要 .............................................................................................................................................. 2
ABSTRACT ...................................................................................................................................... 3
第一章
绪论 ..................................................................................................................................... 4
研究背景与意义 ................................................................................................................ 4
码的用途简述 .............................................................................................................. 6
1.3 扩频通信技术的发展及应用 ............................................................................................. 6
扩频技术的发展 ................................................................................................................ 8
第二章
扩频通信系统 ................................................................................................................... 10
扩频通信的理论基础与特点 .......................................................................................... 10
2.2 直接序列扩频通信的工作原理 ....................................................................................... 12
伪随机编码 ...................................................................................................................... 14
2.4 扩频通信的基本参数 ....................................................................................................... 18
直接序列扩频系统模型 .................................................................................................. 19
2.5.1 BPSK
直接序列扩展频谱系统 ............................................................................ 19
2.5.2 QPSK
直接序列扩展频谱系统 ............................................................................ 20
2.5.3 MSK
直接序列扩展频谱系统 ............................................................................. 21
第三章
MATLAB 仿真工具 ......................................................................................................... 22
3.1 MATLAB 简介 ................................................................................................................. 22
3.1.2 MATLAB 的语言特点和开发环境 .............................................................................. 24
3.2 SIMULINK 简介 .............................................................................................................. 26
3.2.1 Simulink 基本操作 ................................................................................................ 27
3.2.2 系统仿真步骤 ........................................................................................................ 28
第四章
系统仿真模型的建立 ..................................................................................................... 29
模型建立及主要模块设计 .............................................................................................. 29
4.1.1 m
序列反馈移位寄存器仿真模型 ....................................................................... 29
对直接扩频通信系统的仿真 ............................................................................... 30
对直接扩频通信系统在抑制噪声干扰的仿真 .............................................................. 32
4．3 对通信系统只进行MPSK 调制的仿真 ....................................................................... 33
第五章
总结 ................................................................................................................................. 34
直接扩频序列调制是用速率很高的伪噪声码序列与信息码序列
模二相加后（波形相乘）得带复合码序列，用复合码序列去控制载波
相位，从而获得直接扩频序列信号的。直接扩频通信具有低截获概率、
抗干扰能力强以及易于实现码分多址等优点，在抗干扰通信及民用移
动通信中都得到了广泛的应用。
先阐述了扩频通信的基本原理、主要性能指标及其工作特点，然
后根据香农定理在抗干扰理论，借助工具箱和仿真算法，建立了直接
序列扩频通信系统仿真模型。通过分析无干扰时的误码率仿真曲线与
理论计算值，证明了所建仿真模型的正确性。
关键词：直接序列扩频信号
ABSTRACT
Direct-sequence read ectrum
tra mitters
(DS-SS)
periodical eudo-random
sequence
sequence)
modulate
baseband signal, and exploit the modulated signal to control the phase of
carrier
Because
signals
advantages
anti-jamming
capability,
probability
interception,
multiple
acce capability
sequence read ectrum
signals have
communicatio and
communicatio known as Code Division Multiple Acce System.
expounds
principles
of read ectrum
communication,
article
according
theorem,
toolbox
established
sequence read ectrum
communicatio system
simulation
disturbance
through
analysis
simulation
predicted
co tructs
the simulation model the accuracy.
