摘 要
CDMA 技术是当前无线电通信，尤其是移动通信的主要技术，不论是在中国已经建立
的 IS-95 规范的中国联通 CDMA 网、各大移动通信运营商正准备实验及建立第三代（3G）
系统还是大设备研发商已经在开发的三代以后（也称为 4G）更宽带宽的移动通信系统，
CDMA 都是主要的选择。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。其反向链路有接入信道和反向业务信道组成。接入信道用于短信令消息交换、能提
供呼叫来源、寻呼响应、指令和注册。
本设计选取 CDMA 通信系统中的接入信道部分进行仿真与分析。首先，通过学习相
应的理论知识，熟悉接入信道实现的过程，对每一步的原理有了较深的理解，同时，也
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，然后运用 MATLAB 软件对接入信道部分进行设计，并逐步
地对各个模块进行分析、仿真与验证。目的是通过毕业设计工作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。
关键字：CRC;卷积编码;块重复;交织;长码;沃尔什;PN 序列
Abstract
CDMA is the major technology used in the wireless communication , especially in the
mobile communication. Following the IS-95 standard set up in China ,CDMA is the mostly
choice whether in China Uninet net ,in the third system (3G) that all kinds of mobile
businessmen are to build or in the wider system than the third one(named 4G)that the large
equipments researching businessmen have been researching.The concept of CDMA may be
interpreted as the simulation that base on frequency spreading and the multiply address access
project.Its reverse channel is composed of access channel and traffic channel.The access
channel is used for brief information exchanging 、providing the source about the calling、the
call responding 、the instruction and the enrollment.
This design choose the part of connect channel to simulate and analyse. First,we can
familiar with the process of connect channel ,understand the principleof every step of the
procedure about thre channel,after studying the relating knowledge .At the same time ,we an
also have some acquaintance with the software about MATLAB and the part of SIMULINK
and how to set the parameter of every klock in the soft.Then we can use the MATLAB
software to design the part of the connect channel, to analyse , to simulate and to validate the
design of every block gradually. This purpose is to be familiar with the basic structure and
basic principle of the morden wireless communication system, to mastery the technology
about the Convolutional Encoder,Interleaver ,Coder spread and so forth, then use those
technology to design system in practice,so that to improve our knowledge about the CDMA
communication system.
Key words:CRC;Convolutional Enconder;Block Repeat;Interleaver;Long code;Walsh;
PN sequence
目 录
中文摘要 关键字 …………………………………………………….……1
英文摘要 关键字 ………………………………………………….………2
目 录 ……………………………………………………………….……...3
前 言 ………………………………………………………………..……..4
1 设计总体框架 ……………………………………………………..……5
