單活輝：CDMA系統的研究與MATLAB仿真安徽工程科技學院畢業設計（論文）-圖2-8m2狀態轉換圖000100110111011001010101000100110111011001010101IS-95系統中，調制器在同相支路(I)以及支路(Q)引入了兩個互為準正交的PN短碼序列[15]，其碼速率固定為1.2288Mcps。其生成多項式分別為I支路：Q支路：按照上式產生的m序列周期長度為，其碼的平衡性較好。不同的基站使用相同的PN序列，但采用不同的偏置來識別。由于本論文只對業務信道進行研究，不涉及到信道的區分，也就不涉及正交碼的生成。2.4.2擴頻與調制coswcoswct基帶濾波器基帶濾波器sinwctI支路Q支路圖2-9IS-95前向鏈路信道擴頻與調制由圖2-9可以看出，一個信道的數據分別與兩個不同的PN短碼進行模2相加，然后進行基帶濾波，成型后的I路和Q路信號使用同相載波進行調制，相加之后發送出去[10]。如果將(0，1)映射至(+1，-1)，則調制過程中的星座圖及相位轉換關系如圖2-10所示。(0，0)(I，Q)(0，0)(I，Q)(1，0)(1，1)(0，1)Q信道I信道圖2-10IS-95前向鏈路QPSK調制星座圖及相位轉移關系2.4.3信道信道是通信系統的基本環節之一。信道時變是指信道參數隨時間變化，它對信號傳輸的影響是使輸入信號的頻率彌散。若輸入信號是單頻信號，經過時變信道后的輸出不再是單頻信號，而是一個窄帶的信號，帶寬大小視時變因素的快慢而定。信道時變造成接收信號的強度隨時間變化的現象，稱為衰落。根據信道中占據主導地位的噪聲的特點，信道可以分成加性高斯白噪聲信道、二進制對稱信道、多徑瑞利衰落信道和倫琴衰落信道等。2.4.4其他關鍵技術1．功率控制功率控制技術是CDMA系統的核心技術。CDMA系統是一個自擾系統，所有移動用戶都占用相同帶寬和頻率，“遠近效應”問題特別突出。CDMA功率控制的目的就是克服“遠近效應”，使系統既能維護高質量通信，又不對其他用戶產生干擾。功率控制分為前向功率控制和反向功率控制，反向功率控制又可分為僅由移動臺參與的開環功率控制和移動臺、基站同時參與的閉環功率控制。(l)反向開環功率控制。它是移動臺根據在小區中接受功率的變化，調節移動臺發射功率以達到所有移動臺發出的信號在基站時都有相同的功率。它主要是為了補償陰影、拐彎等效應，所以它有一個很大的動態范圍，根據IS-95標準，它至少應該達到正負32dB的動態范圍。(2)反向閉環功率控制。閉環功率控制的設計目標是使基站對移動臺的開環功率估計迅速做出糾正，以使移動臺保持最理想的發射功率。(3)前向功率控制。在前向功率控制中，基站根據測量結果調整每個移動臺的發射功率，其目的是對路徑衰落小的移動臺分派較小的前向鏈路功率，而對那些遠離基站的和誤碼率高的移動臺分派較大的前向鏈路功率。2．RAKE接收技術移動通信信道是一種多徑衰落信道，RAKE接收技術就是分別接收每一路的信號進行解調，然后疊加輸出達到增強接收效果的目的，這里多徑信號不僅不是一個不利因素，而且在CDMA系統變成一個可供利用的有利因素。3．軟切換技術移動臺如果與兩個基站同時連接時進行的切換稱為軟切換。在CDMA系統中軟切換可以減少對于其它小區的干擾，并通過宏分集還可以改善性能。更軟切換則指的是一個小區內不同扇區間的軟切換。軟切換的原理如下：移動臺在上行鏈路中發射的信號被兩個基站所接收，經解調后轉發到基站控制器(BSC)，下行鏈路的信號也同時經過兩個基站再傳送到移動臺。移動臺可以將收到的兩路信號合并，起到宏分集的作用。因為處理過程是先通后斷，故稱為軟切換，而一般的硬切換則是先斷后通。CDMA系統工作在相同的頻率和帶寬上，因而軟切換技術實現起來比TDMA系統要方便容易得多。4．編碼技術目前CDMA系統的話音編碼主要有兩種，即碼激勵線性預測編碼(CELP)8kbit/s和13bit/s。8kbit/s的話音編碼達到GSM系統的13bit/s的話音水平甚至更好。13bit/s的話音編碼已達到有線長途話音水平。CELP采用與脈沖激勵線性預測編碼相同的原理，只是將脈沖位置和幅度用一個矢量碼表代替。