Key words: Direct sequence read ectrum; communication.; matlab
第一章
研究背景与意义
随着应用于军事中的电子技术的不断进步与发展，电子对抗在现
代战争中起到越来越重要的作用，争夺战场上电磁控制权的斗争已经
成为局部战争取得胜利的关键因素之一。电子对抗的一个重要分支是
通信对抗。通信对抗的实质就是敌我双方在无线电通信领域为争夺无
线电频谱控制权而展开的电波斗争，即为了在电子战中保护己方无线
电通信系统的正常发挥，并削弱、破坏敌方的无线电通信系统的使用
效能而采取的措施和行动。目前通信对抗与反对抗，已经成为决定战
争进程的一个重要环节。
在通信对抗中，通信侦察是一个重要分支。通信侦察是信息战、
电子战的耳目，它是利用电子侦察设备对敌方的无线电通信信号进行
搜索、截获、识别、测量和分析，从而获得军事和技术情报的过程。
通信侦察所获取的情报信息在判明敌情、分析军事形势和指挥作战等
方面都有着至关重要的意义，所谓“知己知彼，百战不殆”。
根据侦察的目的，通信侦察可以分为技术侦察和情报侦察两大
类。技术侦察的目的是获取对方通信网络的技术参数，包括敌方通信
信号的频率、工作方式、调制方式、信号电平及网台归属等。情报侦
察的目的是获取对方通信的直接情报，即传送的信息内容，包括语言、
数据、图像等，依靠技术侦察获得的技术参数，我们可以直接截获对
方的通信信号，并解调出其传送的调制信号。因此，技术侦察是破译
敌方通信信号的基础和前提。实现技术侦察的主要手段是对敌方通信
信号进行检测与参数估计。为此，在通信侦察领域，研究有效的通信
信号检测和参数估计方法，具有重要的现实意义和应用价值。
现代战争越来越依赖于通信，信息的获取、传递、指挥和控制命
令的下达等，都离不开通信。随着数字技术的发展，特别是将混沌技
术应用于通信系统后，通信技术在保密性、可靠性和抗干扰性方面都
有了前所未有的发展。因此，世界各个主要国家都十分重视并大力发
展通信侦察技术，以保持自己在军事情报方面的优势。对通信信号的
检测与参数估计技术的研究工作就显得尤为重要。
在各种通信技术中，扩频通信比常规通信具有更强的抗干扰、抗
截获能力，因此得到了越来越广泛的应用。目前，采用扩频技术的
蜂窝通信系统、CDMA
无限用户环等都已经进入了实用化阶
段。直接序列扩频（Direct
SequenceSpread
Spectrum，即
DSSS）
通信是扩频通信的一种主要方式。直接序列扩频通信功率谱低，频带
宽，伪噪声编码保密能力强，信号的相关处理性能好，因此具有抗干
扰能力强、抗多径干扰能力强、抗截获能力强、可以同频工作及便于
实现多址通信等一系列的优点，在军事通信中应用广泛。但是这些特
点也给扩频通信的检测和识别带来新的挑战。因此对直接扩频信号的
存在性进行判定、检测，对直接扩频信号进行参数估计，成为当前通
信对抗领域的一个重大课题。
码的用途简述
所谓随机序列（PN
序列），简单的说是指：具有类似白噪声的性
质，随机变化，但又是周期性的且有规律的，可以人为的加以产生和
复制，它的这种特性称为伪随机性，即人们可以控制它，而并非真正
的随机码。在直扩系统中，分配给每个用户一个唯一的编码序列（即
码），用于对它的承载信息信号进行编码。接收机知道用户的编
码序列，可以在接收后对接收的信号进行解码并恢复原始数据，这就
是大家所熟悉的扩频通信原理。在直扩系统中的众多用户都工作在同
一时间同一频段内，系统给各个用户分配一个唯一的扩频码来进行频
谱的扩展，在发送和接收时，系统更是利用各个扩频码之间的互相关
值来区分不同的用户。正是由于在直扩系统中采用了
PN 码，而使得
这种扩展频谱通信方式具有许多优点，如抗干扰、抗多径衰落、低功
率谱密度和多址复用等。
1.3 扩频通信技术的发展及应用
扩频技术是第二次世界大战的产物。但它的起源可以追溯到上世
年代，它是在雷达技术的基础上发展起来的。当时由于战争的
需要，同盟国和协约国都花了相当大的力量来研究干扰和反干扰技
术。大战结束后，扩频通信以其抗干扰能力强，保密性好，可靠性高
等特点，受到
美国等发达国家的极大重视，用大量的人力物力来研
究和发展这种技术。1951
年末，美陆军通信协会要求麻省理工学院
的林肯实验室为易受敌方干扰的远距离高频无线电传通信研制一个
NOMAC(Noise
