基于MATLAB的CDMA RAKE接收机仿真Word格式文档下载.docx

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2010年04月10日

目录

摘要1

Abstract2

绪论3

1MATLAB语言基础4

1.1MATLAB概述4

1.1.1MATLAB的概况4

1.1.2.MATLAB产生的历史背景4

1.1.3MATLAB的语言特点5

1.2MATLAB的安装于使用7

1.2.1MATLAB安装7

1.2.2MATLAB运行7

1.2.3结束MATLAB7

1.3MATLAB基本语法和基本操作8

1.3.1数值运算的功能8

1.3.2符号的作用8

1.3.3用matlab函数创建矩阵8

1.3.4矩阵的修改9

1.3.5矩阵运算9

2CDMA信号及高速网络时代三大主流3G技术10

2.13G技术概况10

2.1.13G技术的标准10

2.2CDMA信号简介10

2.2.1CDMA概述10

2.2.2CDMA技术标准11

2.2.3CDMA所具有的优势及技术持点12

2.3CDMA信号分类及各自特点14

2.3.1W-CDMA15

2.3.2CDMA200015

2.3.3TD-SCDMA15

2.3.4TD-SCDMA的发展过程：

16

2.3.5TD-SCDMA的优缺点17

3RAKE接收机18

3.1RAKE接收机-技术发展及研究现状18

3.2RAKE接收机基本原理19

3.3RAKE接收机数字实现模型21

3.4RAKE接收机在WCDMA中的应用22

3.5RAKE接收机MATLAB仿真22

3.6RAKE接收机系统性能23

结论25

参考文献26

附件27

致谢33

摘要

在简要介绍MATLAB语言的基础上，对使用MATLAB语言仿真的CDMA通信系统进行描述。

该程序仿真CDMA接收机的功能，包括解扩，解交织，信道编码（卷积码），解码，信源编码（CRC）解码5个功能模块，生成用于数字基带传输的信号序列。

仿真CDMA发射机的功能，包括随机序列的产生，信源编码尾比特添加,信道编码（卷积编码），分组交织和扩频调制6个功能模块，生成用于数字基带，矩阵实验室（MATLAB:

MatrixLaboratory）是一种以矩阵运算为基础的交互式的程序语言。

与其它计算机语言相比，具有简洁和智能化程度高的特点，而且适应专业科技人员的思维方式和书写习惯，因而用其编程和调试，可以大大提高工作的效率。

对使用MATLAB语言仿真CDMA通信系统进行描述。

CDMA是指在各发送端使用不相同、相互（准）正交的地址码调制所传送的信息，而在接收端在利用码型的（准）正交性，通过相关检测，从混合信号中选出相应的信号的一种技术。

实现CDMA的理论基础是扩频通信，即在发送端将待发送的数据用伪随机码进行调制，实现频谱扩展，然后进行传输，而在接收端则采用同样的编码进行解扩及相关处理，恢复原始的数据信息。

扩频通信有直接序列（DS）、跳频（FH）、线性调频（chirp）、跳时（TH）等方式。

采用扩频通信的优点很多，如抗干扰、抗噪声、抗多径衰落的能力强，能在低功率谱密度下工作，保密性好，可多址复用和任意选址及进行高度测量等等。

本文讨论的CDMA信号的REAK接收机MATLAB仿真。

关键词：

仿真、码分多址、扩频–CDMA、通信系统、3G、多径干扰、WCDMA、分集接收。

Abstract

BriefintroductionoftheMATLABlanguage,onthebasisofusingMATLABlanguagecommunicationsystemsimulationofCDMAdescription.ThisprocesssimulationCDMAreceiverfunction,includingsolutions,expansion,channelcodinganddecoding（convolutioncode）thesourcecodinganddecoding（CRC）,5functionmodulesfordigitalsignalsequencesfrequency-handmode.SimulationCDMAtransmitterfunctions,includingrandomsequences,thesourcecodingtail,channelcodingbits（add）,groupedconvolutioncodeandthespread-spectrummodulation6functionmodule,usedindigitalbaseband,Matrixlab（MATLAB:

MatrixLaboratory）isakindofarithmeticbasedonMatrixinteractiveprogramminglanguages.Comparedwithothercomputerlanguage,withconciseandintelligent,andadapttothecharacteristicsofscienceandtechnologyprofessionalswayofthinkingandwritinghabits,andusetheprogramminganddebugging,cangreatlyimprovetheworkingefficiency.