第3章DS-CDMA系統的MATLAB仿真與調試3.1MATLAB介紹3.1.1概述MATLAB是矩陣實驗室(MatrixLaboratory)之意，除具備卓越的數值計算能力外，還提供了專業水平的符號計算、文字處理、可視化建模仿真和實時控制等功能。MATLAB的基本數據單位是矩陣，它的指令表達式與數學工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB來解算問題要比用C、FORTRAN等語言完成相同的事情簡捷得多[2]。當前流行的MATLAB6.1/Simulink3.0包括擁有數百個內部函數和幾十種工具包(Toolbox)。工具包又可以分為功能性工具包和學科工具包，功能工具包用來擴充MATLAB的符號計算、可視化建模仿真、文字處理及實時控制等功能。學科工具包是專業性比較強的工具包，控制工具包、信號處理工具包、通信工具包等都屬于此類。這些工具箱都是由該領域學術水平很高的專家編寫，所以用戶無需編寫自己學科范圍內的基礎程序，而直接進行高、精、尖的研究。開放性使MATLAB廣受用戶歡迎，除內部函數外，所有MATLAB主包文件和各種工具包都是可讀可修改的文件，用戶通過對源程序的修改或加入自己編寫程序構造新的專用工具包。所謂模型化圖形輸入是指SIMULINK提供了一些按功能分類的基本的系統模塊，用戶只需要知道這些模塊的輸入輸出及模塊的功能，而不必考察模塊內部是如何實現的，通過對這些基本模塊的調用，再將它們連接起來就可以構成所需要的系統模型(以.mdl文件進行存取)，進而進行仿真與分析。3.1.2SIMULINKSIMULINK是MATLAB軟件的擴展，它是實現動態系統建模和仿真的一個軟件包，它與MATLAB語言的主要區別在于，其與用戶交互接口是基于Windows的模型化圖形輸入，其結果是使得用戶可以把更多的精力投入到系統模型的構建而非語言的編程上。SIMILINK模塊庫按功能進行分類，包括以下8類子庫[3]：Continuous(連續模塊)Discrete(離散模塊)Function&Tables(函數和平臺模塊)Math(數學模塊)Nonlinear(非線性模塊)Signals&Systems(信號和系統模塊)Sinks(接收器模塊)Sources(輸入源模塊)3.1.3通信工具箱通信工具箱(CommunicationToolbox)提供了100多個函數和150多個SIMULINK模塊用于通信系統的仿真和分析[5]：——信號編碼——調制解調——濾波器和均衡器設計——通道模型——同步3.2通信仿真通信仿真是衡量通信系統性能的工具[1]。通信仿真可以分成離散時間仿真和連續仿真。在離散時間仿真中，仿真系統只對離散時間做出響應，而在連續仿真中，系統對輸入信號產生連續的輸出信號。離散時間仿真是對實際通信系統的一種簡化，它的仿真建模比較簡單，整個仿真過程需要花費的時間比連續仿真少，是通信仿真的主要形式。在對通信系統實施仿真之前，首先需要研究通信系統的特性，通過歸納和抽象建立通信系統的仿真模型。圖3-1所示是關于通信系統仿真流程的一個示意圖。當前系統當前系統仿真建模仿真實驗仿真分析結論分析改造后的系統圖3-1通信系統仿真流程3.3DS-CDMA系統各模塊設計3.3.1信源設計中，信源采用二進制貝努利序列產生器(BernoulliBinaryGenerator)產生二進制序列。模塊如圖3-2所示，參數設置如表3-1所示。圖3-2二進制貝努利序列產生器表3-1二進制貝努利序列產生器參數設置參數名稱參數值模塊類型BernoulliBinaryGeneratorProbabilityofazero0.5Initialseed61Sampletime1/19200Frame-baseoutputsUncheckedInterlpretvectorparameteras1-DUnchecked產生的序列中，1和0出現的概率都是0.5，隨機種子為61。抽樣時間表示輸出序列中每個二進制符號的持續時間，設為1/19200。3.3.2擴頻PN序列生成器的模塊框圖如圖3-3。I、Q兩路的參數設置[7]分別如圖3-4、3-5所示。圖3-3PN序列生成器圖3-4I路PN序列參數圖3-5Q路PN序列參數擴頻模塊的部分截圖如圖3-6所示。分別用示波器和頻譜示波器觀察結果。圖3-6擴頻模塊3.3.3QPSK3.4.2節中，擴頻模塊產生I、Q兩路擴頻信號，作為QPSK調制的輸入信號。采用庫中的QPSK基帶調制模塊，如圖3-7所示，參數設置如圖3-8所示。