Modulation
Correlation System)系统，经过几年的
研制，于
1955 年由夕尔瓦尼亚电子防御实验室为美国陆军通信兵生
产了名为
的样机。
年代美国军方开始对扩频通信技术研究后，其研究成果广
泛应用于军事通信、电子对抗以及导航、高精度测量等各个领域。但
是，直到
年代末，美国FCC
才规划出了
频段即开放频段，
并且可以由采用扩频通信机制的商用通信使用。
随着其他学科的发展，扩频技术也有了进一步的发展。自
年代至今，在国际上相继提出了各种混沌通信制式及其理论与
方法。由此使混沌通信成为现代通信领域的一个新的分支。其中混沌
扩频更是其中的一个亮点。混沌扩频研究的关键是寻找具有良好特性
的混沌扩频序列码。另外，混沌序列可以由简单的映射得到，易于产
生，而混沌随机性、遍历性使得混沌序列具有良好的平衡性和类似高
斯白噪声的自相关特性。利用混沌序列作为扩频码，对提高扩频通信
系统的性能，尤其是系统复用用户数、抑制用户间干扰等具有重大意
由于扩频技术具有很强的抗干扰性能、低功率密度隐蔽传输、信
息保密传输、任意选址等特点，在通信、测距、定位、控制等诸多领
域使用时都有其独特优点，因而在国际上受到普遍关注而迅猛发展。
目前，各个国家纷纷提出了在数字蜂窝移动通信、卫星移动通信和未
来的个人通信中采用扩频技术，扩频技术已广泛应用于蜂窝***、无
绳***、微波通信、无线数据通信、遥测、报警等各种系统中
扩频技术的发展
扩频技术到目前为止，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。一般而言，跳频系统主要在军事通信中对抗故
意干扰，在卫星通信中也用于保密通信，而直扩系统则主要是一种民
用技术。对跳频系统的分析，现在仍集中在其对抗各种干扰的性能方
面，如对抗部分边带干扰以及多频干扰等。而直扩系统在移动通信系
统中的应用则成为扩频技术的主流。
码捕获同步的实现是直扩系统中一个关键问题。只有在接收机将
本地产生的伪码和接收信号中调制信息的伪码实现同步以后，才有可
能实现直序扩频通信的各种优点。同步过程分为两步来实现：首先是
捕获阶段，实现对接收信号中伪码的粗跟踪；然后是跟踪阶段，实现
对伪码的精确跟踪。目前的研究主要集中在码捕获过程。目前对码捕
获的研究主要集中在对周期较长的码实现捕获
[7][8]9]
的问题，也就是快
速捕获的问题。以前采用的主要是串行捕获方法，这种方案实现简单，
但捕获速度不能满足要求。而现在大规模集成电路的应用使并行捕获
方案成为可能，但系统的复杂度很高，因此研究的目标就是实现码捕
获时间性能和系统复杂度之间的折衷。在串行捕获方案中，双停顿时
间搜索法和序贯检测法
[10][11][12]
都是缩短捕获时间的有效方法，利用一
些新的搜索算法进一步改进这些系统的性能成为研究的热点。
码跟踪技术目前多采用
early-late
[13][14][15][16]
机制。文献
中给出
了一种中频解扩接收的具体
实现方案，它采用非相干解扩，
捕获上采用匹配滤波的方式，而
码跟踪则是采用与传统
early-late
机制的方式略有不同，接收端信号经数字下变频、脉冲成
形匹配滤波器后分成早、中、晚三路信号送往
码匹配相关器中，
计算出早、中、晚三路相关峰值。再由这三路相关峰值计算出
环路误差信号，从而控制输入信号的最佳采样时刻，形成闭环跟踪。
在解扩的方法上，解扩主要有相干和非相干两种方式，非相干解
扩适合于信噪比低的情况，它不需要载波同步即可进行解扩，消除残
余载波对数据解调的影响在解扩后进行，此时的信噪比较高，载波解
调易于进行，而相干解扩，是在载波相位锁定后进行解扩处理，要求
精确载波相位同步，适合于信噪比较高的情况。
解调的方法主要针对不同的调制方式，总的来说，有非相干解调
和相干解调两种，在某些场合利用非相干解调的主要原因是其解调电
路简单，在解调需要硬件电路实现的时代，有其存在的理由，其不足
之处是存在门限效应。对软件无线电的解调，一般都是采用相干解调
的方法，其模型一般均采用正交模型，因为从理论上讲，其对所有的
正交调制的信号都可进行解调。对于
信号，一般采用正交相
干检测和正交差分检测两种方法，虽然在相同误比特率的情况下，相
干检测比差分检测有
左右的好处，但差分检测无须载波恢复及
相位跟踪，且回避了低采样率下数字锁相的困难，因而计算量小的多。
