CDMA通信原理及系统仿真.docx
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CDMA通信原理及系统仿真.docx
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CDMA通信原理及系统仿真
CDMA通信原理及系统仿真
本科毕业设计任务书
一、毕业设计内容及要求
1、该设计项目的主要功能
CDMA技术是当前无线电通信,尤其是移动通信的主要技术,CDMA概念可以简单地解释为基于扩频通信的调制和多址接入方案,编码调制与解调在通信系统中有重要的作用,其中地址码的选择直接影响到CDMA系统的容量,抗干扰能力,接入和切换等性能。
CDMA系统中有两个序列的PN码:
长码:
242-1(r=42);短码:
215-1(r=15)。
在前向信道中PN码标识基站,长码扰码,短码正交调制;在反向信道中PN码标识用户,长码扩频,短码正交调制。
在CDMA通信系统中可以用64阶Walsh函数进行前向扩频以区分前向码分信道,还可以用64阶Walsh函数进行前反向正交调制。
CDMA系统的反向信道调制采用的是正交非相干解调;CDMA系统的前向信道调制采用的是正交相干解调。
通过毕业设计工作对MATALB软件进行熟悉和了解,对MATLAB软件中的SIMULINK部分及其内部的CDMA模块用法和参数设置进行熟悉,熟悉现代无线通信系统的基本构成与基本工作原理,重点掌握卷积编码、块交织和码扩展等相关编码技术,并能将这些技术应用实际系统设计,提高自己对CDMA通信系统知识的认识。
具体包括:
(1)了解CDMA系统物理层过程;
(2)了解训练系列的组成;
(3)了解CDMA系统中常用码序列;
(4)掌握CDMA系统各种调制解调的基本原理
(5)掌握mltlab的基本操作
(6)对以上部分模型进行仿真,给出仿真结果;
(7)以正确的格式撰写开题报告和毕业设计说明书;
2、设计环境(场地及硬件条件)要求
计算机
3、参考资料及软件要求
参考文献:
[1]《大话TD-SCDMA》左飞人民邮电出版社
[2]《TD-SCDMA无线网络规划设计与优化》(第3版)罗建迪汪丁鼎肖清华朱东照人民邮电出版社
[3]《TD-SCDMA移动通信技术原理与应用—原理/设备/仿真实践》中兴通讯NC教育管理中心人民出版社
[4]《移动通信原理与技术》王华奎李艳萍张立毅王鸿斌李鸿燕清华大学出版社
[5]《3G技术与基站工程》杜庆波罗文茂人民邮电出版社
软件要求
MATLAB的编程和仿真环境
4、课题的其他要求
(1)了解课题的相关知识。
(2)调研,比较国内外相关方面的课题。
(3)设计方案要进行技术分析,以选择较为合理的方案。
(4)提出设计方案的改进措施。
(5)完成相关实验的测量,并完成数据分析。
(6)设计说明书应包括与有关的叙述说明和计算,内容完整、计算正确。
(7)书写工整。
计算公式和引用数据要正确,并说明其来源。
(8)设计说明书图纸应能较好地表达意图,图面布局合理,符合国家制图标准和有关规范。
5、提交材料要求
(1)写开题报告。
(2)设计说明书包括题目、目录、摘要、前言、正文、结论、致谢、参考文献、毕业设计小结、附录。
其中正文应包括理论分析、课题研究的方法和手段、结果与讨论。
(3)答辩时要准备内容如下:
一、关于毕业设计的说明报告。
二、准备回答答辩委员会教师提问的材料:
关于本课题的已有研究成果、观点、方案,本人的研究成果、观点、方案;设计方案或论文的主要依据;重要的引文、文献、技术方案;对本课题研究的进一步思考与展望,本次研究尚存在的问题,预计如何研究。
三,答辩的辅佐用品准备,如毕业设计或毕业论文的底稿及其说明的纲要,答辩问题纲要及主要参考资料,多媒体演示文稿,必要的挂图等。
答辩时间和内容要求:
学生向答辩小组报告自己毕业设计的简要情况,时间约20分钟,学生回答教师提问约10分钟。
报告内容如下:
一、课题任务、目的与意义;二、所采用的原始质料或指导文献等;三、设计、论文的基本内容及主要方法;四、成果、结论和第自己完成任务的评价。
二、毕业设计进度计划及检查情况记录表
序号
起止日期
计划完成内容
实际完成内容
检查日期
检查人签名
1
1—2周
学习相关基础知识并查阅相关资料
检查日期:
年月日
签字:
2
3—6周
确定毕设具体的内容,并学习相关的理论知识
检查日期:
年月日
签字:
3
7—10周
完成所有相关仿真
检查日期:
年月日
签字:
4
11—12周
撰写论文
检查日期:
年月日
签字:
5
13—14周
修改论文
检查日期:
年月日
签字:
6
15—16周
课题总结,确定最终的毕业设计论文
检查日期:
年月日
签字:
CDMA通信原理及系统仿真
摘要
CDMA技术的原理是基于扩频技术,即将需要传送的具有一定带宽的信息数据,用一个带宽远大于信息带宽的高速伪随机码进行调制,再经载波调制发送出去。
接受端使用完全相同的伪随机码与接受的带宽信号作相关处理,即解扩,以实现信息通信。
利用Simulink仿真软件对CDMA通信系统进行仿真,得到基带信号源与通过CDMA通信系统的接收信号的时间波形图。
仿真结果表明,在噪声的背景下,在接收端能够完整地恢复出个路信号,从而实现CDMA通信系统的多路复用。
证明了CDMA通信系统仿真模型的正确性。
本文对CDMA系统原理部分进行研究,主要包括系统理论模型,对部分计算模型进行仿真,具体工作内容如下:
第一、分析CDMA系统物理层过程和训练系列的组成;
第二、对部分计算模型进行仿真,给出实验结果。
关键词:
CDMA;通信原理;系统仿真;matlab
CDMACommunicationPrincipleandSystemSimulation
Abstract
CDMAtechnologyisbasedontheprincipleofspreadspectrumtechnology,willneedtotransferinformationanddatawithacertainbandwidth,thebandwidthismuchlargerthantheinformationwithahigh-speedbandwidth,modulatedpseudo-randomcode,andthensentbythecarriermodulation.
