bpsk调制的matlab仿真课程设计_实验报告(编辑修改稿)

bpsk调制的matlab仿真课程设计_实验报告(编辑修改稿)内容摘要：

过凯萨尔窗函数低通滤波 39。 )。 axis([0,200,0,])。 xlabel(39。 Hz39。 )。 18 观察经过低通滤波器后无扩频与扩频系统的时域波形 figure(10) subplot(2,1,1) yrebl=real(ifft(bs.*yreb,400000))。 %对无扩频系统频谱做 ifft 变换 tm=(1:N)/N*4。 plot(tm,yrebl)。 xlabel(39。 t39。 )。 title(39。 扩频前经过凯萨尔窗函数滤波后时域波形 39。 )。 subplot(2,1,2) yrel=real(ifft(bs.*yre,400000))。 %对扩频系统频谱做 ifft 变换 plot(tm,yrel)。 xlabel(39。 t39。 )。 title(39。 扩频后经过凯萨尔窗函数滤波后时域波形 39。 )。 如图，经过低通滤波器后，高频分量基本消失，剩下的信号已经能够进行采样判决，时域波形与原信息基本吻合。 19 1对扩频系统进行解扩，观察其时域频域 figure(11) subplot(2,1,1) jj=rectpulse(M,1000)。 %扩频信号乘以解扩序列 yrej=jj.*yrel(1:350000)。 plot(ts(1:350000),yrej)。 xlabel(39。 t39。 )。 axis([0,4,])。 title(39。 解扩后信号波形 39。 )。 subplot(2,1,2) yj=fft(yrej,N)。 magj=abs(yj)。 plot(freb,magj(1:N/2)*2/N)。 axis([0,500,0,])。 title(39。 解扩后信号频谱 39。 )。 xlabel(39。 Hz39。 )。 由于扩频信号与 m 序列具有良好的相关性，故乘以 m 序列以后，能基本还原出原信号波形。 同时可以看出，频谱已经由扩展带宽再次缩短，还原出原信号频谱。 20 1比较扩频系统解扩前后信号带宽 figure(12) title(39。 解扩前后信号频偏对比 39。 )。 subplot(2,1,1) plot(freb,magrel(1:N/2)*2/N)。 axis([0,200,0,])。 title(39。 解扩前信号频偏 39。 )。 subplot(2,1,2) plot(freb,magj(1:N/2)*2/N)。 axis([0,200,0,])。 title(39。 解扩后信号频偏 39。 )。 可以清楚看出，解扩前信号主瓣约为 100Hz，解扩后恢复为 100/7Hz，与发送信息吻合。 21 1比较解扩前后信号功率谱密度 figure(13) subplot(2,1,1) yjb=fft(yrel,N)。 prelb=yjb.*conj(yjb)/N。 plot(freb,prelb(1:N/2)*2/N)。 axis([0,200,0,])。 title(39。 解扩前信号功率谱 39。 )。 xlabel(39。 Hz39。 )。 subplot(2,1,2) yj=fft(yrej,N)。 prel=yj.*conj(yj)/N。 plot(freb,prel(1:N/2)*2/N)。 axis([0,200,0,])。 title(39。 解扩后信号功率谱 39。 )。 xlabel(39。 Hz39。 )。 如图，解扩后信号的频谱被压缩，功率幅度增加，符合理论分析结果。 22 1 对解扩信号进行采样、判决 figure(14) subplot(2,1,1) for i=1:1:350 ij=i*1000500。 ss(i)=yrej(ij)。 end stem(ss)。 title(39。 解扩信号采样 39。 )。 subplot(2,1,2) for i=1:1:350 %判决信号算法 if ss(i) ss(i)=1。 elseif ss(i) ss(i)=1。 else ss(i)=0。 end end for i=1:1:50 ij=7*i6。 if ss(ij)==0 ss(ij)=ss(ij+4)。 end end for i=1:1:348 if ss(i)==0 ss(i)=ss(i+2)。 end end for i=1:1:50 S(i)=ss(i*73)。 if S(i)==0 S(i)=S(i)+1。 end S(i)=(1S(i))/2。 end stem(S)。 title(39。 判决后的最终信号 39。 )。 23 至此，扩频系统仿真完成，比较最终判决信号与原发送信号完全吻合。 24 （ 2） 信道中加 入窄带强干扰 加入窄带干扰的 matlab 系统流程图 100Hz 扩频序列 100/7Hz 二进制比特信息 100Hz 7 位双极性 m 序列 2020Hz 载波 cos4000π t BPSK 调制信号 高斯白噪声 2040~2050Hz 窄带强干扰 恢复载波 cos4000π t 100Hz 7 位双极性 m 序列 凯萨尔滤波器低通滤波 采样、判决 25 1在信道中加入 2040~2050Hz 窄带强干扰并乘以恢复载波 产生方法为：生成单位冲激信号，其频谱为白色。 之后，用 2040~2050Hz的带通滤波器对其进行滤波。 之后，与恢复载波相乘。 figure(15) subplot(2,1,1) fd=202000。 