中给出了一种全数字差***调的方案，此方案属纯软件方式，
且运算量小，速度快。对于相干检测提取载波的方法主要有平方环法
环法。文献给出了
DSSS-QPSK
信号相干载波的全数字
环提取方法，这种方法易于软件实现，对数字化软件锁相有好
的借鉴作用。在载波相位同步和位同步上，还有一种基于最大似然算
法，但这种算法需要处理大量的采样数据后才能得出所需参数的估计
值，无法进行时实的估计，且算法步骤复杂，具体实现难度大。
第二章
扩频通信系统
扩频通信的理论基础与特点
扩频通信基本原理源于著名的香农公式
C=Blog（1+
为信道容量，B
为限频带宽，S/N
为功率信噪比。在移动通
信中信噪比是最主要的矛盾，可以采用频带
来换取信噪比，当
不变时，增加频带
可以降低接收机的噪声门限值
。这就是采用
扩频的原因。码分多址（CDMA）就是一类典型的扩频带宽通信系统。
扩频通信（Spread Spectrum Communication）是将待传的信息数据
被扩频序列（Spread Sequence
Pseudo Noise Code，即
编码调制，实现频谱扩展后再传输；接收端采用同样的编码进行解调
及相关处理，恢复原始数据。扩频通信系统的简化模型如下所示。图
2.1 中，发端简化为调制和扩频，收端简化为解和解调，收发端两侧
各有一个完全相同的伪随机码发生器，要求收发端的
PN 码精确同
步，系统的其他环节合并到信道中。
扩频通信系统模型
扩频通信从电磁波角度来看，是与一般现有的常规方法完全不同
的。常规的通信是在频段上细分（频分多址）或时间上细分（时分多
址）给通信用户，彼此互不干扰的分别使用。而扩频通信用伪随机编
码把基带信号的频谱进行扩展，形成相当带宽的低功率谱密度信号发
射。使用不同的伪随机编码，不同通信用户可在同一频段、同一时间
工作，互相影响极小。因此，扩频通信在调制、解调上也与众不同。
信息数据经通常的数据调制后变成带宽为
的信号（B1
为数字频
带信号带宽），用扩频序列发生器产生的伪随机编码去对数字频带信
号作扩频调制，形成带宽为
B2(B2>>B1),功率谱密度极低的扩频信号
发射。众多的通信用户，使用各自不同的伪随机编码，可以同时使用
带宽为
的同一频带。在接收端，首先使用与扩频信号发送者相
同的伪随机编码作扩频解调处理，把带宽信号恢复成通常的数字频带
信号，再使用通常的通信处理手段解调出发送来的信息数据。显然，
若接收端不知道发送的扩频信号所使用的伪随机编码时，要进行扩频
调制是非常困难的甚至是不可能的。这就实现了信息数据的保密通
信。如果接收端用某一伪随机编码在接收某一发送来的信号时，通信
信道中的另一些伪随机编码调制的扩频信号不能在该接收端的扩频
解调处理器中形成明显的信号输出，即不会对接收端的扩频处理形成
干扰或干扰极小。这样，接收端使用不同发送者使用的不同伪随机编
码作扩频解调，就可得到不同发送者发送来的信息数据，实现多用户
（多址）通信。
扩频通信的主要特征是使用比发送的信息数据速率高得多的伪
随机编码，扩展作为基带信号的信息数据频谱，成为极低功率谱密度
的宽度信号。接收端使用相关处理方法，把要接收的宽带扩频信号恢
复成基带信号。这些特征使扩频通信具有以下优点：
1）信号不易受干扰，也不容易干扰他人，信号隐蔽，有保密性。
2）扩频通信多址通信系统利用直接序列伪随机码型的正交性，
可构成直接序列扩展频谱码分多址系统。
3）直接扩展频谱系统具有抗宽带干扰、抗多频干扰及单频干扰
的能力。
4）直扩系统的抗多径干扰性能。
5）直扩测距定时系统。
6）直接扩展频谱系统适用于数字语音和数据信息的传输。
2.2 直接序列扩频通信的工作原理
直接序列扩频（Direct Sequence Spread Spectrum）通信系统是以
直接扩频方式构成的扩频通信系统，通常简称为（DS）系统，是最
典型的扩频通信系统。
直接扩频系统的发射机结构和接收机结构分别如下图
系统接收机和发射机的原理框图
从发射机和接收机的原理框图可以看出，作为输入的数据信息
A，经过信息调制变成了宽度为
的调频或调相的信号，再由伪随
机扩频序列调制成带宽为B2
的带宽信号发射。接收机接收到发射信
号后，首先通过捕捉发送来的伪随机扩频序列的准确相位，由此产生
与发送来的伪随机扩频序列相位完全一致并用于接收用的
