DS-CDMA通信系统仿真

1.DS-CDMA    通信系统原理图

DS-CDMA通信系统原理图

在实验中，我们采用；两种扩频码进行仿真。M序列和正交Gold序列，扩频后的数据通过脉冲成型滤波器后通过信道同时到达接收端，在接收端分别对不同用户信息数据进行解扩，恢复各个用户的原始信息。

2.仿真流程设计与介绍

2.1仿真设计步骤

   1、m序列的DS-CDMA在AWGN下的性能的仿真。

   2、正交Gold序列的DS-CDMA在AWGN下的性能的仿真。

   3、对比两个扩频码在AWGN信道下的性能曲线，分析哪种扩频码更适合在AWGN信道中传输，传输衰减最小，对比m序列和正交Gold序列的抗干扰能力。

   4、为了证明这一结论，把两种PN码再经过Rayleigh衰落信道下的性能进行验证。 （代码见附录）

2.2程序编程设计

    最外层循环的时候是信噪比，根据每种信噪比下，首先产生各个用户的发射数据，根据用户数，每一行是每个用户的发射数据，然后进行Gray编码、4-QAM调制，调制完后，对信号进行扩频，扩频部分是通过spread函数完成的，是完成扩频的功能。扩频时，看输入参数是否满足要求，满足要求后，用扩频码与每一个数据符号相乘，对原始符号进行扩展，完成扩频。扩频完成后，再通过脉冲成形滤波器计算每个用户信号功率。当用户数大于1时，所有用户数据相加。相加完成后，如果需要通过瑞利衰落信道，再让信道系数与发射数据相乘。接收端加入高斯白噪声，首先根据信噪比计算高斯白噪声标准差，根据标准差加入白噪声。如果通过瑞利衰落信道后，我们还需要进行一个信道补偿。最后通过脉冲成形滤波器进行降采样，之后进行数据解扩，解扩部分是通过despread函数完成的，解扩完成后，对信号进行4-QAM解调、Gray编码逆映射，分别对用户原始数据和解扩后数据进行比较，最后统计误比特率。以上就是完成扩频的主程序。

M序列和正交Gold序列脚本程序的介绍：用户数统一定义的是1、4、7，扩频码分别选择的是M序列和正交Gold序列，然后在每种用户数下仿真扩频系统的性能，最后画出仿真得到的误比特率。

仿真结果分析

1  实验仿真运行结果

 M序列DS_CDMA在AWGN下的性能

从图中可以看出，由于m序列即使在完全同步时，之间的互相换值也不为0，因此随着用户数的增加（解调其中一个用户的数据时，其他用户会对该用户的解调产生干扰），干扰越来越大，导致系统的误码率性能下降。

 正交Gold序列在AWGN下的性能

从图中可以看出，由于正交Gold序列在完全同步时，它们的互相关值为0，因此其BER性能并不随着用户数的增加而恶化。在信噪比为2 、4 、6时误比特率基本相同。由图可以看出来当误比特率仿真时候小于10-3时结果就会有一定的偏差。但还是可以看出正交Gold序列比M序列的性能要好。

所以，初步得出结论：正交Gold序列在AWGN信道下的抗干扰能力更强，衰减比,序列要小。

为证明这一结论进行了下面的实验

M序列在Rayleigh衰落信道下的性能

    显然M序列在瑞利衰落信道下的性能要比能过AWGN信道下的性能要差。

 正交Gold序列在Rayleigh衰落信道下的性能

    正交Gold序列在的瑞利衰落信道下的性能也要比AWGN信道下的性能要差，可以看出，DS-CDMA系统在Rayeligh衰落信道下的性能要比AWGN信道下的性能差。

    可以看出，随着用户数的增加，其误比特率还是会增高，但是信号的误比特率甚至由于用户的增多而降低，性能变的更优，此次实验，可能存在些许误差，而且为了使程序更快运行出结果我们给他加了信道补偿，也可能会由于描点过少，造成图像与真实有些不符，但从大体方向上仍然能够得出结论，即使在瑞利衰落信道下正交Gold序列的性能依然优于m序列。

Matlab专用周实践报告

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姓    名：郝东东 

专    业：通信工程

 班级学号：092027111