通信工程毕业设计.doc

1、 西 安 邮 电 大 学 毕 业 设 计（论 文） 题 目 ： 基于 Matlab 的扩频码设计仿真 院 （系） ： 通信与信息工程学院 专 业： 通信工程 班 级： 通工 0805 班 学生姓名： 刘小平 导师姓名： 吉利萍 职称： 讲师 起止时间： 2012 年 1 月 2 日至 2012 年 6 月 15 日 毕业设计（论文）诚信声明书 本人声明：本人所提交的毕业论文 基于 Matlab 的扩频码设计仿真 是本人在指导教师指导下独立研究、写作的成果，论文中所引用他人的文献、数据、图件、资料均已明确标注；对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明并表示感谢。 本人完全意

2、识到本声明的法律后果由本人承担。 论文作者： （签字） 时间： 2012 年 6 月 15 日 指导教师已阅： （签字） 时间： 2012 年 6 月 15日 西 安 邮 电 大 学 毕业设计 (论文 )任务 学生姓名 刘小平 指导教师 吉利萍 职称 讲师 院 (系 ) 通信与信息工程学院 专业 通信工程 题目 基于 Matlab 的扩频码设计仿真 任务与要求 1.学习熟练应用 Matlab 软件； 2.掌握有关扩频码如 m 序列、 Gold 序列的相关知识； 3.利用 Matlab 软件完成伪随机码的生成和性能评估； 4.完成伪随机码 的相关特性、平衡性等指标的评估分析， 得出分析结论； 5

3、.按时完成毕业设计，写好毕业论文。 开始日期 2012 年 1 月 2 日 完成日期 2012 年 6 月 15 日 院 长 (签字 ) 2012 年 1 月 6 日 西 安 邮 电 大 学 毕 业 设 计 (论文 ) 工 作 计 划 2012 年 1 月 2 日 学生姓名 _刘小平 _指导教师 _吉利萍 _职称 _讲师 _ 院（系） _通信与信息工程学院 _专业 _ 通信工程 _ 1、 题目 _ 基于 Matlab 的扩频码设计仿真 _ _ 工作进程 1 月 4 日至 2 月 27 日 学习熟练应用 Matlab 软件，通过仿真 实例 练习掌握仿真软件的特点。 2 月 28 日至 3 月 1

4、5 日 查阅资料，掌握伪随机码如 m 序列、 Gold 序列 的相关知识。 3 月 16 日至 4 月 30 日 利用 Matlab 软件完成伪随机码的生成和性能评估。 5月 1日至 5月 10日 完成伪随机码的相关特性、平衡性等指标的评估分析，得出分析结论。 5 月 11 日至 5 月 25 日 撰写论文，完成论文初稿。 5 月 26 日至 6 月 4 日 完善并修改毕业论文。 6 月 5 日至 6月 10 日 准备答辩。 起 止 时 间 工 作 内 容 主要参考书目 (资料 ) 1、 樊昌信，曹丽娜通信原理 M北京：国防工业出版社， 2008 3 2、 邵玉斌 Matlab/Simulin

5、k 通信系统建模与仿真实例分析 M北京：清华大学 出版社 2008 3 3、 王立宁，勒光新，詹菲 MATLAB 与通信仿真 M北京：人民 邮电出版社 2000 1 1.计算机一台 2. Matlab/Simulink 仿真平台 每周指导一次，主要解答学生问题，指导研究进度，并检查阅读资料笔记和仿真程序 。 本计划为开题之初所定，后续会根据具体情况随时调整，最终一定按毕业设计规定 结束日期完成。 主要参考书目 (资料 ) 主要仪器设备及材料 论文 (设计 )过程中教师的指导安排 对计划的说明 西安邮电大学 毕业设计 (论文 )开题报告 通信与信息工程学院 院（系） 通信工程 专业 08 级 0

6、5 班 课题名称： 基于 Matlab 的扩频码设计仿真 学生姓名： 刘小平 学号： 03081177 指导教师： 吉利萍 报告日期： 2012 年 2 月 27 日 1 本课题所涉及的问题及应用现状综述 本课题所涉及的问题： 1、 学习熟练应用 Matlab 软件； 2、掌握有关扩频码如 m 序列、 Gold 序列的相关知识； 3、利用 Matlab 软件完成伪随机码的生成和性能评估； 4、完成伪随机码的相关特性、平衡性等指标的评估分析，得出分析结论。 应用现状综述 ： 扩频通信作为一种新型的体系，是通信领域的一个重要发展方向，具有很强的抗干扰性能，其多址能力、保密、抗多径等功能也备受人们的

7、关注，在导航、通信、测控等领域都得到应用。 扩频通信是将待传送的信息数据用伪随机码调制，实现频谱扩展后再进行传输，接收端则采用同样的伪随机码进行相关处理及调制，恢复原始信息数据。扩频系统的抗干扰、保密、多址、捕获、跟踪等都与扩频码的设计密切相关，因此扩频码的设计及性能分析就成为扩频系统设计的关键技术，扩频码的选取对整个系统的性能影响很大，对扩频码通常提出下列要求： 1、 易于产生； 2、 具有随 机性； 3、 扩频码应具有尽可能长的周期，使干扰者难以通过扩频码的一小段去重建整个码序列； 4、 扩频码应具有双值自相关函数和良好的互相关特性，以有利于接收时的截获和跟踪，以及多用户应用。 从理论上说