圖3-7QPSK基帶調制模塊圖3-8QPSK基帶調制模塊參數設置3.3.4信道本設計采用加性高斯白噪聲信道進行分析[9]。加性高斯白噪聲信道是最簡單的一種噪聲，它表現為信號圍繞平均值的一種隨機波動過程。加性高斯白噪聲信道的均值為0，方差表現為噪聲功率的大小。一般情況下，噪聲功率越大，信號的波動幅度越大，接收端接收到的信號的誤比特率就越高。在研究通信系統的誤碼率與信道質量的關系時，一般先研究它在加性高斯白噪聲信道的性能，然后再把它推廣到具有快衰落的復雜情況。圖3-9所示為加性高斯白噪聲信道(AWGNChannel)模塊，表3-2為屬性設置。圖3-9高斯白噪聲信道模塊圖表3-2高斯白噪聲信道模塊參數設置參數名稱參數值模塊類型AWGNChannelInitialseed67ModeSignaltonoiseratio(SNR)SNR(dB)nSNRInputsignalpower(watts)13.3.4誤碼計算輸入信號經過一定延遲，與輸出信號進入一個誤碼率統計模塊(ErrorRateCalculation)，如圖3-10所示，以統計接收信號的誤碼率。圖3-10誤碼率統計模塊表3-3列出了誤碼率統計的模塊的參數設置。需要注意的是，當QPSK調制器與解調器中的Samplespersymbol參數大于1時，解調信號將落后調制前信號一個周期。表3-3誤碼率統計的模塊的參數設置參數名稱參數值模塊類型ErrorRateCalculationxReceivedelay0Computationdelay0ComputationmodeEntireframeOutputdataportVariablenamexErrorRateResetportUncheckedStopsimulationUnchecked3.4DS-CDMA系統仿真框架根據第2章介紹的理論，及3.3節每個模塊的設計，整個DS-CDMA系統仿真框圖如圖3-11所示。圖3-11DS-CDMA系統仿真框圖3.5SIMULINK仿真結果及分析根據前面介紹的理論和系統仿真框圖，本節對得到的仿真結果進行分析。設置系統仿真時間為1s，通過示波器等觀察和分析結果。圖3-12信源波形圖3-13信源頻譜圖圖3-14I路PN序列圖3-15I路擴頻后信號圖3-16I路擴頻后信號頻譜圖圖3-17Q路PN序列圖3-18Q路擴頻后信號圖3-19Q路擴頻后信號頻譜圖在設計中，PN碼抽樣時間為1/1228800，即傳碼率為1228800bit/s，信源傳碼率為19200bit/s。根據擴頻原理，擴頻因子為64。從信源和擴頻后波形的頻譜可知，信源每frame的頻譜帶寬被大大擴展了，基本符合理論。圖3-20QPSK基帶調制后信號幅度圖3-21QPSK基帶調制后信號相位圖3-22QPSK基帶調制后信號頻譜從圖3-20和圖3-21可以看出，QPSK調制中碼元被調制成包絡恒定的四種不同相移，和理論相符合。圖3-23通過信道加噪后的信號頻譜圖從圖3-23可以看出，在經過加性高斯噪聲信道后，頻譜發生一定變化，符合實際情況。圖3-24接收信號頻譜圖在經過解調和解擴后接收到信號頻譜如圖3-24所示。在誤碼率統計模塊中，當信道的信噪比nSNR=10時，得到誤碼率為0.2489，如圖3-25所示。因為本設計中沒有引入差錯控制等措施，得到的誤碼率相對實際要大，這也是本設計一個待改進的地方。圖3-25誤碼率統計圖通過對DS-CDMA進行了仿真，得到與理論較吻合的結果。從中可以歸納以下幾點：(1)詳細地分析CDMA的結構及各模塊工作原理，是進行仿真的前提。(2)在仿真中，如果Simulink沒有提供現成的模塊要首先合成出合適的模塊，通常可以用已有模塊搭建。達到最佳設計要求，大大簡化了設計流程，減輕了設計負擔，充分體現了Simulink工具的優越性。(3)用Simulink的時間流直接進行仿真，可以反復修改電路參數，同時在Scope模塊以及頻譜儀上可以看到仿真結果。

