实验三基于GOLD序列的DSSS仿真

南昌大学实验报告学生姓名：学号：专业班级：实验类型：□验证□综合■设计□创新实验日期：实验成绩：实验三基于GOLD序列的DSSS仿真一、实验目的1、了解香农定理三要素特点；2、掌握DSSS原理与特点；3、掌握GOLD序列的特点；4、了解基于GOLD序列的DSSS抗干扰性优势；二、实验原理1、Gold序列m序列序列的长度N越大，其自相关特性越接近白噪声的自相关特性(δ函数)，即接近于零，这样，序列和其自身的时间偏移就很容易区分，这对扩频通信是十分有利的。m序列的性能非常接近理想的伪随机序列，有很好的自相关特性，且产生m序列的方法简单易行，受到人们的重视和应用。但在CDMA通信系统中，伪随机序列的互相关特性与自相关特性同样重要。理想情况的互相关特性是各用户的伪随机序列相互正交(互相关为零)，如果同周期的不同m序列之间存在较大的互相关峰值，如果直接用不同的m序列作为扩频地址码来区分用户，则会产生很大的多址干扰，无法保证系统的通信质量。Gold序列在m序列基础上提出并分析的一种特性较好的伪随机序列，它是由两个码长相等、码时钟速率相同的m序列优选对通过模2相加而构成的。其产生的电路示意图如下图所示:通过设置m序列发生器B的不同初始状态，可以得到不同的Gold序列，由于总共有m-1个不同的相对移位(Q为m序列的级数)，加上原有的两个m序列，可以产生共m+1个Gold序列。Gold码序列是一种基于m序列的码序列，具有较优良的自相关和互相关特性，产生的序列数多。Gold序列具有优良的互相关特性，Gold码互相关值不超过优选对互相关值，具有三值互相关函数。2、直接序列扩频直接序列扩频就是直接用具有高码率的扩频码序列在发送端去扩展信号的频谱。而在接收端,用相同的扩频码序列去进行解扩,将展宽的扩频信号还原成原始的信息。直扩通信系统原理如图1所示：在发送端输入的信息先经信息调制形成调频或调相数字信号,然后由扩频码发生器产生的扩频码序列去调制数字信号以展宽信号的频谱,再将展宽后的宽带信号调制到射频发送出去。在接收端,接收机接收到宽带射频信号后,首先将其变频至中频,然后通过同步电路捕捉发送来的扩频码的准确相位,由此产生与发送来的伪随机码相位完全一致的接收用的伪随机码,作为扩频解调用的本地扩频码序列,最后经信息解调,恢复成原始信息输出。由此可见,直扩通信系统要进行三次调制和相应的解调,分别为信息调制、扩频调制和射频调制,以及相应的信息解调、解扩和射频解调。与一般通信系统比较,扩频通信就是多了扩频调制和解扩部分。三、实验内容1、结合理论课讲解基于Matlab产生GOLD序列；2、基于Matlab仿真DSSS，绘制GOLD序列自相关、互相关特性曲线；绘制DSSS信号时域、频域曲线；3、分析AWGN信道条件下DSSS系统的误码率性能；4、用简要的文字描述实验感受。三、实验结论和思考1、GOLD信号时域、频域曲线2、GOLD序列自相关、互相关特性曲线3、DSSS信号时域、频域曲线4、扩频5、调制6、解调7、解扩8、判决9、误码率本次实验我进行了基于GOLD序列序列直接扩频系统的仿真工作，不仅完成了基本的DSSS仿真，还在其基础上增加了在Gold码和正交Gold码仿真，并仿真出GOLD序列的自相关函数以及互相关函数，调制解调，解扩。实验结果：1、GOLD序列的自相关函数近似于函数2、实验包括扩频----调制----解调---解扩---判决3、数字信号传输特点在于误码率低，本实验原号得以完全的复原，仅有少许延时通过实验，我更详细地了解了直接序列扩频系统的工作原理。由于我移动通信课程开的比较仓促，通信原理书上对于直扩系统讲得也不是很详细，很多地方我只好自己探索，自己查资料，慢慢编程。尤其是在后来的Gold码方面，书上几乎一带而过，我只好查阅了许多文献来确定优选对的寻找方法。而且matlab仿真中，由于没有任何经验，我遇到过许多问题和错误，有时不得不全部重来。总体来看，本次课设既更深入学习了直扩系统，Gold码，自相关等知识点，并通过matlab将知识点化为图像，更加直观地掌握了所学内容，还让我更加熟练地使用了matlab，收获颇丰。