电气信息学院 通信工程专业 课程设计报告
%******************数据文件****************** ber = noe / nod; fprintf('%d\\t%d\\t%d\\t%e\\n',ebn0,noe,nod,noe/nod); fid = fopen('BER.dat','a'); fprintf(fid,'%d\\t%e\\t%f\\t%f\\t\\n',ebn0,noe/nod,noe,nod); fclose(fid); err_rate_final(ebn0+6)=ber; %******************性能仿真图****************** figure semilogy(SNR,err_rate_final,'b-*'); xlabel('信噪比/dB') ylabel('误码率') axis([-5,10,0,1]) grid on disp('--------------end-------------------'); 16
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4. 仿真结果与分析
4.1.1 Simulink仿真结果 ? 基带信号的频谱如下
? 经调制后频谱如下
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? 扩频后频谱如下
? 接收端恢复后的输出信号频谱如下
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? 误码计算仪的结果
4.1.2 Simulink仿真结果分析
可以看出，基带信号的频率分量主要是在-100Hz到100Hz，这与信号源所设置的频率相符合。基带信号进过M-PSK调制后，正频域的频率分量集中在2.9KHz-3.1KHz处，可看出载波频率为3KHz，这个结果与M-PSK调制器所设置的载波频率一致。频带信号经过与PN码相乘扩频后，观察其信号的频谱可以看出，正频域的频率分量主要集中在0Hz到20KHz这主瓣中，带宽扩展了约20倍。此时信号将经过模拟信道的AWGN信道模块，来到接收端。在接收端处，先经过解扩（即与扩频PN码同步的PN码相乘），得到解扩后的频带信号，再经过解调模块，恢复成基带信号。观察恢复后的信号的频谱，与信源处的信号基本一致。
再看系统的误码率计算分析。 输出的数据是一个n 行（与输入数据数目相等）3列的矩阵。 第1列是差错率， 第2列是差错码的数量， 第3列是码元总数即前述的n。 可看出，差错率为0.002，差错码的数量为2，码元总数为1000。由此可见，系统具有较好的抗噪声性能。企抗噪声原理如图3所示。
a( f )d( f ) 或 c( f ) J( f ) s( f ) oo －f mo f m f －f c f c f f 0 f s?(f)s?(f) J?(f)J??(f)o f I fo f I f
图3 扩频系统抗噪声原理示意图
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4.2.1 m文件的仿真结果
仿真结果如图4和图5所示。其中， 图4是信号比和误码率的值；图5 是绘制 的函数关系图像。
图4 仿真结果的值
图5 信噪比和误码率的关系函数图象
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4.2.2 m文件的仿真结果分析
通过观察可知，信噪比越大，系统的误码率越小。这符合通信原理的规律。从图中还可得知，在负的信噪比条件下，扩频通信系统还能有比较小的误码率。可知扩频系统的抗干扰性能很好，能在负信噪比条件下工作。这是因为扩频系统特有的频谱扩展特点和特有的解扩技术，能使有用信号淹没在伪噪声之中，通过相关解扩将之还原。
5. 实验总结
此次仿真通过MATLAB的SIMULINK仿真实现了扩频系统从PN码产生到扩频和调制后发送到通过加性高斯白噪声然后接收后解扩和解调还原的过程。观察了几个阶段的频谱，对比了各频谱之间的变化，分析了扩频系统抗干扰能力及其抗干扰的原因。
除此之外，还通过m文件的编程，第一步观察了不同信噪比条件下扩频通信系统的误码率的大小。分析了扩频通信系统抗干扰能力的优越性。
使用SIMULINK仿真和M文件仿真有各自的好处。SIMULINK是可视化的，有模块库的支持，使用十分方便；M文件仿真有很好的计算能力。他们都是通信仿真里面的两把利剑，有些大的系统可能会用到两者的混合仿真。所以，熟悉这两种仿真方式是通信仿真中必不可少的。
此次仿真只是粗略地对扩频通信系统进行了仿真，还有各种实际环境中的因素没有考虑。如：中频解调、信道的衰落、传输的损耗等等因素。在往后的仿真中，还可将上诉因素加入到系统中，也可对不同扩频增益的扩频通信系统研究其不同信噪比下的误码率情况。由于篇幅有限，不再赘述。
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