一个用户而言就是干扰，周期为2r 1的m序列可以提供2r 1个扩频地址码，则该系统可容纳2r 1个多址用户[5]。MAI干扰产生的原因是由于多个用户的随机接入，不同用户扩频伪码之间不能保证完全正交。若有多个用户同时向信道中发送数据包，在接收端用预接收的数据包的扩频伪码进行解扩处理，利用码字的相关性可以恢复出有用信号。如果码字之间完全正交，则其余信号经过解扩模块后输出为零，是一种理想情况。实际应用中，其它用户数据包经过解扩处理后，还有一部分干扰信号同有用信号一起进入错误率统计模块，对系统性能造成一定影响。

MAI干扰模块仿真了一个三发射条件下，另两个用户数据包对源信号的干扰情况。m序列扩频码的码元宽度为0.01/30s。另两个用户数据包由伯努利二进制

序列产生器产生随机的二进制序列，码元宽度为0.01s。不同的随机数种子通常产生不同的序列，其随机数种子分别设为54321和13245，与信源（设为12345）不同。延迟四个码元及延迟七个码元的两个码组与源信号原始码组构成三个正交码组，分别对单个用户信号进行直接扩频。扩频后的信号在Sum中相加，进入AWGN信道，到达接收端 。

3.1.6 AWGN信道

本码分多址仿真模型中，采用AWGN信道，AWGN Channel模块用于对输入信号添加加性高斯白噪声。模块的抽样时间继承自输入信号的抽样时间。模块参数设置如下：

Initial seed：初始化种子，设为18233。

Mode：指定生成噪声方差的方式，选择参数Signal to noise ratio(SNR)。 SNR(dB)：指定信号的信噪比，设为-10dB。

Input signal power(watts)：输入信号功率，设为1。

信号夹杂着加性高斯白噪声，其均值为0，方差表现为噪声功率的大小。一般情况下，噪声功率越大，信号的波动幅度就越大，接收端接收的信号的误比特率就越高。

3.1.7解扩模块

在接收端，目的接收机对混合了多址干扰与噪声的信号与源信号扩频码相乘进行解扩。要求使用的伪随机码与发送端扩频用的伪随机码不仅码字相同，而且相位相同。解扩处理将信号压缩到信息频带内，由宽带信号恢复为窄带信号。同时将干扰信号扩展，降低干扰信号的谱密度，提高系统的抗干扰能力。

3.1.8 M-DPSK解调模块

在接收端对信号进行解调，以恢复原来的频谱。M-DPSK解调器对合成数据包经过解扩后提取出的源信号数据包进行解调。经过解调后信号进入缓存器1，一列信号恢复为维特比译码要求的双列信号。

3.1.9差错控制译码——维特比译码模块

纠错译码的功能有差错控制译码器——维特比译码Viterbi Decoder模块来完成，用于对输入信息进行维特比译码。Viterbi Decoder模块参数设置如下：

Trellis structure：格型结构，该参数设为poly2trellis 9,[753561] 。 Decision type：指定判决类型。设置为Hard Decision，对应输入信号为

二进制数据。

Traceback depth：反馈深度，用于构造反馈路径时的网格图分支数，该参数设为1。

Operation mode：模块在相邻输入向量间的模式转换方式。该参数设为Continuous。

3.1.10信宿模块

信宿模块包括错误率统计模块、显示器、选择器。MATLAB通信工具箱的错误率统计模块对输入的两个信号进行对比，输入为二进制序列，输出误比特率。模块只比较两个输入信号的正负关系，而不具体比较它们的大小。 3.2 系统整体电路图

图1.5 CDMA通信系统仿真模型

4 CDMA系统仿真和调试 4.1 SIMULINK仿真概述

本文采用的是SIMULINK仿真，其所有的模块在每个时间步长上同时执行，被称为时间流的仿真。SIMULINK应用包括建模和仿真两部分。建模即指从SIMULINK标准模块子库或MATLAB其它工具包模块库中选择所需模块，并拷贝到用户的模型窗口中，经过连线和设置模块参数等构成用户自己的仿真模型的过

程。通信模块的创建和仿真，一般是在SIMULINK工作窗口内利用COMMLIB库中的通信模块构筑用户设计的通信模型，然后再利用SIMULINK工作窗中特有的菜单选项进行仿真。 4.4

波形分析

对信道信噪比进行不同设置，得到码分多址仿真系统mafenduozhi中误码率与信道信噪比之间的关系图

图1.6 CDMA仿真系统误码率和信道信噪比关系图

可得码分多址系统误码率随着信噪比的增大而呈下降趋势，即信号功率越 …… 此处隐藏：3078字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……