OntheuseofMATLABlanguagecommunicationsystemsimulationcodedivisionmultipleaccess（CDMA）.EachCDMAreferstothesender,usingdifferentorthogonalDeZhiMamodulationoftheinformationandonthereceivingendof（in）MaXingusingorthogonality,throughtherelatedtesting,selectedfrommixedsignalscorrespondingsignalofakindoftechnology.RealizingCDMAisbasedonthetheoryofspreadspectrumcommunication,namelyafterthesenderwillbereadytosenddatawithpseudo-randomcodeformodulation,expand,andthentransmissionspectrum,andatthereceivingendUSESthesamecodeextendrelevantprocessing,restoresolutionoftheoriginaldata.Directsequencespreadspectrumcommunication（DS）,FH（comparison,linearfrequencychirp,etc.）THManyoftheadvantagesofusingspreadspectrumcommunication,suchasnoiseinterference,multipathfading,theabilityisstrong,canworkunderlowpowerspectraldensity,goodsecrecy,multi-accessreuseandanylocationandheightmeasurement,etc.

ThepaperdiscussedtheCDMAsignalREAKreceiverMATLABsimulation.

Keywords：

simulation、CDMA、SpreadSpectrumCDMA、communicationsystem、3rdGeneration、multipathinterference、WidebandCDMA、diversityreception.

绪论

目前MATLAB已经成为国际上最流行的软件之一，除了可提供传统的交互式的编程方法之外，还能提供丰富可靠的矩阵运算、图形绘制、数据处理、图像处理和方便的Windows编程工具等。

因而出现了各种以MATLAB为基础的工具箱，应用于自动控制、图像信号处理、生物医学工程、语音处理、信号分析、时序分析与建模、优化设计等广泛的领域，表现出了一般高级语言难以比拟的优势。

较为常见的MATLAB工具箱有：

控制系统工具箱、系统辩识工具箱、多变量频率设计工具箱、分析与综合工具箱、神经网络工具箱、最优化工具箱、信号处理工具箱、模糊推理系统工具箱，以及通信工具箱等。

通信工具箱中的模块可供直接使用，并允许修改，使用起来十分方便，因而完全可以满足使用者设计和运算的需要。

　　MATLAB通信工具箱中的系统仿真，分为用SIMULINK模块框图进行仿真和用MATLAB函数进行的仿真两种。

在用SIMULINK模块框图的仿真中，每个模块，在每个时间步长上执行一次，就是说，所有的模块在每个时间步长上同时执行。

这种仿真被称为时间流的仿真。

而在用MATLAB函数的仿真中，函数按照数据流的顺序依次执行，意味着所处理的数据，首先要经过一个运算阶段，然后再激活下一个阶段，这种仿真被称为数据流仿真。

某些特定的应用会要求采用两种仿真方式中的一种，但无论是哪种，仿真的结果是相同的。

1MATLAB语言基础

1.1MATLAB概述

1.1.1MATLAB的概况

MATLAB是矩阵实验室（Matrix　Laboratory）之意。

除具备卓越的数值计算能力外，它还提供了专业水平的符号计算，文字处理，可视化建模仿真和实时控制等功能。

MATLAB是一门计算机编程语言，取名来源于MatrixLaboratory，本意是专门以矩阵的方式来处理计算机数据，它把数值计算和可视化环境集成到一起，非常直观，而且提供了大量的函数，使其越来越受到人们的喜爱，工具箱越来越多，应用范围也越来越广泛

MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学，工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB来解答问题要比用C、FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多。

当前流行的MATLAB5.3/Simulink3.0包括拥有数百个内部函数的主包和三十几种工具包（Toolbox）。

工具包又可以分为功能性工具包和学科工具包。

功能工具包用来扩充MATLAB的符号计算，可视化建模仿真，文字处理及实时控制等功能。

学科工具包是专业性比较强的工具包，控制工具包、信号处理工具包、通信工具包等都属于此类。

开放性使MATLAB广受用户欢迎。

除内部函数外，所有MATLAB主包文件和各种工具包都是可读可修改的文件，用户通过对源程序的修改或加入自己编写程序构造新的专用工具包。

1.1.2.MATLAB产