基于Simulink的直接序列擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)仿真研究

利用Simulink仿真的簡(jiǎn)單直擴(kuò)系統(tǒng)模型如圖2所示。

信源：采用Random Integer Generator產(chǎn)生，該整數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生隨機(jī)的二進(jìn)制隨機(jī)信號(hào)作為擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的信源。

擴(kuò)頻與解擴(kuò)：采用PN序列發(fā)生器(PN Sequence Generator)產(chǎn)生偽隨機(jī)碼與信源相乘后進(jìn)行頻譜擴(kuò)展，在接收端用該序列與解調(diào)后的信號(hào)相乘完成解擴(kuò)。

極性轉(zhuǎn)換：為了擴(kuò)頻信源和偽隨機(jī)碼都必須經(jīng)過由單極性變?yōu)殡p極性，為了便于調(diào)制需要再進(jìn)行一次變換，變?yōu)閱螛O性信號(hào)；在接收端，為了便于解擴(kuò)，在解調(diào)后需要由單極性信號(hào)變換成雙極性信號(hào)，而為了便于顯示需要再進(jìn)行一次極性變換，由雙極性還原為單極性信號(hào)后進(jìn)行顯示。

調(diào)制與解調(diào)：采用BPSK調(diào)制與相干解調(diào)法?？梢允褂肂PSK Modulator Baseband模塊PSK DemodulatorBaseband模塊直接進(jìn)行仿真，也可以使用一個(gè)Sine Wave產(chǎn)生的載波與擴(kuò)頻后的信號(hào)相乘，再經(jīng)過一個(gè)Zero-Order Hold實(shí)現(xiàn)調(diào)制；同時(shí)在接收端使用一個(gè)Zero-OrderHold后用與發(fā)射端相同頻率幅度相位的Sine Wave載波與之相乘實(shí)現(xiàn)解調(diào)。

信道：采用AWGN Channel模塊仿真一個(gè)加性高斯白噪聲信道，該信道的信噪比(Es／No)可以進(jìn)行設(shè)置，該仿真程序中設(shè)置為10 dB。

結(jié)果顯示：可以加入示波器(Scope)和誤碼儀(ErrorRate Calculation)進(jìn)行發(fā)送和接收端波形的比較輸出，以及信號(hào)經(jīng)過擴(kuò)頻、調(diào)制、解擴(kuò)、解調(diào)后的錯(cuò)誤率計(jì)算。將示波器坐標(biāo)數(shù)設(shè)置為3，即可同時(shí)顯示原信號(hào)源波形、接收端波形以及兩者通過關(guān)系運(yùn)算模塊比較后的結(jié)果。

仿真程序的運(yùn)行：對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行參數(shù)配置后，可以運(yùn)行該仿真程序。注意參數(shù)設(shè)置中模塊的對(duì)稱性及頻率一致。

運(yùn)行結(jié)果如圖3所示。

圖3(a)顯示為信源的波形，圖3(c)顯示為接收端最后得到的信號(hào)波形，圖3(b)顯示為發(fā)送和接收端的信號(hào)經(jīng)過關(guān)系運(yùn)算后比較的結(jié)果。由示波器顯示結(jié)果可知，該模型能正確的實(shí)現(xiàn)直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的功能，得到良好的仿真效果。

5結(jié)語

在對(duì)直接序列擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)工作原理的介紹及Simulink工具箱功能和特點(diǎn)的介紹的基礎(chǔ)上，建立起一個(gè)DS-SS通信系統(tǒng)的仿真模型，并得到了較好的運(yùn)行結(jié)果。證明了Simulink在通信系統(tǒng)仿真中的實(shí)用性，并為擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)的進(jìn)一步研究提供了一個(gè)快捷靈活的平臺(tái)，為建模提供了經(jīng)驗(yàn)積累。