Wp1=2*2040/fd。 %2040~2050Hz 带通滤波器 Wp2=2*2050/fd。 Wc1=2*2030/fd。 Wc2=2*2060/fd。 Ap=1。 As=100。 W1=(Wp1+Wc1)/2。 W2=(Wp2+Wc2)/2。 wdth=min((Wp1Wc1),(Wc2Wp2))。 Nd=ceil(11*pi/wdth)+1。 bd=fir1(Nd,[W1 W2])。 zd(1)=1。 %产生单位冲激信号 for i=2:1:350000 zd(i)=0。 end ds=abs(freqz(bd,1,400000,fd))39。 ybz=fft(zd,N)*100000。 magz=abs(ybz)。 dz=ds.*magz。 %冲激信号频谱乘以带通滤波器 dsz=maga+dz。 %magrelz=magrel。 plot(freb,dz(1:N/2)*2/N,freb,maga(1:N/2)*2/N)。 xlabel(39。 Hz39。 )。 axis([1700,2300,0,])。 title(39。 经信道后，加上一窄带强干扰的频谱 39。 )。 subplot(2,1,2) rez=real(ifft(dz,N))。 ts=(1:N)/N*4。 yzz=rez.*cos(2*pi*2020*ts)。 %信号乘 以恢复载波 yz=fft(yzz,N)。 magyz=abs(yz)。 renz=real(ifft(maga,N))。 ynzz=renz.*cos(2*pi*2020*ts)。 26 ynz=fft(ynzz,N)。 magynz=abs(ynz)。 plot(freb,magyz(1:N/2)*2/N,freb,magynz(1:N/2)*2/N)。 axis([0,5000,0,])。 title(39。 加窄带干扰的信号乘以恢复载波后频谱 39。 )。 如图，绿色部分为原扩频信号，蓝色部分为新加上窄带干 扰频谱。 从图上可以看出，窄带干扰非常强。 1 对加窄带干扰的信号进行低通滤波并解扩 figure(16) subplot(3,1,1) magyzl=bs.*magyz。 %用凯赛尔窗低通滤波器滤波 magynzl=bs.*magynz。 plot(freb,magyzl(1:N/2)*2/N,freb,magynzl(1:N/2)*2/N)。 axis([0,200,0,])。 xlabel(39。 Hz39。 )。 title(39。 信号与窄带干扰经过凯萨尔窗低通滤波后频谱 39。 )。 27 subplot(3,1,2) yrnzl=real(ifft(bs.*yre,400000))。 %对滤波后带干扰信号进行 ifft 变换 yrzl=real(ifft(magynzl,400000))。 tm=(1:N)/N*4。 yrnzlj=jj.*yrnzl(1:350000)。 yrzlj=jj.*yrzl(1:350000)。 plot(ts(1:350000),yrnzlj+yrzlj)。 xlabel(39。 t39。 )。 axis([0,4,])。 title(39。 加窄带干扰后解扩信号波形 39。 )。 subplot(3,1,3) %分别画出信号与干扰经低通滤波后频谱 yzj=fft(yrzlj,N)。 magzj=abs(yzj)。 ynzj=fft(yrnzlj,N)。 magnzj=abs(ynzj)。 plot(freb,magzj(1:N/2)*2/N,freb,magnzj(1:N/2)*2/N)。 axis([0,500,0,])。 title(39。 信号与窄带干扰解扩后频谱 39。 )。 xlabel(39。 Hz39。 )。 能够看出，由于窄带干扰与扩频序列不相关，经解扩后频谱幅度明显降低，对信号无太大影响，信号的时域波形只是增加了幅度很小的干扰，对采样判决没有影响。 说明扩频系统能够很好抑制窄带强干扰。 28 1 比较解扩后信号与窄带强干扰的功率谱 figure(17) prelnz=ynzj.*conj(ynzj)/N。 prelz=yzj.*conj(yzj)/N。 plot(freb,prelnz(1:N/2)*2/N,freb,prelz(1:N/2)*2/N)。 axis([0,100,0,])。 xlabel(39。 Hz39。 )。 title(39。 信号与窄带干扰经解扩后的功率谱 39。 )。 比较功率谱。 蓝色部分为信号功率谱，绿色部分为窄带强干扰功率谱，可以发现窄带强干扰已经完全淹没在信号功率里。 由理论计算可知，信噪比与 N=1无扩频相比能够提高 N2倍，抗干扰能力明显增强。 29 六、 误码率 simulink 仿真 误码率仿真采用了 MATLAB 里面的 SIMULINK 及 BERTOOL 工具。 SIMULINK 是MATLAB 最重要的组件之一，它提 供一个 动态系统 建模、仿真和综合分析的集成环境。 SIMULINK 具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、 贴近实际、效率高、灵活等优点，并基于以上优点 SIMULINK 已被广泛应用于控制理论和 数字信号处理 的复杂仿真和设计。 同时有大量的 第三方软件 和硬件可应用于或被要求应用于 SIMULINK。 直接扩频系统信道模型 30 加窄带干扰的直扩系统建模 仿真过程中，仍然采用了 100Hz 的扩频序列， 100/7Hz 的数据码流， 2kHz的 BPSK 调制并加入了与中心频。