結論與展望對于本課題而言，已基本完成了設計任務(DS-CDMA各個模塊的選擇設計和系統仿真)和研究目的，通過用MATLAB對DS-CDMA系統的仿真調試、結果分析，讓我熟悉了DS-CDMA的工作原理，加深了對QPSK調制方式的認識，并深刻的了解實際PN碼擴頻的產生和應用。通過仿真結果中的波形、頻譜圖等直觀的方式，有助于實現對DS-CDMA系統規律的把握研究。但是本設計中也存在著缺陷與不足：1．在設計中只考慮了單用戶的情況，沒有考慮到多用戶間的干擾；另外，也沒有考慮信道編碼等因素，這個仿真模型重點研究的是擴頻、調制等模塊的仿真。2．在設計中只考慮到加性高斯信道所帶來的干擾，在實際通信信道卻是復雜多變，存在著各種各樣的情況，所以最后的接收信號是在很簡單的干擾下得出。要想應用于實際中，必須加入各種噪聲來考慮，以實現真實系統的設計。即使如此，在我的畢業設計的整個過程中，以上的結果已經令我受益匪淺了。從畢業設計的過程中，我學到了很多。再過一些時間，我就要踏上工作崗位了，那也是一個長期的學習過程。我將鼓足勇氣，在自己的專業這條道路上走得更遠。通信系統的性能分析和仿真，隨著通信技術、信息技術和計算機技術的發展以及網絡系統的大量應用，顯得越來越重要。利用通信仿真定量地進行通信的分析與評價，為設計和規劃通信提供了重要的依據。

致謝在本次畢業設計中，我的導師孫瑞霞老師對我的設計過程和論文提出了寶貴的意見和輔導。她對于CDMA領域的認識和MATLAB的熟悉，對于所學知識的靈活運用，對工作的認真負責的態度，對困難敢于克服的精神，都給了我很大的啟示，支持我一直完成了自己的畢業設計。在此我表達自己由衷的感謝，謝謝老師的關懷和支持！還要感謝教過我的老師，他們教了我很多，在理論上給我打下了基礎，是完成這個畢業設計的堅實支柱。此外，我還要感謝幫助我的同學，他們的支持是我能夠完成畢業設計的力量源泉之一。謝謝大家！作者：年月日

參考文獻[1]王樂寧等.MATLAB與通信系統仿真[M].人民郵電出版社,2001[2]史學軍,于舒娟.MATLAB軟件在CDMA通信仿真中的應用[J].電腦與信息技術,2003,3[3]孫屹,李妍.MATLAB通信仿真開發手冊[M].國防工業出版社,2005[4]朱近康.CDMA通信技術[M].北京郵電出版社,2001[5]許麗艷.CDMA通信系統多址干擾的仿真研究[J].青島大學學報，2005，6[6]李建新等.現代通信系統分析與仿真——MATLAB通信工具箱[M].西安電子科技大學出版社,2000[7]張廣森,王虎.CDMA通信系統的MATLAB仿真[J].天津通信技術,2002,3[8]范偉,翟傳潤,戰興群.基于MATLAB的擴頻通信系統仿真研究[J].微計算機信息(測控自動化),2006,7(1)[9]楊世海,周良柱.基于MATLAB的CDMA無線通信可視化仿真[J].系統仿真學報,2001,1[10]楊華,吳楚.基于MATLAB的CDMA系統的仿真及性能分析[J].通信技術,2003,11[11]周曉蘭,張杰.MATLAB在通信系統仿真中的應用[J].計算機技術與發展,2006,9[12]歐鑫,黃小蔚,楊萬全.基于Matlab的cdma2000發射系統基帶仿真[J].四川大學學報,2003,12[13]席在芳,鄔書躍等.基于SIMULINK的現代通信系統仿真分析[J].系統仿真學報,2006,10[14]P.Varzakas,G..S.Tombras.Spectralefficiencyofasingle-cellmulti-carrierDS-CDMAsysteminRayleighfading[J].JournaloftheFranklinInstitute,

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附錄ACDMA系統仿真圖

附錄B外文文獻及譯文Spectralefficiencyofasingle-cellmulti-carrierDS-CDMAsysteminRayleighfadingP.Varzakas,G.S.TombrasLaboratoryofElectronics,DepartmentofPhysics,UniversityofAthens,GR-15784AthensReceived8June2005;receivedinrevisedform12September2005;accepted11March2006Abstract:Thespectralefficiencyofamulti-carrierdirect-sequencecode-divisionmultiple-access(MC/DSCDMA)systemoperatinginaRayleighfadingenvironmentisinvestigatedandevaluatedintermsofthetheoreticallyachievablechannelcapacity(intheShannonsense)peruser,estimatedinanaveragesense.。