1、本科毕业设计 (论文 )开题报告 电子信息 工程 基于 MATLAB 的直接序列扩展频谱通信系统的仿真 一、课题研究意义及现状 扩频通信系统利用了扩展频谱技术，将信号扩展到很宽的频带上，在接收端对扩频信号进行相关处理即带宽压缩，恢复成窄带信号。对干扰信号而言，由于与扩频信号不相关，则被扩展到一个很宽的频带上，使之进入信号通频带内的干扰功率大大的降低，相应增加了相关器输出端的信号 /干扰比，对大多数干扰信号而言，扩频通信系统都具有很强的抗干扰性，除此之外它的、保密性、抗多径等功能也倍受人们的关注，被广泛的应用于军事通信和 民用通信中。 扩 频通信系统是在 50 年代中期产生的，其最初的应用包括军
2、事抗干扰通信、导航系统、抗多径实验系统以及其它方面。自从扩频通信的概念在 50 年代开始成熟以后，此后的二十多年扩频通信技术仍得到很大的发展，但都只是局部的发展，如硬件的改进和应用领域的拓展。而个人通信业务（ PCS）的发展终于使扩频技术迎来了另一次大发展的机遇。一直到 80年代初期，扩频通信的概念都只是在军事通信系统中得到应用，这种状况到了 80 年代中期才得到改变。 90 年代初，在第一代模拟蜂窝通信系统的基础上，出现了 PCS 研究的热潮。扩频技术为共享 频谱提供了可能。使用扩频技术能够实现码分多址，即在多用户通信系统中所有用户共享同一频段，但是通过给每个用户分配不同的扩频码实现多址通信
3、。利用扩频码的自相关特性能够实现对给定用户信号的正确接收；将其他用户的信号看作干扰，利用扩频码的互相关特性，能够有效抑制用户之间的干扰。扩频技术由于其本身具备的优良性能而得到广泛应用，到目前为止，其最主要的两个应用领域仍是军事抗干扰通信和移动通信系统 ,而跳频系统与直扩系统则分别是在这两个领域应用最多的扩频方 式。 我国对扩频通信的研究起步较晚，对于目前的情况，还需做很多的工作， 投入更大的人力，物力和财力，因为扩频通信技术在军事上的巨大价值和意义已为人们所公认，在现代商品经济信息保密的年代，它在商业中的应用将会越来越普遍。无论在军事上在战略决策上或是在经济建设上，都可以利用它来获取、处理和传
4、送情报与信息。 二、课题研究的主要内容和预期目标 利用 MATLAB提供的可视化工具 Simulink 建立扩频通信发射机和接收机电路的仿真模型，对扩频通信系统中发射机与接收机中的电路进行仿真。 扩频通信系统仿真模型按功能可以分为五个区域 :发送部分、扩频调制部分、信道部分、接收部分和结果分析部分。 预期目标 : 1、建立扩频通信发射机和接收机电路的仿真模型。 2、给出仿真模型中各仿真模块的仿真波形。 3、通过给系统加入不同的数字信号来检验系统工作的可靠性。 三、课题研究的方法及措施 直接序列扩频仿真模型如图 1 所示，通过 m 语言编程或者 simulink 工具实现对直接序列扩频通信的 m
5、atlab 仿真，包括信号生成部分、伪随机码生成模块、信道部分、信号接收部分等。 信号在系统中的处理过程为： 1、由信源端随机生成准备传送的有用信号。 2、将信息码元与伪随机码进 行异或运算来扩展频谱，伪随机码由伪随机码生成模块产生。 3、将扩展频谱后的宽带信号经信道传送，叠加上信道噪声。信道噪声假定为服从 Bernoulli 分布的二进制随机数。 4、接收端的相关器对接收到的信号进行相关处理，相关时采用的伪随机码与发送端的伪随机码字相同，且其相位也相同。伪随机码仍然由伪随机码生成模块产生。 5、利用一个计数器对相关器输出结果进行统计，然后完成比较、判决过程，恢复出原始信号 。6、将恢复出的信
6、号与发送端的原始信号同时送入误码仪进行比较，计算出误码率。 Simulink 是 MATLAB 中的一个可视化 仿真工具，是实现动态系统建模、仿真和分析的一个集成环境，广泛运用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。本次毕业设计选用中的 SIMULINK 仿真功能，对扩频通信系统中发射机与接收机中的电路进解调器 信道 调制器 恢复出的原始信号 图 1 直接序列扩频仿真模型框图 信道噪声 原始信号 信源 伪随机码生成模块 扩频 Bernoulli 二进制随机数 XOR 解扩 伪随机码生成模块 计数器 误码仪 行仿真，一方面进一步掌握 MATLAB 仿真工具的应用，另一方面加
7、深对扩频通信系统结构、性能的理解。 四、课题研究进度计划 毕业设计期限： 自 2011 年 9 月 20 日至 2012年 3月 1日。 2011 年 9 月 20 日至 2011 年 9 月 27 日：分析任务，收集资料。 2011 年 9 月 28 日至 2011 年 10 月 20 日：设计 系统总体方案，完成文献综述、外文翻译。 2011 年 10 月 21 日至 2011 年 11 月 12 日：完成开题报告，准备开题答辩。 2011 年 11 月 13 日至 2011 年 12 月 20 日：系统总体方案设计，软件设计与仿真。 2011 年 12 月 21 日至 2012 年 1
8、月 10 日：撰写设计论文。 2012 年 1 月 11 日至 2012 年 1 月 25 日：系统调试并完善。 2012 年 1 月 26 日至 2012 年 3月 1 日：设计作品完善，论文修改，做好论文答辩的 PPT 资料，准备答辩，并提交所有电子文档材料。 五、参考文献 1 百度百科，扩展频谱通信 EB/OL, 2 李建新，刘乃安，刘继平 .现在通信系统分析与仿真 MATLAB 通信工具箱 M.西安：西安电子科技大学出版社， 2001. 3 wikipedia， Spread spectrumEB/OL 4 赵炜渝 .扩频通信技术及其发展趋势 J.空间电子技术 ,2008(4). 5
9、丁溯泉，杨知行，潘长勇，郭兴波 .扩频技术：历史、现状及发展 J.电视技术 ,2004(6):16. 6 SY Hui, KH Yeung. Challenges in the Migration to 4G Mobile SystemsJ. IEEE Communications Magzine. December 2003: 54 59. 7 郭俊善 .扩频技术的特点及其发展趋势 J.中国无线电管理 . 2000,4:36 38. 8 郭海燕，毕红军 .MATLAB 在伪随机码的生成及仿真中的应用 J， 21(3),2004.3. 9 曾兴雯，刘乃安，孙献璞 .扩展频谱通信及其多址技术 J.西安电子科技大出版社， 2004. 10 田日才，陈俊亮 .扩频通信 .清华大学出版社， 2007. 11 张明 照，刘政波，刘斌 .应用 MATLAB 实现信号分析和处理 .科学出版社， 2006.
