MATLAB仿真：CDMA系统设计与性能分析
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更新于2024-06-23
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本文档深入探讨了"CDMA系统的研究与MATLAB仿真"这一主题，着重关注Code Division Multiple Access (CDMA)通信系统，这是一种基于扩频技术的多址接入方法。扩频通信通过将信号的原始频率成分分散到较宽的频带中，使得多个用户可以同时使用同一频率而不引起干扰，这主要依赖于不同用户使用相互正交或近似正交的随机码序列进行区分。
作者首先介绍了CDMA的基本原理，即通过扩频编码来实现多个用户共享资源，这种技术特别适用于无线通信环境，因为它能够提供很好的抗多径衰落能力和保密性。随着技术的发展，CDMA在中国得到了快速发展，其网络架构日益完善，预示着其在未来通信行业中将发挥关键作用。
MATLAB作为一种强大的数值计算和仿真工具，在本文中被选用于DS-CDMA（Direct Sequence CDMA）系统的设计和仿真。作者首先对DS-CDMA系统理论进行了深入研究，包括信道模型、扩频/解扩过程以及QPSK调制/解调技术。这些模块是系统仿真中的核心组件，它们决定了信号的处理流程和性能。
利用MATLAB的SIMULINK平台，作者构建了一个完整的系统仿真模型，设定了一系列参数以满足系统功能和性能指标。通过观察和分析仿真结果，如波形、频谱图和相位特性，对系统的性能进行了评估。例如，频谱特性显示了扩频效果，证实了信号频谱的有效扩展；而误码率分析则揭示了系统在面对加性高斯噪声等干扰时的抗干扰能力。
本文的最终目标是验证系统设计的正确性和有效性，通过仿真验证，系统不仅实现了扩频通信的预期特性，还展现了一定的噪声抑制能力。因此，MATLAB在CDMA系统动态仿真中的应用凸显出其在实际通信系统开发中的重要价值。该文档不仅提供了CDMA系统的基础理论知识，还展示了MATLAB在该领域的实用性和灵活性，为读者理解并实践CDMA技术提供了有价值的参考。
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单活辉：CDMA 系统的研究与 MATLAB 仿真
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中国CDMA的发展并不迟，也有长期军用研究的技术积累。93年国家863计划已开展
CDMA蜂窝技术研究。94年Qualcomm首先在天津建技术试验网。1998年具有14万容量的长
城CDMA商用试验网在北京、广州、上海、西安建成，并开始小部分商用。同时联通也在
广东、北京、天津、上海等地建CDMA商用试验网。经过几年的发展，各地的CDMA网已经
初具规模，发展速度之快令世人瞩目。
在网络建设的同时，我国在CDMA标准制定和实施方面也有了很大的发展。在1999年
4月成立了中国无线通信标准研究组CWTS，其主要目的是加强我国的标准制订工作。我
国目前采用的CDMA标准主要是向美国标准靠拢，同时结合我国的实际情况。如空中接口
在美国的标准中注重CDMA与AMPS双模兼容，而在我国则没有这种需求，因此其频率、基
本频道的设置及IMSI等方面都需要进行修改；在A接口上，美国的标准兼容了多种制式，
而在我国只需要其中的CDMA一种；同样网络接口IS-41系列标准也需要进行必要的修改。
在吸收和引进国外各项标准的同时，我国也正在积极开发满足我国电信网络的CDMA标准，
并且已经向国际电信联盟递交了第三代移动通信技术规范TD-CDMA标准，该标准在1999
年11月结束的有关世界第三代移动通信标准制订会上被最终确定为第三代移动通信技
术规范的系列标准之一。这是中国提出的电信技术标准第一次被国际电信联盟所采用，
同时也证明了我国的通信技术水平已逐渐与世界同步，我们的民族产业也日益引起世界
的瞩目。
随着通信系统的复杂性不断增加，传统的设计方法已经不能适应发展的需要，因而
要通过仿真，来降低系统失败的可能性，优化系统的整体性能，因此仿真是通信技术研
究中不可缺少的方法。而通信系统仿真是一个螺旋式上升的过程，在这个过程中可能需
要对原来的仿真模型进行若干次的修改，才能实现最初的设计目标。
目前，已有一些研究成果可以借鉴，比如，张广森等
[5]
利用MATLAB数据流仿真模式
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