Thisshortpapercoversoperationoftheconsideredsystemoverbroadcastcommunicationrandomlytime-varyingchannelsasapplicabletowirelessradionetworksandsingle-cellindoormobilesystemsandleadstothederivationofaclosed-formexpressionfortheachievedspectralefficiency.Furthermore,therelationbetweenthenumberoftheemployedsub-carriersandtheachievedspectralefficiencyisrevealed.Keywords:Spectralefficiency;Channelcapacity;Multi-carriermodulation;Code-divisionmultipleaccess;Rayleighfading;1.IntroductionBasedonorthogonalfrequency-divisionmultiplexing(OFDM),multi-carrierdirectsequencecode-divisionmultiple-access(MC/DS-CDMA)hasbeenproposedandinvestigatedinthecontextofhighdataratecommunicationovertime-variantchannels[1].InsuchaMC/DS-CDMAsystem,thedatasequence,multipliedbyaspreadingsequence,modulatesasetofNorthogonalfrequencycarriersratherthanasingleone,asitisthecaseinconventionalDS-CDMA.Inthispaper,weconsidertheoperationofasingle-cellMC/DS-CDMAsysteminaRayleighfadingenvironmentandevaluateitsspectralefficiencyintermsofthetheoreticallyachievablechannelcapacity(intheShannonsense)peruser,ontheconditionthatthisisestimatedinanaveragesense.Suchanapproachisjustifiedbythefactthatthespectralefficiencyachievedbyanymultipleaccesscommunicationsystemdependsonthephysicalmodelofthefadingradioenvironment,i.e.,onwhatisknownabouttheparticularfadingchannels.Forexample,ifnothingisknownforthefadingstatisticsofachannelthenitscountablecapacity(inbits/s)willbedictatedbytheminimumfadesignal-to-noiseratio(SNR),,andwill,thus,tendtozeroasontheotherhand,iffadingstatisticsisknown,thenaveragecapacityformulacanbederivedafterthedistributionofthefadingSNRforafixedtransmissionrate[2-4].Thepresentedanalysisreferstothedownlinktransmission(broadcastchannel)forafixednumberKofsimultaneoususers,reflectingastaticmodelofoperation.Then,followingthemethoddescribedin[5-7],channelcapacityisestimatedassuminganequalpowercase,meaningthatallusersreceiveequalaveragesignalpowerwhenanappropriatepowercontrolschemeisapplied,incombinationtothepath-diversityachievedbyaconventionalcoherentmaximal-ratiocombining(MRC)RAKEreceiverandthephysicalfrequencydiversitypotentialprovidedbyfrequency-divisionmultiplexingonasetoforthogonalcarriers.However,thisapproachdoesnotdealwiththeproblemofthe“capacityregion”,i.e.,thesetofinformationratesatwhichsimultaneouslyreliablecommunicationofeachusermessagesispossible[8,9];itismerelybasedonestimatingtheaveragechannelcapacityperuser,consideringthesystem’sinherentdiversitypotentialinconjunctiontothepath-diversityobtainedbyMRCRAKEreception.Hence,thederivedspectralefficiencyexpressiondoesnotindicatethesystem’smaximumvaluein(bits/s/Hz),butitrepresentsanoptimisticupperbound,inaveragesense,forpracticalmodulationandcodingschemes[5-7].2.SystemdescriptionandchannelcapacityperuserInMC/DS-CDMA,eachuser’sdatasymbolistransmittedinparalleloverNorthogonalcarrierfrequencies(sub-carriers),multipliedbyaspreadingsequenceuniquetoeachuser.Then,thereceivedsignalwillbetheoutputsumofalltheseN“branches”,whilethetotallyallocatedsystembandwidth,,assumingnoguardbandbetweenadjacentfrequencybandsandastrictlyband-limited“chip”sequencewithbandwidth=willbeequalto==(1)Whereistheprocessinggainappliedfordirect-sequence(DS)spreadtransmissionandWistheuserunspreadsignalbandwidth.However,reliabletransmissionofeachusersignalovereachoftheNsub-carriersclearlydependsonthelevelofcooperationamongtheKusersofthesystem,i.e.,themultipleaccessinterference(MAI)power,whileinter-carrierinterference(ICI)isconsideredminimum.Thus,thenthchannelcapacityperuser