作为解扩本地信号，以便恢复为窄带信号，以便估计发送来的信息数
A，如此，便完成了接收。直接序列扩频通信的优点是：
编码信号容易产生；
只有一个载波频率，频率合成器（载波发生器）简单；
接收机可采用相干解调；
用户间无须同步。
直接序列扩频通信的缺点：
获取和保持本地生成编码与接收信号的同步困难；
消除基站与用户距离间的远近效应困难。
伪随机编码
在扩频通信系统中，信号频谱的扩展是通过扩频码实现的。扩频
系统的性能和扩频码的性能有很大关系。对扩频码，通常有下列的要
易于产生。
具有随机性。
具有尽可能长的周期，使干扰者难以从扩频码的一小段去重
建整个码序列。
具有双值自相关函数和良好的互相关特性，以有利于接收时
的截获和跟踪，以及多用户应用。
从理论上说，用纯随机序列去扩展信号频谱是最理想的。但在接
收机中为了
解扩应当有一个同发射端扩频码同步的副本。因此，在
实际中，我们只能用伪随机或伪噪声（PN）序列作扩频码。伪随机
序列具有类似噪声的性质，但它又是周期的有规律的，既易于产生，
又可以加工和复制的序列。伪随机序列应当具有类似随机序列的性
质，而随机序列具有的性质归纳起来有以下三点：
随机序列中的
的个数接近相等。
把随机序列中连续出现
的子序列称为游程，连续的
的个数称为游程长度。随机序列长度为
的游程约占游程总
数的1/
2，长度为
的游程约占游程总数的1/
,长度为
的游程
约占游程总数的1/ 2
，。在同长度的游程中，0
游程数和
数大致相等。
随机序列的自相关函数具有类似于白噪声自相关函数的性
质。伪随机序列具有类似随机序列的性质，但它的结构或形式预先可
以确定，并且可以重复的产生和复制。
在直扩系统中，常见的扩频码有
序列、M
序列、Gold
等。这几种序列都具有前面提到的伪随机码特性。而由于
序列易
于产生、规律性强、有许多优良的特性，在各种扩频码中最早得到广
泛应用，且理论研究最深入。本节将对m
序列做较详细的介绍。
序列，是最长线性移位寄存器序列的简称。顾名思义，它是
由多级移位寄存器或其他延迟元件通过线性反馈产生的最长的码序
列。线性反馈移位寄存器的结构图如图
所示。在二进制移位寄
存器中，若为
级数，则所能产生的最大长度的码序列为2
-1 位。
因此，m
序列的最大长度决定于移位寄存器的级数，而码的结构决
定于反馈抽头的位置和数量。
线性反馈移位寄存器
序列有下列一些基本性质：
序列中一个周期内
的数目比
的数目多
一般来说，m
序列中长为
R（1≤
）的游程数
占游程总数的1 /2
序列的自相关函数由下式计算：
) ( （其中A 为0 的位数，D 为的位数）(2.1)
令p = A+ D = 2
-1，则：

p R
从公式可以看出，m
序列具有双值自相关函数特性。
序列和其移位后的序列逐位模二相加，所得的序列还是
序列，只是相移不同而已。
序列发生器中移位寄存器的各种状态，除全
状态外，
其他状态只在
m序列中出现一次。
序列具有均衡性、游程的分布、自相关特性与随机序列
的基本性质相同，且
序列具有一定的随机性和一定的周期性，故
它是一种伪随机序列。由非线性反馈移位寄存器产生的周期最长的序
列简称为
序列。非线性移位寄存器的结构如图
所示。由
级非线性反馈移位寄存器产生的
序列的长度为 2
。在实际中，
序列是由
序列（n-1）个“0”后面加一个“0”而构成的。
非线性反馈移位寄存器
序列是
序列的组合码，其生成器如图
所示。它是
由同步时钟控制的两个
序列逐位模
加得到的。这两个码发生
器的周期相同，速率也相同，因而二者保持一定的相位关系，这样产
生的组合码与这两个子码序列是相同的。当改变两个
序列的相对
位移时，又会得到一新的
图2-5 Gold
序列生成器
2.4 扩频通信的基本参数
扩频增益
扩频通信的基本特点，是传输信号所占用的频带宽度远大于原始
信息本身实际所需要的最小（有效）带宽，为了表示其比值，我们引
入一个重要参数是扩频增益
G（Spreading
Gain）。扩频增益
G，定
义为接收机解扩（跳）器输出信噪功率比与接收机的输入信噪功率比。
扩频增益也等于频谱扩展后的信号带宽
B2 与频谱扩展前
号带宽之比。
G＝B2/B1
在扩频通信中，接收机进行扩频解调后，只提取伪随机编码相关
处理后的带宽为
的信号成分，而排除掉扩展到宽频带
外部干扰、噪声和其它用户通信的影响。扩频增益
