直扩跳频混合系统（DSFH）的发送端代码matlab

%2017-10-28 周六 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% % 本文件生成一个完整的DS-FH发端系统:并且将其与通信系统的参数对应起来 % BPSK映射； % 跳频频点数目为1023，中频频率为900MHz，跳频间隔100KHz,跳频速率R_fhop=100Khop/s； % 信息速率为R_bit=10Kbps，相当于1bit数据的载波频率跳变10次； % 仿真时间为1ms，相当于只取10bit数据 % 已经调试通过 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% clear all; clc; N_carrier = 1023; %% 跳频频点设计 for i=1:N_carrier f_hop(i)=900e6+100e3*i; %跳频载波频率 end %% 参数设置 % fs=4*f_hop(N_carrier); %采样频率，至少大于2倍的最大载波频率 fs=102.3e6;f_BPSK=100e3; %BPSK映射使用的载波频率 R_bit=10e3; %基带bit速率为10Kbps tend=20e-3;%取0.001s时间的信号,对应1bit tstart=0; t=tstart:tend; n = tstart:1/fs:tend-1/fs;%离散样点n % n_perbit = tstart:1/fs:tend/Nbit-1/fs; %每个bit的离散样点序列 % Nsample_perBit = length(n_perbit); %% 产生bit数据 Nbit = R_bit*(tend-tstart); n_perbit = tstart:1/fs:tend/Nbit-1/fs; %每个bit的离散样点序列 Nsample_perBit = length(n_perbit); %每个bit的采样点数 bits=round(rand(1,Nbit)); % Generating 20 bits，round四舍五入 %% 用fs对每个bit数据进行采样 signal=[]; %存放采样后的bit数据 f_BPSK=1e3; %BPSK映射使用的载波频率 BPSKcarrier=[]; %存放采样后的BPSK载波数据 for k=1:Nbit if bits(1,k)==0 sig=-ones(1,Nsample_perBit); % Nsample个-1for bit 0 else sig=ones(1,Nsample_perBit); % Nsample个1 for bit 1 end c_BPSK=cos(2*pi*f_BPSK*n_perbit); BPSKcarrier=[BPSKcarrier c_BPSK]; signal=[signal sig]; end figure(1) subplot(4,1,1); plot(signal); axis([-100 length(signal)+100 -1.5 1.5]); title('\bf\it Original Bit Sequence'); %% 直序扩频 % 1.产生扩频PN码 调用mgen函数 Rc=10.23e6;%伪码频率10.23MHz PN_length=Nbit*Rc/R_bit;%伪码频率10.23MHz，每个信息码内含有Rc/Ra=1023个伪码 PN_order = 10;%PN码的本原多项式阶数 PN码周期=2^n-1 x_code=sign(mgen(PN_order,8,PN_length)-0.5);%把0,1码变换成-1,1调制码 for i=1:PN_length PN_code((i-1)*fs/Rc+1:i*fs/Rc)=x_code(i);%每个伪码码元内含有fs/Rc个采样点，采样频率fs=40MHz end % 2.扩频调制，每个原始Bit*扩频PN码 ds_sig = signal.*PN_code; %% BPSK Modulation of the signal bpsk_sig=ds_sig.*BPSKcarrier; % Modulating the signal subplot(4,1,2); plot(bpsk_sig) axis([-100 length(bpsk_sig)+100 -1.5 1.5]); title('\bf\it BPSK Modulated Signal'); %% 产生跳频图案：以1023为周期的m序列 %% 跳频参数设置 PNforHop_order = 10; %跳频伪码本原多项式的阶数 period_of_PNforHop = 2^PNforHop_order-1;%跳频伪码的周期chip长度 RegState = 8;%跳频伪码移位寄存器的初始状态 R_fhop=100e3;%跳频速率hop/s=80KHz指的是频点变换的速率 R_PNforHop = R_fhop*PNforHop_order;% 跳频速率hop/s=8KHz指的是频点变换的速率，这里Rhop表示的是跳频PN码的chip速率 % tend=1e-3;%取0.001s时间的信号,对应1bit tstart=0; N_PNforHop = R_PNforHop*(tend-tstart);%仿真时间内产生的跳频chip数目,每PNforHop_order个chip对应到一个频点上 %% 生成跳频载波 hop_carrier_perBit=[];%存放每个bit数据的跳变载波数据,每个Bit使用完后，下个Bit使用之前要清零 hop_carrier=[];%存放所有bit的跳变载波数据 f_all = []; %存放跳变到的载波频点的频率值 PNforHop_all = mgen(PNforHop_order,RegState,N_PNforHop); %产生所有需要的跳频PN序列，然后每次从里面取3个chip用来对应频点 Ncarrier_perBit = R_fhop/R_bit; time_per_carrier = length(n_perbit)/Ncarrier_perBit; %每bit数据内每个carrier对应的离散时间长度 m=1;k=1; for k=1:Nbit for m=1:R_fhop/R_bit %每个bit内载波频率跳变的次数 PNforHop_once = PNforHop_all((m-1)*PNforHop_order+1:m*PNforHop_order); temp = num2str(PNforHop_once); %中间操作，将double数组先转换成01字符串 PNforHop_once = bin2dec(temp); %将二进制字符串转换成10进制整数 f_use = f_hop(PNforHop_once); %利用十进制整数表示的PN序列的值对应相应的频点 f_all = [f_all f_use]; n_temp = n_perbit((m-1)*time_per_carrier+1:m*time_per_carrier);%存放每个载波对应的时间序列值 carrier_once = cos(2*pi*f_use*n_temp); hop_carrier_perBit=[hop_carrier_perBit carrier_once]; end hop_carrier=[hop_carrier hop_carrier_perBit]; hop_carrier_perBit = [];%每次使用完后，下一Bit使用前要清零 end subplot(4,1,3) plot(hop_carrier); axis([-100 length(hop_carrier)+100 -1.5 1.5]); title('随机变化的时域跳频载波');%随机变化的时域跳频载波 %% 随机跳频载波的fft分析 spread_signal_fft=abs(fft(hop_carrier)); subplot(4,1,4) n1=0:Nbit*Nsample_perBit-1; f_axis1=n1*fs/(Nbit*Nsample_perBit); plot(f_axis1(1:length(f_axis1)/2),spread_signal_fft(1:length(spread_signal_fft)/2));%只取0~fs/2范围内的频谱 title('随机跳频载波的fft分析,能跳出的频点数目是随机的') xlabel('频率/Hz'); ylabel('幅度'); %% 将BPSK信号加到跳变的载波上 % Spreading BPSK Signal into wider band with total of 12 frequencies freq_hopped_sig=bpsk_sig.*hop_carrier; figure(2) subplot(2,1,1) plot([1:length(freq_hopped_sig)],freq_hopped_sig); axis([-100 length(freq_hopped_sig)+100 -1.5 1.5]); title('BPSK跳频信号'); % Expressing the FFTs，BPSK跳频信号的FFT分析 subplot(2,1,2); freq_hopped_sig_fft = abs(fft(freq_hopped_sig)); plot(f_axis1(1:length(f_axis1)/2),freq_hopped_sig_fft(1:length(freq_hopped_sig_fft)/2)); title('BPSK跳频信号的FFT分析'); %每个载波调制后的BPSK信号对应两条谱线，幅度减半。因为BPSK相当于双边带调制 xlabel('频率/Hz'); ylabel('幅度');