,,i.e.eachuser’s()conditionalchannelcapacity(intheShannonsense)overthenthsub-carrier,(),willbegivenbytheShannonHartleytheoremwhenarbitrarilycomplexcodinganddelayisappliedandthetotalMAIpower,causedbyevenasmallnumberofinterferingusers,tendstobeGaussiandistributed[10].Inthisrespect,consideringtheprofoundresemblancetotheoperationofaspreadspectrumsystemwithKsimultaneoususerstransmittingwiththesameaveragepowerandthechannelcapacityperuserexpressioninanon-fadingadditivewhiteGaussiannoise(AWGN)environment[4,6],itcanbereadilywrittenthat(2)Whereisthenoisepowerspectraldensity,istheaveragereceivedpowerovertheconsiderednthchannel,and(3)istheGaussiandistributedMAIpower(for,,)overthischannel.Then,consideringthetotaloftheNsub-carriersoverwhich,theuseriinformationdata(spreadby)istransmitted,weconcludethatthetotallyassignedbytheMC/DSCDMAsystemchannelcapacitypereachuseriwillbe(4)瑞利衰落環境下單蜂窩多載波DS-CDMA系統的頻譜效率希臘·雅典大學物理系電子實驗室收稿日期：2005年6月8日；收到修改稿日期：2005年9月12日；接受日期：2006年3月11日摘要：對運行在瑞利衰落環境下的多載直接序列碼分多址(MC/DSCDMA)系統的頻譜效率進行了研究，以及在一般意義下，對理論上單用戶可達到的信道容量(香農意義)進行了評價。本文涵蓋了適用于無線網絡和室內移動系統的隨機時變廣播通信信道在系統中的運行情況；推導出了頻譜效率封閉表達式的偏差。此外，還揭示了應用的多載波數目與能達到的頻譜效率之間的關系。關鍵詞：頻譜；信道容量；多載波調制；碼分多址；瑞利衰落；1.介紹在正交頻分復用(OFDM)的基礎上，提出了多載波直接序列碼分多址(MC/DS-CDMA)，并對通過時變信道中高速通信進行了研究[1]。在這個MC/DS-CDMA系統中，數據序列與擴頻序列相乘，去調制N個正交頻率載波，而不像在傳統DS-CDMA中調制單個載波。在本文中,我們考慮運行在瑞利衰落環境下的單蜂窩MC/DS-CDMA系統的運行情況，根據香農理論上可能達到的單用戶信道容量來評估頻譜效率，并且假設是在平均意義上進行評價。該方法被這樣的事實證明了，多徑通信能夠達到的頻譜效率都依賴于無線衰落環境下的物理模型，依賴于對那些特殊衰落信道的了解。例如，如果對一個信道的衰落統計值一無所知，那么可數容量被強行規定為最小信噪比，所以理所當然容量趨進于零，即→0。另一方面，如果知道衰落統計值，那么可以根據固定傳輸速率[2-4]下衰落信噪比的分布推導出平均容量公式。上面的分析涉及到K個用戶同時使用下行鏈路傳輸(廣播信道)，反映出一個運行的靜態模型。然后，根據[5-7]描述的方法，信道容量是在假定功率相等的情況下被估計的—采用適當的發射功率控制方案，由傳統相干MRCRAKE分集接收機接收分路信號，由一系列正交載波頻分復用提供物理頻分電壓，使所有用戶接收到的信號平均功率相等。但這種方法不能解決區域容量的問題，即在各用戶同時進行可靠通信時設置傳信率是可能的[8-9]；它僅考慮由MRCRAKE接收到的分路信號的內在差異，在此基礎上估計每用戶的平均信道容量。因此，這樣得到的頻譜效率(bits/s/Hz)表達式不能表明系統的最大值，但它代表了一般意義上實用模塊化和編碼方案的最優上界[5-7]。