准确的反映了
扩频通信的这种能力。
干扰容限
干扰容限表示系统在一定电平干扰条件下，能够实现通信的能力。
其表示式为：
] ) ( [
out sys p f
L G M
它是指接收机输入端能够承受的干扰比信号高出的分贝数。
式中：
―――干扰容限
―――系统的处理增益
) ( ―――信息数据被正确解调而要求的最小输出信噪比。
―――接收系统的工作损耗
更能反映实际扩频系统的抗干扰性能。
直接序列扩频系统模型
直扩通信系统的扩频调制有
BPSK，QPSK，MSK
等方式
BPSK 调制是采用较广泛的一种调制方式，本文中讨论的直扩信
号主要是采用此种调制方式。
2.5.1 BPSK
直接序列扩展频谱系统
调制即
180°二相相移键控调制。在数学上它可以用载波
和一个取值为±1 的伪随机序列C(t)函数的乘积来表示，调制框图如
2-6（a）。若二进制信息为d(t)，取值为±1，伪随机序列C(t)的码
元宽度为 T
，序列长度为
，带宽为 Bc 的高速二进制信息，取值
为±1。信息数据 d(t)调制伪随机序列 C(t)的模
加法器由简单的异
或门实现，被调序列 d(t)C(t)具有与伪随机序列 C(t)相同的功率谱密
度。载波调制器是一个模拟乘法器，对被调序列d(t)C(t)与载波相乘，
即得二次调制后的发射信号：
（2.5）
式中，P
为恒包络数据调制载波功率；ω
为角频率，ψ
机相位。
在发射端，信息数据 d(t)
也可以先进行载波调制，再进行扩频
调制，调制框图如图
2-6（b）所示。
图2-6 BPSK
直扩通信系统发射电路
2.5.2 QPSK
直接序列扩展频谱系统
QPSK（四相相移键控）直扩系统发射电路的原理图如图
示，其中数据调制相位可以在任意相位，正交分路网络将输入的总功
率均匀的分为两路正交信号，则
调制器的输出S(t)为：
（2.6）
式中，C
(t)和C
(t)是取值为±1 同相正交，彼此独立的扩频序列。
图2-7 QPSK
直扩通信系统发射电路
2.5.3 MSK
直接序列扩展频谱系统
MSK（最小移频键控）是直扩调频的另一种实用方案，分为并
行和串行两种方式。并行
方案的硬件设备复杂，同
扩频方式结构相似，使用两个独立的扩频序列码。而串行
SMSK）方案的硬件设备要简单的多，SMSK
调制解调器只使
用一个扩频码，在得到相同性能的条件下，SMSK
扩频码速率要比
方案的码速率高一倍。并行
的发射电路框图如
所示，其发射机输出信号为：
（2.8）
系统发射电路
方案的发射电路有两种方案，如图
2-9（a）（b）所示。
图2-9 SMSK
系统发射电路
第三章
MATLAB 仿真工具
3.1 MATLAB 简介
MATLAB 是美国MathWorks 公司生产的一个为科学和工程计算专门
设计的交互式大型软件，是一个可以完成各种精确计算和数据处理
的、可视化的、强大的计算工具。它集图示和精确计算于一身，在应
用数学、物理、化工、机电工程、医药、金融和其他需要进行复杂数
值计算的领域得到了广泛应用。它不仅是一个在各类工程设计中便于
使用的训算工具，而且也是一个在数学、数值分析和工程计算等课
程教学中的优秀的教学工具，在世界各地的高等院校中十分流行，在
各类工业应用中更有不俗的表现。MATLAB 可以在几乎所有的PC 机
和大型计算机上运行，适用于Windows、UNIX 等多种系统平台。3.1.1
MATLAB 产生的历史背景
MATLAB 名称是由两个英文单词Ma~ix 和Laboratory 的前二个
字母组成。20 世纪 70 年代后期，美国新墨西哥大学计算机系主任
Cleve．Moler 教授为了便于教学，减轻学生编写Fortran 程序的负担，
为两个矩阵运算软件包 Li ack 和 Ei ack 编写了接口程序，这也许
就算MATLAB 的第一个版本。1984 年，在JackLittle(也称JohnLittle)
的建议推动下，由 Little、Moler、SteveBangert 三人合作，成立
rMathWorks 公司，同时把 MATLAB 正式推向市场。从那时开始，
MATLAB 的源代码采用C 语言编写，除加强了原有的数值计算能力
外，还增加了数据图形的可视化功能。1993 年，MathWorks 公司推
出了MATLAB 的4．0 版本，系统平台由DOS 改为Windows，推出