8、，用纯随机序列去扩展信号频谱是最理想的。但在接受机中为了解扩应当有一个同发送端扩频码同步的副本。因此，实际工程中，我们只能用伪随机序列作为扩频码。伪随机序列具有类似噪声的性质，但他又是周期性的有规律的，即容易产生，又可以加工和复制的序列。 伪随机序列具有类似于随机序列的性质，归纳起来有下列三点： 1、 平衡特性：随机序列中 0 和 1 的个数接近相等； 2、 游程特性：序列中连 0 或连 1 称为游程，连 0 或 1 的个数称为游程长度。序列中长度为1 的游程 约占游程总数的 1/2.长度为 2 的游程约占游程总数 1/4，长度为 n 的游程约占游程总数的n21/ ，这一特性成为序列的游程特性

9、； 3、相关特性：随机序列的自相关函数具有类似于白噪声自相关函数的性质。 扩频码中应用最广的是 m 序列，它是一种系统性、规律性、很强的平衡码序列，他的自相关函数除了 R(0)=N 外，其余旁瓣值均为 -1，是一种自相关特性 非常好的序列。但它的互相关特性，只有优选对之间的较好。因而这对于扩频 CDMA 系统而言，可用作地址码的序列数目就太少了，由于 m 序列具有良好的伪随机性，它充当了许多其他序列的生成基础，如 Gold 码序列就是在 m 序列的基础上生成的。所以文中对 m 序列和 Gold 序列仿真，并对其性能进行分析比较。 2 本课题需要重点研究的关键问题、解决的思路及实现预期目标的可行

10、性分析 关键问题： 1、 在高斯噪声干扰下，实现有效和可靠信息传输的最佳信号是具有白噪声统计特性的信号而真正具有白噪声特性的信号就是随机序列，随机序列是没有周期，无法复 制的，这种不可复性使得计算机模拟变得不可捉摸且使扩频通信无法完成； 2、 为了使研究 伪随机码的相关特性、平衡性等指标的评估分析 结果更接近于理论 ，需要产生一种长周期的扩频码； 3、 扩频码的实现问题； 4、 对 扩频码 同步的捕获问题 ； 5、 扩频码的优选也是一个重要问题； 6、扩频码 如 m 序列、 Gold 序列的 设计及性能分析是关键问题。 解决思路： 1、 扩频通信中使用有周期的随机序列，即伪随机序列代替随机序列

11、； 2、 了解目前扩频码在各个领域的应用现状， 以便更好的对 扩频码 进行认识利用； 3、熟悉掌握有关扩频码如 m 序列、 Gold 序列的结构，性质 及产生等相关知识； 4、 熟练利用 Matlab 软件自编程序生成伪随机码并对其仿真结果进行性能指标的评估分析； 5、 对伪随机码的相关特性、平衡性等指标进行评估分析，并得出分析结论； 6、针对扩频码中的主要问题在老师指导下形成具体的课题论文报告，并不断完善论文。 实现预期目标的可行性： 1、 熟悉扩频码如 m 序列、 Gold 序列的工作原理，掌握扩频码在通信中的作用，提出建设规划并实现； 2、对比扩频码如 m 序列、 Gold 序列，分析出

12、各自的优缺点，对伪随机码的相关特性、平衡性等指标进行评估分析，从而更好地利用扩频码； 3、通过 对 m 序列、 Gold 序 列的学习，能够将其灵活的应用于基于 Matlab 的扩频码的设计及仿真的论文中； 4、通过独立的自学以及查找资料的能力，以便更好的完成论文报告； 5、培养了独立开展研究的能力，掌握了科研的基础方法，能对扩频码的设计及仿真的建设与规划研究有一个科学的论证。 3.完成本课题的工作方案 1、 学习熟练应用 Matlab 软件，通过仿真实例，练习掌握仿真软件的特点； 2、查阅资料，学习掌握有关 m 序列、 Gold 序列的工作原理等相关知识； 3、利用 Matlab 软件自编程

13、序完成伪随机码的生成和性能评估； 4、研究伪随机码的相关特性、平衡性等指标进行评估分析，得出分析结论； 5、撰写论文，完成论文初稿； 6、完善并修改毕业论文。 7、 准备答辩。 4 指导教师审阅意见 论文对选题的发展背景、研究现状和发展趋势做了基本介绍；研究的基本内容以任务书为依据、研究的主要问题和方向明确；研究方法可行，其研究工作的步骤、进度安排合理，同意开题。 指导教师 (签字 )： 2012 年 3 月 4 日 说明： 本报告必须由承 担毕业论文 (设计 )课题任务的学生在毕业论文 (设计 ) 正式开始的第 1 周周五之前独立撰写完成，并交指导教师审阅。 西安邮电大学毕业设计 (论文 )

14、成绩评定表 学生姓名 刘小平 性别 女 学号 03081177 专 业班 级 通工 0805 班 课题名称 基于 Matlab 的扩频码设计仿真 课题 类型 软件工程类 难度 一般 毕业设计（论文）时间 2012 年 1 月 2 日 6 月 15 日 指导教师 吉利萍 (职称 讲师 ) 课题任务 完成情况 论文 23.015 (千字 )； 设计、计算说明书 (千字 )； 图纸 (张 )； 其它 (含附件 )： 指导教师意见 分项得分：开题调研论证 分； 课题质量（论文内容） 分； 创新 分； 论文撰写（规范） 分； 学习态度 分； 外文翻译 分 指导教师审阅成绩： 指导教师 (签字 )： 2012 年 月 日 评 阅 教 师 意见 分项得分：选题 分； 开题调研论证 分； 课题质量（论文内容） 分； 创新 分； 论文撰写（规范） 分； 外文翻译 分 评阅成绩： 评阅教师 (签字 )： 2012 年 月 日 验 收 小 组 意 见 分项得分：准备情况 分； 毕业设计（论文）质量 分； （操作）回答问题 分 验收成绩： 验收教师 (组长 )(签字 )： 2012 年 月 日