2 设计各个部分原理知识介绍 ………………………………………..…6
2.1 卷积编码……………………..………………………………………..…..7
2.2 交织技术介绍………………………..………….…………………………9
2.3 沃尔什函数说明………………………………..….………………………11
2.3.1 沃尔什函数特性说明………………………….…………………...……11
2.3.2 沃尔什函数的产生方法介绍……………………………………………..13
2.4 长码的实现……………………………………………………………….15
2.6 PSK 和 OQPSK 调制…………………………………………………………18
2.7 短码的实现……………………………………………………….……….20
3 MTALAB 软件中的 SIMULINK 的简介…………………………….………20
4 设计仿真、分析与验证……………..………………………….……….22
4.1 设计总体模块构造…………………………..…………………….……….22
4.2 对各个模块进行分析与验证 ………………………………….……………23
4.2.1 源中部分（subsystem1）设置、说明与分析……………………………...24
4.2.2 对卷积编码器和重复模块的设置、说明与分析 …………………………27
4.2.3 对子系统 Subsystem2（块交织器）模块的设置、说明与分析 ……………30
4.2.4 沃尔什调制器输出与长码输出及其异或验证…..………………….………40
4.2.5 I 路和 Q 路的输出验证与分析……………………………………………46
5.经验总结…………………………………………………………………..49
谢 辞………………………………………………………………………..50
参考文献……………………………………………………………………..51
引言
众所周知，自从 20 世纪 70 年代出现蜂窝网通信以来，世界各地移动通信行业得到
了迅猛的发展，而蜂窝网的技术本身也得到了长足的进步。就多址接入方式而言，20 世
纪 80 年代出现了时分多址(TDMA)数字蜂窝网，以 GSM 为代表的数字蜂窝移动通信系统
在国内外已获得了广泛应用。20 世纪 90 年代又出现了码分多址(CDMA)蜂窝网移动通信
系统。由于它通信容量大、质量好，因此立即引起了人们广泛的关注，其优势已被人们
所共认，其发展前景十分良好。不少专家预言，21 世纪将是 CDMA 通信广泛应用的时代。
CDMA 蜂窝网移动通信是在频分多址(FDMA)模拟蜂窝网和时分多址(TDMA)数字蜂窝
网基础上发展起来的，既有共同点，也有很多独特的地方：从技术角度来看．CDMA 蜂窝
网技术是最先进的，同时又是最复杂的。可以说，在一定范围内，它反映了现代通信的
技术水平。
本次课题选择的是反向链路的接入信道部分进行软件的仿真，所运用的软件是
MATLAB。运用 MATALAB 软件中的模块进行接入信道的构建，并对信道的原理进行分析和
验证。本论文是按照从理论到仿真分析与验证的步骤顺序来的，最后进行全面的总结。
1 对毕业设计总体实现框架进行初要说明
图 1.1 设计总体框图
接 入 信 道 数 据 以 每 20 毫 秒 88 比 特 的 速 率 产 生 ， 因 为
卷积编码器在每帧后复位，所以每帧的数据都加上 8 比特的尾。故数据进入编码器的速
率是（88+8）/0.02=4800bit/s,如图所示。这些数据进行码率 1/3，约束长度为 9 的卷
积编码。编码器中出来的数据率是 3×4.8=14.4ksps。
为了使接入信道和反向业务信道有相同的块交织方案，接入信道的符号进行了重复，
使 进 入 交 织 器 的 为 2 × 14.4=3 × 9.6=28.8ksps ， 和 反 向 业 务 信 道 达 最 高 数 据 率
9600bit/s 的数据进入交织器时的速率一样。交织方案是读入一帧的数据（28.8×20=576
符号），按列写入 18 列×32 行的矩阵，然后以某种顺序按行读出，以使数据符号在时间
上分开。
交织后的符号送到一个（64，6）的沃尔什编码器。沃尔什编码是用每组 6 个编码
符号（c0、……c5）来选择 2^6=64 阶沃尔什序列 Hi 中的一个。选择时要按下列准则来
计算序号 i：
0 1 2 3 4 5
2 4 8 16 32i c c c c c c= + + + + +
这里的 i 是 64×64 哈达码矩阵的行号,而{cj}是经过编码的二进制(0,1)符号.因此
符号速率的增长比率为 64/6,从 28800sps 增加到 307200cps,单位是”沃尔什编码”每
秒.这个步骤可以看作是一个(n=64,k=6)的纠错编码.它也可以解释为一种用二进制信
道符号进行 64 进制正交调制的形式.
接入信道符号进一步用一个特定的相位偏置是靠移位积存器的输出与一个随用户
不同而不同的 42 比特模板序列进行内积来产生的.对于接入信道,模板是用伪随机产生
的接入信道和相应的寻呼信道编号以及基站辩识参数构成的.
在脉冲成型与发送之前,长 PN 码扩谱后的基带数据流分别与 I 路 Q 路正交短 PN 码
相乘,Q 路相乘后延时了半个码片，形成 OQPSK 调制和正交分集。注意:这个操作中,符
号没有被扩谱,因为短 PN 码的速率也是 102288Mcps.还要注意到,图 4021 表明所有小区
中的所有移动台都采用零偏置的短 PN 码，不同用户的信号只用它们唯一的长 PN 码相
位加以区别.下表总结了接入信道的调制参数。
接入信道调制参数
参数 数值 单位
数据速率 4800 bit/s
PN 码片速率 1.2288 Mcps
代码速率 1/3 Bit/码符号
码符号重复 2 符号/码符号
发端占空比 100 %