了功能强大的、可视化的、交互环境的用于模拟非线性动态系统的工
具 Simulink，第一次成功开发出了符号计算工具包 Symbolic
Toolbox
1．0，为 MATLAB 进行实时数据分析、处理和硬件开发而
推出了与外部直接进行数据交换的组件，为MATLAB 能融科学计算、
图形可视、文字处理于一体而制作了Notebook，实现了MATLAB 与
大型文字处理软件Word 的成功对接。至此，MathWorks 使MATLAB
成为国际控制界公认的标准计算软件。
1997 年，MathWorks 公司推出了 MATLAB 的 5．0 版本，紧接
着产生了5．1、5．2 版本，至1999 年MATLAB 发展到5．3 版本。
MATLAB 拥有了更丰富的数据类型和结构，更好的面向对象的快速
精美的图形界面，更多的数学和数据分析资源，MATLAB 工具也达
到了 25 个，几乎涵盖了整个科学技术运算领域。在大部分大学里，
应用代数、数理统计、自动控制、数字信号处理、模拟与数字通信、
时间序列分析、动态系统仿真等课程的教材都把MATLAB 作为必不
可少的内容。在国际学术界，MATLAB 被确认为最准确可靠的科学
计算标准软件，在许多国际一流的学术刊物上都可以看到 MATLAB
在各个领域里的应用。
3.1.2 MATLAB 的语言特点和开发环境
MATLAB 作为一种科学计算的高级语言之所以受欢迎，就是因
为它有丰富的函数资源和工具箱资源，编程人员可以根据自己的需要
选择函数，而无需再去编写大量繁琐的程序代码，从而减轻了编程人
员的工作负担。被称为第四代编程语言的MATLAB 最大的特点就是
简洁开放的程序代码和直观实用的开发环境。具体地说MATLAB 主
要有以下特点
(1) 库函数资源丰富
数百种库函数大大减轻了用户子程序的编写工作量，也避免了一
些不必要的错误，因而用户也不必担心程序的可靠性问题。
(2) 语言精炼，代码灵活
MATLAB 的编程语言符合人们的思维习惯，对代码的书写也没有
特别严格的控制，语言精炼，程序的亢余度非常小。
(3) 运算符多而灵活
MATLAB 的内核是用c 语言编写的，它为用户提供了和C 语言一
样多的运算符，用户运用这些运算符可以使程序更加简炼。
(4) 面向对象，控制功能优良
MATLAB 在 5．x 各版本中优化了数据结构，使得程序的结构化
控制更精良，面向对象的功能更加友善。特别是当前的 7．0 版，在 gt 直接扩频序列调制是用速率很高的伪噪声码序列与信息码. #46 #46;.doc
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2)扩频通信多址通信系统利用直接序列伪随机码型的正交性,可构成直接序列扩展频谱. #46 #46;4)直扩系统的抗多径干扰性能.5)直扩测距定时系统.6)直接扩展频谱系统适用于. #46 #46;
2)扩频通信多址通信系统利用直接序列伪随机码型的正交性,可构成直接序列扩展频谱. #46 #46;4)直扩系统的抗多径干扰性能.5)直扩测距定时系统.6)直接扩展频谱系统适用于. #46 #46;
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学术期刊
光纤通信系统中CSRZ码多级相位调制技术的研究Study of Multi-phase Modulation Technology Based on CSRZ Format in Optical Fiber Communication
光纤通信系统中CSRZ码多级相位调制技术的研究Study of Multi-phase Modulation Technology Based on CSRZ Format in Optical Fiber Communication
2009年第38卷第10期
作者:
学术期刊 QCode : gzxb200910025
The po ible a lication of multi-phase modulation technology in optical fiber communication based on Carrier-Su re ed Return-to-Zero (CSRZ) format was studied.
