MATLAB实现的DS-CDMA通信系统仿真与调制解调过程详解

本篇文档详细介绍了如何使用MATLAB进行基于直接序列扩频通信系统的仿真。直接序列扩频（Direct Sequence Spread Spectrum, DSSS）是一种通过将信息信号与高斯或伪随机码序列相乘来扩展信号带宽的技术，从而实现抗干扰和保密通信。 首先，我们设定信息码元的个数为20，利用`sign`函数生成二进制序列`x`作为信源信息。每个信息码元包含800个采样点，如图1所示，这是原始的信息码波形。 接下来，程序生成伪随机码（PN码），通过`mgen`函数创建一个19阶的Gold码或者类似序列，长度为2000个码元，每个码元含有8个采样点，如图2所示的PN码波形。然后，通过点乘操作将信息码与PN码结合，得到扩频码，如图3所示。 调制阶段采用的是数字调制技术，这里选择了正交幅度调制（PSK）。通过设置采样频率`fs`和载波频率`f0`，对扩频码进行频率调制，形成PSK调制后的波形，如图4所示，显示了载波上信息的编码。 解调过程是逆向操作，通过相同的载波频率`f0`和采样参数，对接收信号进行解调，得到解调后的波形，如图5所示。解调后的信号经过与原始PN码的再次点乘，即解扩，恢复原始信息。 最后，为了去除高频噪声和保留低频信号，对解扩后的信号应用低通滤波器。滤波器截止频率设定为信息码（扩频码）带宽的倒数，这里是5MHz的倒数，通过`fir1`函数生成一个16阶的理想低通滤波器，用于滤除高于5MHz的频率成分。 整个过程中，MATLAB作为一种强大的工具，展现了直接序列扩频通信系统的模拟和信号处理过程，包括信息编码、扩频、调制、传输和接收端的解调与滤波，展示了其在无线通信领域的实际应用价值。