SimulinksimulationsoftwarefortheuseofCDMAcommunicationsystemsimulation,thebase-bandsignalsourcesandtheadoptionofCDMAcommunicationsystemtoreceivethetimesignalwaveformdiagram.Simulationresultsshowthatintheabsenceofbackgroundnoise,atthereceivingendbeabletorestoretheintegrityofthevarioussignal,inordertoachievemultiplexingCDMAcommunicationsystem.CDMAcommunicationsystemprovesthecorrectnessofsimulationmodel.
Inthispaper,CDMAcommunicationsystemsprinciplepartoftheresearch,includingsystemstheorymodel,itisestimatedpartofmathematicmodelsimulation,specificworkasfollows:
First,theanalysisofCDMAphysicallayerprocessandthecompositionofthetrainingseries;
Second,onthepartofthesimulationmodel,experimentalresultsaregive
Keywords:
CDMA;conmmunicationprinciple;systemsimulation;matlab
第一章绪论
1.1移动通信系统的发展概况
随着信息的高速发展,人类社会进入了一个前所未有的信息量急剧增长的信息时代。
计算机、互联网、各种通信技术迅速兴起,给人类的物质和精神生活带来了翻天覆地的变化。
与之对应,人们对通信业务有了更高层次和更高质量的要求,这对通信业务的容量产生了巨大的冲击,同时对通信网传递信息的能力提出了更高的要求。
移动通信出现于20世纪初,但真正发展却开始于20世纪40年代中期。
从那时起,移动通信的发展大体可分为三代,即模拟移动通信系统、数字移动通信系统和现代移动通信系统。
移动通信技术以其巨大的宽带潜力和无与伦比的传输性能在通信领域,在长距离大容量通信中占据着不可替代的位置。
更大系统容量、更好的通信质量,而且要能在全球范围内更好地实现无缝漫游及为用户提供包括语音、数据及多媒体等在内的多种业务技术仍然是移动通信技术发展的主要方向[1]。
1.模拟移动通信系统(1G)
从1946年美国使用150MHz单工无线电话开始到20世纪90年代初,主要发展了第一代移动通信系统。
这种移动通信系统发送的信号都是模拟的,所以被称为模拟移动通信系统。
由于大规模集成电路及微处理器的大量应用,模拟移动通信系统呈现出应用范围形式丰富的多样化局面。
以AMPS和TACS为代表的移动通信系统是模拟移动通信系统。
模拟移动通信系统虽然获得了很大成功,但也暴露出很多不足,如系统容量不能满足日益增长的用户需求、频谱利用率低、业务种类受限制、安全保密性能差及设备价格高等,解决这些问题的根本办法是采用新一代数字蜂窝移动通信系统。
2.数字移动通信系统(2G)
早在20世纪70年代末,一些发达国家就已开始研制数字移动通信系统。
从20世纪80年代中期开始,数字移动通信得到了发展和应用。
数字移动通信系统由于采用了多种数字技术,使得系统具有频谱利用率高、系统容量大、可提供多种形式的服务、与ISDN兼容性强等优点。
数字移动通信系统由于采用了多种数字技术,使得这种系统具有频谱利用率高、系统容量大、可提供多种形式的服务、与ISDN兼容性强等优点。
由于数字移动通信系统具有容量大、保密性强、移动台体积小、能提供国际漫游等特点,世界各国都给予了足够的重视和资金投入。
3.现代移动通信系统(3G)
3G系统与2G系统有根本的不同,3G系统采用CDMA技术和分组交换技术,而2G系统通常采用的是TDMA技术和电路交换技术。
与前两代系统相比,3G系统的主要特征是可提供丰富多彩的移动多媒体业务,其设计目标是提供比第二代系统更大的系统容量、更好的通信质量,而且要能在全球范围内更好地实现无缝漫游及为用户提供包括语音、数据及多媒体等在内的多种业务。
目前,国际电联接受的3G无线接口标准主要有以下三种:
WCDMA、CDMA2000与TD-SCDMA。
CDMA是Code-DivisionMultipleAccess(码分多址)的缩写,是第三代移动通信系统的技术基础。
CDMA系统以其频率规划简单、系统容量大、频率复用系数高、抗多径能力强、通信质量好、软容量、软切换等特点显示出巨大的发展潜力。
1.2CDMA技术国内外发展状况
CDMA技术的出现源自于
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- 关 键 词:
- CDMA 通信 原理 系统 仿真