【扩频通信】基于matlab QPSK直序列扩频通信系统仿真【含Matlab源码 4010期】.zip

clear all; % 清除所有变量 close all; % 关闭所有窗口 clc; % 清屏 %% 基本参数 M=4; % 产生码元数 L=150; % 每码元复制L次,每个码元采样次数 Ts=0.001; % 每个码元的宽度,即码元的持续时间 RB=1/Ts; % 码元速率1K dt=Ts/L; % 采样间隔 TotalT=M*Ts; % 总时间 t=0:dt:TotalT-dt; % 时间 Fs=1/dt; % 采样间隔的倒数即采样频率 SSI = 30; % 扩频比50，也就是说原本的1个bit，现在要对应50个bit，信号带宽增加为50倍 osr = 2*L/SSI; % 扩频后，1个bit上的采样点，扩频后，1个bit的持续时间短了 ... % 仅有1ms / 50 = 20us, 对应同样的采样率1MHz，1个bit里只有20个采样时钟 %% 产生双极性波形 wave=randi([0,1],1,M); % 产生二进制随机码,M为码元个数 tx_data = 2 * wave-1; % 进行符号映射，得到双极性信号 xtn1=reshape(ones(L,1)*tx_data,1,L*M); % 产生单极性不归零矩形脉冲波形，将刚得到的L*M矩阵，按列重新排列形成1*(L*M)的矩阵 %% 串并转换 %% I、Q路码元 % I路码元是基带码元的奇数位置码元，Q路码元是基带码元的偶数位置码元 % 生成I路信号 x_i= tx_data(1 : 2: end); % 生成Q路信号 x_q = tx_data(2 : 2: end); %% 进行扩频，用m序列代替原始的0、1序列 '表示行和列的转置 stg=4; taps=[1 4]; inidata=[1 0 1 1]; mout=funct_m_reg(stg,taps,inidata); PN=2*mout-1; PN_m = ones(SSI/length(PN),1)*PN; % 行列交换后，排列为一行N列多组（对PN取SSI/length(PN)个周期） PN_temp=reshape(PN_m',1,[]); PN_xn=reshape(PN_temp'*x_i,1,[]); PN_temp2=reshape((ones(2*L/length(PN_temp),1)*PN_xn),1,[]); %% I 路扩频 data_temp1 = reshape(ones(2*L,1)*x_i,1,[]); I_lu=data_temp1.*PN_temp2; %% Q 路扩频 data_temp2 = reshape(ones(2*L,1)*x_q,1,[]); Q_lu=data_temp2.*PN_temp2; % 将原始信息中的0、1bit，用PN序列进行扩展 %% % 调制 fc=200*RB; % 载波频率1kHz %I路调制 ct1=cos(2*pi*fc*t); % 载波1 psk1=I_lu.*ct1; % PSK1的调制 %Q路调制 ct2=-sin(2*pi*fc*t); % 载波2 psk2=Q_lu.*ct2; % PSK2的调制 qpsk=psk1+psk2; % QPSK的实现 %% 加噪声 qpsk = awgn(qpsk,1); %% 相干解调,解扩 y_demod_i = qpsk.*ct1.*PN_temp2; y_demod_q = qpsk.*ct2.*PN_temp2; %% wc=(4*pi)/(Fs); %理想低通滤波器截止频率（关于pi归一化） Ms=100; hn=fir1(Ms,wc,kaiser(Ms+1));%使用窗函数设计 ytn1=filtfilt(hn, 1,y_demod_i); ytn2=filtfilt(hn, 1,y_demod_q); %% y_end_i = [];y_end_q = []; %取码元的中间位置上的值进行判决 for j=L:2*L:L*M if ytn1(j)>0 y_end_i=[y_end_i,1]; else y_end_i=[y_end_i,-1]; end end for k=L:2*L:L*M if ytn2(k)>0 y_end_q=[y_end_q,1]; else y_end_q=[y_end_q,-1]; end end %% rx_data = zeros(1, 2 * length(y_end_i)); rx_data(1, 1: 2: end) = y_end_i; rx_data(1, 2 : 2: end) = y_end_q; rcdat = reshape(ones(L,1)*rx_data,1,L*M);% 将刚得到的L*(M/2)矩阵，按列重新排列形成1*L*M的矩阵 bit_R=length(find(tx_data~=rx_data));%统计错误比特数 %% figure(1); % 绘制第1幅图 subplot(211); % 窗口分割成3*1的，当前是第1个子图 plot(t,xtn1,'LineWidth',2); % 绘制基带码元波形，线宽为2 title('基带信号波形');xlabel('时间/s'); ylabel('幅度'); subplot(211); % 窗口分割成3*1的，当前是第1个子图 plot(t,I_lu,'LineWidth',2); % 绘制基带码元波形，线宽为2 title('I路 扩频后的基带波形');xlabel('时间/s'); ylabel('幅度'); subplot(212); plot(t,Q_lu,'LineWidth',2); % 绘制基带码元波形，线宽为2 title('Q路 扩频后的基带波形');xlabel('时间/s'); ylabel('幅度'); %% figure(2); subplot(311); plot(t,psk1,'LineWidth',2);% 绘制基带码元波形，线宽为2 title('I 路扩频信号波形');xlabel('时间/s'); ylabel('幅度'); subplot(312); plot(t,psk2,'LineWidth',2);% 绘制基带码元波形，线宽为2 title('Q 路扩频信号波形');xlabel('时间/s'); ylabel('幅度'); subplot(313); plot(t,qpsk,'LineWidth',2);% 绘制基带码元波形，线宽为2 title('QPSK扩频信号波形');xlabel('时间/s'); ylabel('幅度'); %% figure(3); subplot( 2,1,1 );plot(t,y_demod_i);title('乘上相干载波的信号波形'); subplot( 2,1,2 );plot(t,y_demod_q); %% figure(4); subplot( 2,1,1 );plot(t,ytn1);title('低通滤波器信号波形'); subplot( 2,1,2 );plot(t,ytn2); %% figure(5); subplot(211); plot(t,rcdat,'LineWidth',2);% 绘制基带码元波形，线宽为2 subplot(212); plot(t,xtn1,'LineWidth',2);% 绘制基带码元波形，线宽为2 title('基带信号波形')