【扩频通信】基于QPSK直序列扩频通信系统仿真附Matlab代码

本文详细介绍了基于MATLAB的直序列扩频(DSSS)通信系统,使用QPSK调制,探讨了系统的抗干扰能力、保密性和抗多径衰落特性。通过仿真验证了DSSS在实际通信中的优秀性能,适用于军事、卫星等应用场景。

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🔥 内容介绍

扩频通信是一种通过将窄带信号扩展到更宽的频带来提高通信系统性能的技术。它具有抗干扰能力强、保密性好、抗多径衰落等优点。直序列扩频 (DSSS) 是扩频通信中常用的技术之一,本文将基于 QPSK 调制方式对 DSSS 通信系统进行仿真,分析其性能。

扩频通信原理

扩频通信的基本原理是将窄带信号通过一个伪随机码(PN 码)进行调制,从而将信号扩展到更宽的频带上。接收端通过与发送端相同的 PN 码对接收信号进行解调,提取出原始窄带信号。

QPSK 调制

QPSK(正交相移键控)是一种四相调制技术,它将二进制数据比特映射到四个正交相位上。QPSK 调制器将输入的二进制比特流转换为正弦和余弦载波,并根据比特值对载波进行相位偏移。

DSSS 系统仿真

本文基于 MATLAB 对 DSSS 通信系统进行仿真,仿真流程如下:

  1. **生成 PN 码:**生成一个长度为 N 的 PN 码序列,作为扩频码。

  2. **QPSK 调制:**将输入的二进制数据比特流使用 QPSK 调制技术调制到载波上。

  3. **扩频:**将调制后的信号与 PN 码进行逐位异或运算,得到扩频信号。

  4. **信道传输:**将扩频信号通过信道进行传输,信道可以加入噪声、多径衰落等影响。

  5. **解扩:**接收端使用与发送端相同的 PN 码对接收信号进行解扩,恢复出调制信号。

  6. **QPSK 解调:**对解扩后的信号进行 QPSK 解调,提取出原始二进制数据比特流。

仿真结果

仿真结果表明,DSSS 通信系统具有以下性能:

  • **抗干扰能力强:**扩频后的信号具有较宽的频谱,可以有效抵抗窄带干扰。

  • **保密性好:**PN 码序列是伪随机的,难以被截获和破译,从而提高了通信的保密性。

  • **抗多径衰落:**扩频后的信号在多径信道中具有较强的抗衰落能力,可以有效减轻多径衰落对通信的影响。

结论

本文基于 QPSK 调制方式对 DSSS 通信系统进行了仿真,分析了其抗干扰能力、保密性、抗多径衰落等性能。仿真结果表明,DSSS 通信系统具有良好的性能,可以应用于各种通信场景中,如军事通信、卫星通信、无线传感器网络等。

📣 部分代码

function mout=funct_m_reg(stg,taps,inidata)%stg寄存器级数%taps抽头位置%inidata定义寄存器初始状态;mout=zeros(1,2^stg-1);%寄存器输出储存fpos=zeros(stg,1);fpos(taps)=1; %最后一位寄存器与反馈输入端连接for i=1:length(taps)        fpos(taps(i))=1;    endfor ik=1:2^stg-1         mout(ik)=inidata(stg);            %储存输出数据(输出第一个点)     num=mod(inidata*fpos,2);          %计算反馈数据(mod(inidata*fpos,2)模二加运算)     inidata(2:stg)=inidata(1:stg-1);  %移位寄存器     inidata(1)=num;                   %输出反馈给第一个寄存器     end        end

⛳️ 运行结果

🔗 参考文献

[1]施小茜,齐华,冀乐,等.基于MATLAB的直接序列扩频通信系统仿真[J].科技广场, 2009(9):3.DOI:CNKI:SUN:KJIG.0.2009-09-026.

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