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CDMA
系统仿真
matlab
CDMA
系统仿真
1.
设计要求说明
用
matlab
进行
CDMA
系统仿
真，
CDMA
系统框图如图所示。
信源
卷积编码
交织编码
加扰码
调制
扩频
AWGN
信道
解调
解扩
信宿
解卷积
解交织
去扰码
2
、设计思路
图
1
CDMA
系统框图
< br>通过对
IS-95
窄带
CDMA
反向业务信道原理的了解，采用模块化思想，分为信源编码，信
道交织编码，
AWGN
信道传播，信道解码以及信源解码等部分
。
3
、核心原理
3.1
Viterbit
（卷积）编码
卷积
码是分组的，但它的监督元不仅与本组的信息元有关，还与前若干组的信息由关。着
种码
纠错能力强，不仅可以纠正随机差错，还能纠正突发差错。
本
系统采用（
2
，
1
，
8
）卷积编码，编码器如图
2
所示：
CDMA
系统仿真
matlab
图
2
卷积编码
3.2 Walsh
码扩频
Walsh
码是一组由
0
和
1
元素构成的正交方阵，
即其任
意两行
（或两列）
相互正交。
IS-9
5
系统利用
Walsh
码作为地址码，
与信息数据相乘（或模
2
加）进行地址么调制，增强系统的抗<
/p>
干扰能力。
3.3
数据扰码
利用伪随机序列对数据进行
扰码，增强系统的抗干扰能力。伪随机序列具有类似于随机序
列的确定序列，序列中不同
位置的元素取值相互独立，取
0
和
1<
/p>
的概率相等。
本系统采用生成矩阵为<
/p>
[1111101111]
的
m
序列发生器，对数据进行扰码。
3.4
QPSK
信号
3.4.1
QPSK
调制
MPSK
调制中最常用的就是
4PSK
，
又称
QPSK
。
因为它有四种相位
状态，
所以称为四相键控；
又因为他是两个相互相交的
BPSK
之和，所以又称作为正交移相键控，记作
QPSK
。
对于矩形包络的多进制
移相键控（
MPSK
）
，其已调信号的
表达式为：
S
MPSK
(
t
)
?
< br>I
(
t
)
cos
?
c
(
t
)
?
Q
(
t
)
sin
?
c
(
t
)
式中
I
(
t
)
?
?
a
n
rect
(
t
?
nT
b
)
同相分量
n
Q
(
t
)
?<
/p>
?
b
n
rect
(
t
?
nT<
/p>
b
)
正交分量
n
CDMA
系统仿真
matlab
当
M=4
时，即位
QPSK
，它是由两个互相正交的
BPSK
之和构成的。输入的二进制信息码元经串
/
并变换电路后分
为两个支路，一路为奇数码元，另一路为偶数码元。这时，每个支路的码元
宽度为原码元
宽度的
T
b
的两倍。每个支路再按
BPSK
的方法进行调制。不过两支路的载波相位
< br>不同，他们为正交，即相位差为
90
°，一个称为同相支
路，即
I
支路，另一个称为正交支路，
即
Q
支路。这两个支路非别调制，将调制后的信号合并相加，就
得到
QPSK
信号，即完成了调
制任务
。其原理图如图
3
。
图
3
QPSK
调制原理图
3.4.2 QPSK
解调
QPSK
信号解调方法可分为相干解调和差分解调两类。本实验采用了相
干解调。图
4
为相
干解调的组成方框图。
CDMA
系统仿真
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图
4
QPSK
相干解调器
如图
4
所示，输入的
QPSK
信号，加入同相支路和正交支路的相关器（或匹配滤波器）
。
由
QPSK
信号通过载
波恢复（或载波提取）电路，产生相干载波。供给同相支路相关器；本地
载波经
90
°移相，供给正交支路相关器。相关器输出经积分、判决、并
/
串变换，即可恢复出
原始二进制信息数据，
从而完成解调。
4
、设计过程及仿真结果
4.1
设计流程
< br>该
CDMA
通信系统的设计流程图如图
< br> 5
所示。
图
5
CDMA
设计流程图
CDMA
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4.2
仿真结果
4.2.1
原始序列图以及原始序列频谱图
图
6
4.2.2
维特比编码序列图以及其频谱图
图
7
CDMA
系统仿真
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4.2.3
扩频序列及其频谱图
图
8
5.2.4
扰码序列及其频谱图
由于扰码序列位数多，导致仿真结果中其序列图无法区分。
图
9
CDMA
系统仿真
matlab
5.2.5
I
信道序列图及其频谱图
由于
I
信道序列位数多，导致仿真结果中其序列图无法区分。
图
10
4.2.6
Q
信道序列图及其频谱图
由于
Q
信道序列位数多，导致仿真结果中其序列图无法区分。
图
11
4.2.7
滤波器模型图及其频谱图
CDMA
系统仿真
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图
12
4.2.8
同相分量成型图及其频谱图
图
13
4.2.9
正交分量成型图及其频谱图
CDMA
系统仿真
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图
14
4.2.10
QPSK
已调信号图及其频谱图
图
15
4.2.11
同相分量解调图及其频谱图
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