simulink笔记——DSSS直接序列扩频

用simulink搭建DSSS链路,分别仿真在高斯信道和瑞利衰落信道下的误码性能,画出误码率曲线。瑞利衰落信道要使用引导(pilot)辅助。

模块:

simulink笔记——DSSS直接序列扩频_第1张图片

参数说明:01出现可能性相等;每帧10个点。

功能:产生随机的二进制序列。

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参数说明:发生器多项式是m序列的反馈系数;初始状态是寄存器的初始值,不能全0;采样时间与二进制序列保持一致;每帧630个点,63为m序列长度,10为二进制序列长度。

功能:产生m序列。

        

功能:BPSK调制、解调模块。调制:将0映射成1,1映射成-1。解调相反。

功能:重复输入序列,本质是时域上的拓展。

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参数说明:信噪比设为XSNR,用来在matlab中调用。函数将在后面给出。

功能:高斯信道。

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参数说明:积分长度为63,Repeat后时域扩展了63倍,这里时域压缩63倍。

功能:积分给定长度后重新积分。积分器通过叠加多个值,能够钝化剧烈的抖动,频域上看消除了高频成分,所以相当于低通滤波。

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功能:归一化。

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参数说明:输出到工作空间,变量名为ErrorVec。

功能:误码率计算。

链路图:

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注意在瑞利衰落信道链路中,PN1和PN2正交。

扩频原理:

由香农定理可知,在信道容量一定的情况下,增加传输带宽可以减小对信噪比的要求。发送端略。接收端:扩频信号乘扩频序列恢复出数据序列,噪声乘扩频序列相当于做了一次扩频,谱密度降低。所以在解调器的输入端,信噪比增加。

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笔记:

  1. 数据序列用repeat模块扩宽后与m序列逐位相乘。在该仿真中,m序列长度为63,数据序列扩宽63倍,原来每个比特扩频后用63个比特表示。
  2. 扩频技术用在信道条件较差的传输中,如卫星、军用通信。所以扩频应该在发送端末,接收端首(如果能够直接解调,即信噪比比较大也就不需要扩频了)。顺序:调制->扩频->发送->接收->解扩->解调。
  3. 信道信噪比关系:Eb/No=SNR+10log扩频因子。如在仿真中,扩频序列长度为63,Eb/No=SNR+18。
  4. 解扩后序列长度:用积分器对63位求和,变为一位。
  5. 使用BPSK调制,将0 1分别映射为+1 -1。解调时,将实部为正的映射为0,为负的映射为1。
  6. 瑞利衰落信道中,用了一路导引,用来估计瑞利衰落。导引的选择:满足p1p2正交。

  接收端为:y=hs+n,已知只有y,要估计出h的值。

   (x1p1+x2p2)h+n      一路积分:x1h     另一路:x2h

   x2为全1时,第二路能得出h的估计值。

matlab中调用链路绘制误码率曲线:

x=-18:0;
for i=1:length(x)
    xSNR=x(i);
    sim('DSSSR2');
    y(i)=ErrorVec(1);
end
semilogy(x,y)
axis([-18 0 10^-8 1])
xlabel('SNR dB')
ylabel('BER')
grid on;

结果:

simulink笔记——DSSS直接序列扩频_第10张图片        simulink笔记——DSSS直接序列扩频_第11张图片

                 高斯信道误码率曲线                                                  瑞利衰落信道误码率曲线

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