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[组图] CDMA通信系统的MATLAB仿真

时间:2006-01-11 16:00来源:Internet 作者:bioguider 阅读:

 

  :在简要介绍MATLAB语言的基础上,对使用MATLAB语言仿真的CDMA通信系统进行描述。

关键词:仿真;码分多址;扩频

 

1 仿真语言

矩阵实验室(MATLAB:Matrix Laboratory)是一种以矩阵运算为基础的交互式的程序语言。与其它计算机语言相比,具有简洁和智能化程度高的特点,而且适应科技专业人员的思维方式和书写习惯,因而用其编程和调试,可以大大提高工作的效率。
    目前MATLAB已经成为国际上最流行的软件之一,除了可提供传统的交互式的编程方法之外,还能提供丰富可靠的矩阵运算、图形绘制、数据处理、图像处理和方便的Windows编程工具等。因而出现了各种以MATLAB为基础的工具箱,应用于自动控制、图像信号处理、生物医学工程、语音处理、信号分析、时序分析与建模、优化设计等广泛的领域,表现出了一般高级语言难以比拟的优势。较为常见的MATLAB工具箱有:控制系统工具箱、系统辩识工具箱、多变量频率设计工具箱、分析与综合工具箱、神经网络工具箱、最优化工具箱、信号处理工具箱、模糊推理系统工具箱,以及通信工具箱等。

MATLAB通信工具箱中有SLMULINK仿真模块和MATLAB函数,形成一个运算函数和仿真模块的集合体,用来进行通信领域的研究、开发、系统设计和仿真。通信工具箱中的模块可供直接使用,并允许修改,使用起来十分方便,因而完全可以满足使用者设计和运算的需要。
    MATLAB通信工具箱中的系统仿真,分为用SIMULINK模块框图进行仿真和用MATLAB函数进行的仿真两种。在用SIMULINK模块框图的仿真中,每个模块,在每个时间步长上执行一次,就是说,所有的模块在每个时间步长上同时执行。这种仿真被称为时间流的仿真。而在用MATLAB函数的仿真中,函数按照数据流的顺序依次执行,意味着所处理的数据,首先要经过一个运算阶段,然后再激活下一个阶段,这种仿真被称为数据流仿真。某些特定的应用会要求采用两种仿真方式中的一种,但无论是哪种,仿真的结果是相同的。
    下面即对使用M-ATLAB语言仿真CDMA通信系统进行描述。
2 仿真框图

CDMA是指在各发送端使用不相同、相互(准)正交的地址码调制所传送的信息,而在接收端在利用码型的(准)正交性,通过相关检测,从混合信号中选出相应的信号的一种技术。实现CDMA的理论基础是扩频通信,即在发送端将待发送的数据用伪随机码进行调制,实现频谱扩展,然后进行传输,而在接收端则采用同样的编码进行解扩及相关处理,恢复原始的数据信息。扩频通信有直接序列(DS)、跳频(FH)、线性调频(chirp)、跳时(TH)等方式。采用扩频通信的优点很多,如抗干扰、抗噪声、抗多径衰落的能力强,能在低功率谱密度下工作,保密性好,可多址复用和任意选址及进行高度测量等等。

因此,扩频通信作为新型的通信技术,已引起人们的特别关注,得到了迅速的发展和广泛的应用。以美国Quacomm公司为首推出的IS-95CDMA移动通信系统,以W-CDMA、CDMA2000、TD-SCD-MA为主流的第三代移动通信系统的标准化建设等,不仅确立了CDMA系统在移动通信中的稳固地位,也把扩频CDMA系统的研究、应用和发展推向了新的阶段。
  本文讨论的CDMA通信系统的仿真,采用的是直扩方式,信息调制采用的是DPSK调制方式,伪随机码采用的是31位GOLD序列,仿真框图如图1所示。

 

(责任编辑:泉水)
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