CDMA通信系统研究与仿真
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如图所示是直接扩频的码分多址通信系统的仿真模型。三个Bernoulli Random Integer Generator(伯努利二进制随即信号发生器)表示三个不同用户发射各自的通信信息(基带信号),码元宽度为0.01s,见表5.1。基带信号馈入载频为3000Hz的M-DPSK Modulator Passband(带通M-DPSK调制器)。PN Sequence Generator(伪随机序列发生器)产生用于直接扩频的正交码组。它产生的是m序列,见表5.2。m序列有很好的正交性(很强的自相关性和很弱的互相关性)。M序列的码元宽度为 ,即带信号码原宽度正好是m序列码元宽度的30倍,正好是两个m序列周期。延迟4个码元及延迟7个码元的两个码组与原始的码组构成三个正交码组,他们分别对三个用户信号进行直接扩频。扩频的操作是将基带信号与用于扩频的码组直接相乘。扩频后的信号在Sum(相加器)中混合,并通过高斯白噪声信道,见表5.8。信道的Es/No(信噪比)为-20dB的传输环境以后进入结合部分。这表现了码分多址通信的特点:在同一时间、同一频段利用正交码组承载不同的用户的信息传输。[[7] ][7][[8] ][8]
在接收端,信号优先进行解扩,应用了与发射端相同的码组进行解扩。因为码组有很强的自相关性和很弱的互相关性,只是将受到相同码组扩频的信号提取出来。解扩的操作与扩频的操作类似,将基带信号与用于解扩的码组直接相乘。解扩完成以后,进入M-DPSK Demodulator Passband(带通M-DPSK解调器)进行解调,解调后的信号输入误码表。三个误码表的接收延迟时间设为1,分别记录了经扩频、混合、解扩以后的各路信息失真情况。
通过调试后信号的频谱图可以看出信号已被调制,载波进行扩频和解扩的波形图可以看到信号进行扩频与解扩的过程。通过输入输出波形的对比可以发现信号基本被完全还原,仍然有误码,这是由于直接序列扩频通信系统只是有效降低了噪声对信号的影响,但并没有消除。而且在DPSK调制解调过程中也同样能产生误码。
在接收端接收到了信源发出的信号,其误码率分别为1.8%,1%,4%。误码率基本符合信号传输要求。由此可见,本设计所做的直序扩频码分多址通信系统能够实现信号的正常传输,并且抑制了噪声对信号影响,降低了误码率。
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