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2010年第33卷第1期
版权所有 北京万方数据股份有限公司 京ICP证010071号多级平滑化CDMA系统技术研究
南京师范大学物理科学与技术学院,江苏省南京市210097 文章摘要:
为了提高码分多址(CDMA)系统的频谱利用效率，介绍了平滑相位的π／4差动正交相移键控(DQPSK)调制技术和平滑化Walsh码扩谱调制技术。仿真结果表明，多级平滑化调制技术能够大幅度降低系统输出的谐波分量，压缩频带宽度，提高系统的频谱利用效率。 (共3页)
文章关键词:
文章快照:
0—40{一6O褂霞．80．1OO．12O-OO一20-40∞{-6O褂蚤．8O一1OO．12O．O相对频率(a)未采用平滑化技术相对频率(b)采用平滑化技术图5平滑化与非平滑化系统输出功率谱仿真条件如下：模块的输入共有32路信息通道，输入二进制信息由计算机按均匀分布随机生成，每一路信息通道的数据传送速率为64kbit／s，第1级调制载频为32kHz，第2级扩谱调制采用32x32Walsh码作为扩谱码，Walsh码的切普速率为8．192MHz。仿真结果表明：如果在两级调制中不采用平滑化技术，系统的输出功率谱具有丰富的谐波分量，且谐波分量的幅度较大；当在两级调制中采用平滑化技术时，输出功率谱除主峰基本保持不变外，各谐波分量下降较快。未采用平滑化技术时，功率谱的第2、第3峰的值分别为：一30．75dB、一40．84dB；而采用平滑化技术时，功率谱的第2、第3峰有显著下降，其值分别为：一39．88dB、一71．48dB，这将大幅度减小发射功率，降低对临近频段的干扰。另外，从频带宽度来看，采用平滑化技术时功率谱的一50dB带宽还不到不采用平滑化技术时一50dB带宽的一半，因此，用相同的数据传输速率传输数据，采用平滑化技术时所需带宽大大减小，这对于提高频带利用效率、节约频率资源是非常有意义的参考文献[1]KishiM，YinK，1wataH，eta1．Co iderationonSystemCa—pabilityCharacteristicsofPortable2M ／8Mc CDMAwithPhaseContinuousQPSK．In：ProceedingsofIEEEVTC’98，Vol2．Ottawa(Canada)：1998．924—928i2lKeWei，YinK，KishiM．Tra mi ionCharacteristicsandOptimizationofContinuousWalshCodeintheDiffCDMASys．tem．In：ProceedingsofISSSE’04．Linz(Austria)：2004[3]殷奎喜，岸政七，许根稳．平滑化的正交型Walsh函数的构造及在广带域扩谱通讯中的应用．东南大学学报，1999．29(6)：21～26[4]殷奎喜，柯炜，赵华，等．差分型码分多址通信系统及相关技术．南京师范大学学报(工程技术版)，2002，2(1)：32—36AStudyonMultilevelContinuityTechnologyforCDMAChenNianfeng，YinKuixi，KeWei(NanjingNormalUniversity，Nanjing210097，China)【A tract】Inthi aper，weintroducetwotechnologiesofphase．continuousDQPSKandchip．continu．OUS read— ectrumforimprovingtheefficiencyoffrequency．Thecomputersimulatio demo tratethatmultilevelcontinuitytechnologyisasucce fulmethodofreducingfrequencybandwidth．Keywords：CDMA，continuous—phase．屯，4DQPSKmodulation．continuouschi haping． read ec．trummodulati #183;32·
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