直接序列扩频系统设计毕业论文1(6)

2019-03-15 17:35

Initial seed(随机种子)随机整数产生器的随机数种子。当使用相同的随机数种子时,随机整数产生器都会产生相同的整数序列,不同的随机数种子通常产生不同的序列。当随机数种子的维数大于1时,随机整数产生器的输出信号维数也大于1。 Sample time(抽样时间)输出序列每个整数的持续时间。 Frame-base outputs(帧格式输出)指定随机整数产生器以帧格式产生输出序列。如果选择了该选项,就不能再选择参数Interpret vector parameter as 1-D。

Sample per frame(每帧抽样数)当选择了该选项,随机数产生器产生了一维的输出序列,这时候不能选择Frame -based outputs选项,否则输出的序列是一个二维向量。

表1 Random-Integer Generator(随机整数发生器)的主要参数

参数名称 M-ary number(元数) Initial seed(初始化种子) Sample time(采样时间) 2 12345 0.01 参数值 ⑵扩频模块

扩频模块包括伪随机码生成(由PN产生器模块完成)和相关运算两部分。其中相关运算实质上为信息流与随机序列模二加或相乘的过程。

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模型中采用的扩频码为m序列,码长31,码率为1/31。M序列是最长线性移位寄存器序列,是伪随机序列中最重要的一种。这种序列容易产生,有优良的自相关特性。待发送的信息比特的长度为1秒,扩频码的每个切普长度为1/31秒。在时间轴上一个比特正好对应于一条伪随机序列,这样将两者直接模2相加。

表2 PN Sequence Generator(伪随机序列产生器)的主要参数

参数名称 Generator polynomial(生成多项式) Initial state(初始状态) Shift(or mask)(移位) Sample time(采样时间) [1 1 1 1 0 1] [0 0 1 0 0] 0 0.01/31 参数值 ⑶继电器模块

系统中使用(relay)继电器的作用是将单极性二进制码转变为双极性二进制码。使用双极性二进制码元用相成的方式同样可以完成扩频与解扩的运算,还可以克服单极性二进制码元用异或的方法产生的不足。

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表3 Relay(继电器)的主要参数 参数名称 Switch on point(大于等于时,开关打开) Switch off point(小于等于时,开关关闭) Output when on(开关打开时输出值) Output when off(开关关闭时输出值) Sample time(采样时间) 0.5 0.5 1 -1 -1 参数值 ⑷调制和解调

由于发送端送来的信号具有较低的频谱能量,一般不适宜在信道中直接进行传输。因此,在通信系统的发送端通常有调制过程,而在接收端需要解调过程。调制和解调过程的作用在于通过某种方式将信号频谱由一个频率搬移到另一个频率的位置上。

本模型采用M元移相键控调制(M-PSK),主要参数如表4所示。

表4 M-PSK Modulator Passband(通带M-PSK调制器)的主要参数

参数名称 M-ary number(元数) Input type(输入类型) Constellation ordering(分布秩序) Symbol period(s)(符号周期) Baseband samples per symbol(每符号基带采样) Carrier frequency(Hz)(载频) Carrier initial phase(rad)(载频初始相位) Output sample time(输出采样时间) 2 Bit Binary 0.01 1 3000 Pi/2 0.001/31 参数值 M元移相键控调制是一种多进制的数字调制,利用载波的不同相位表示信息。MPSK调制中M?2k,M越大,调制效率也越高,但相邻星座点之间的夹角越小(16PSK时为360°/16=22.5°),

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已调相信号的抗相位噪声能力越低。M-PSK基带调制器对输入信号实施M相相移键控调制,产生复数形式的基带调制信号。M-PSK基带调制器的输入信号既可以是界于0到M之间的整数,也可以是长度为K的二进制向量,K?log2M。

M-PSK通带解调器对M相相移键控调制信号进行解调。 M-PSK Demodulator Passband(通带M-PSK解调器)的主要参数与调制器的(表4)相同。

⑸信道

加性高斯白噪声信道(AWGN)的作用是在信号中加入白噪声。加性高斯白噪声信道模块有一个输入端口和一个输出端口,输入信号可以是实信号,也可以是复信号。扩频后的双极性二进制信号进入AWGN信噪比为-20的传输环境。

表5 AWGN Channel(加性高斯白噪声信道)的主要参数 参数名称 Initial seed(初始化种子) Mode(模式) Es/No(dB)(信噪比) Input signal power(输入信号功率) Symbol Period(s)(符号周期) 1237 Signal to noise ration(Es/No) -20 1 0.001/30 参数值

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⑹解扩

解扩过程与扩频过程完全相同即将送入的信号用伪随机码进行第二次解扩处理。要求使用的伪随机码与发送端的伪随机码不仅码字相同,而且相位相同。否则会使有用信号相互抵消。

⑺误码率计算

发送信号与接收机恢复出的信号同时送入误码仪模块(Error Rate Calculation)进行比较,求出误码率,并显示发送信号与接收信号的值(SINULINK仿真模型见附录2)。

表6 Error Rate Calculation(误码率计算)的主要参数

参数名称 Receive delay(接收延迟) Communication delay(计算延迟) Computation mode(计算模式) Output data(输出数据) 1 0 Entire frame Port 参数值 此系统在没有差错控制的情况下,通过Es/N为-20dB的传输环境可以达到误码率为0.75%的量级。

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