2.系統說明和單用戶信道容量在MC/DS-CDMA中，各用戶的數據碼乘以各自唯一的擴頻序列，在N個正交載波頻率上傳送(副載波)。然后,當系統帶寬完全被分配，接收信號將是所有這些N的"分支"的總和，假設相鄰頻帶之間沒有隔離帶，并且序列片帶寬沒有嚴格的帶限，那么公式=將等價于：==(1)其中是直接序列擴頻的處理增益，W是用戶擴頻前的信號帶寬。但是，在N個子載波上的每個用戶信號的可行性傳輸很明顯取決于系統中K個用戶之間合作的程度，即當載體相互干涉(ICI)被認為最小時多徑干涉(MAI)的功率。因而，每用戶第n通路容量，即各用戶()在第n個()載波上時的通路容量(在香農意義內)將由香農哈特萊定理當任意地編碼和延遲被采用和由很小數量干涉的用戶造成的總MAI功率趨向于高斯分布[10]時給出。在擴頻系統中，K用戶以相同平均功率同時傳送和在一個無衰落加性白色高斯噪聲(AWGN)環境里，每用戶通路容量表達式[4，6]，可以寫為(2)這里n0是噪聲功率譜密度，是在理想信道時的平均接收功率，(3)是高斯信道中的表達式(,,)。然后,就用戶i信息數據在總N載波(擴展后)被發送,我們認為,指定用MC/DSCDMA系統時，每個用戶的通路容量公式將是(4)

附錄C參考文獻題錄及摘要[2]史學軍,于舒娟.MATLAB軟件在CDMA通信仿真中的應用[J].電腦與信息技術,2003,3摘要：MATLAB因具有強大的數學計算、算法推導、建模仿真和圖形繪制等功能而廣泛應用于各領域，誤碼率是CDMA無線通信系統的重要性能指標。文章利用MATLAB的M語言進行編程、仿真，從而對CDMA無線通信系統的性能進行了分析。[5]許麗艷.CDMA通信系統多址干擾的仿真研究[J].青島大學學報,2005,6摘要：為了研究CDMA通信系統的多址干擾，本文利用Matlab提供的可視化仿真工具Simulink建立了CDMA通信系統仿真模型，詳細講述各模塊的設計及參數設置，并對仿真結果進行分析。結果表明，多址干擾是CDMA系統的固有干擾，當同時通信的用戶數增多時，多址干擾電平增大，導致系統的誤碼率也增大。因此，多址干擾是CDMA通信系統本身存在的自我干擾，它限制了蜂窩系統的通信容量。[8]范偉,翟傳潤,戰興群.基于MATLAB的擴頻通信系統仿真研究[J].微計算機信息(測控自動化),2006,7(1)摘要：本文闡述了擴展頻譜通信技術的理論基礎和實現方法，利用MATLAB提供的可視化工具Simulink建立了擴頻通信系統仿真模型。詳細講述了各模塊的設計。并指出了仿真建模中要注意的問題。在給定仿真條件下，運行了仿真程序，得到了預期的仿真結果。同時。利用建立的仿真系統，研究了擴頻增益與輸出端信噪比的關系，結果表明，在相同誤碼率下，增大擴頻增益。可以提高系統輸出端的信噪比。從而提高通信系統的抗干擾能力。[9]楊世海,周良柱.基于MATLAB的CDMA無線通信可視化仿真[J].系統仿真學報,2001,1摘要：根據文獻中對CDMA通信的工程實現技術本文利用MATLAB平臺的SIMULINK功能編寫了一套CDMA通用功能模塊庫并在此基礎上進行了多項可視化仿真該軟件較好地顯示了CDMA通信的工作方式和優越性及采用SIMULINK進行仿真的良好的演示效果并為CDMA的仿真提供了一個較好的軟件平臺。[10]楊華,吳楚.基于MATLAB的CDMA系統的仿真及性能分析[J].通信技術,2003,11摘要：利用MATLAB對CDMA通信系統進行了可視化仿真，并對系統的抗多址干擾、抗多徑干擾性能和誤碼率性能進行了分析和仿真。從而驗證了混沌數字碼分多址通信系統所具有的優良性能。同時也為進一步研究CDAMA通信系統提供了良好的仿真平臺。[11]周曉蘭,張杰.MATLAB在通信系統仿真中的應用[J].計算機技術與發展,2006,9摘要：實際的通信系統是一個功能結構相當復雜的系統，在對原有的通信系統做出改進或建立一個新系統之前，通常需要對這個系統進行建模和仿真，通過仿真結果衡量方案的可行性，對這個系統做出的任何改變都可能影響到整個系統的性能和穩定。文中將MATLAB應用在通信系統仿真，對包含使能信號及端口的系統以及包含一個觸發加使能子系統的表決器進行仿真分析，從中選擇最合理的系統配置和參數設置，提供應用于實際系統中所需的參考數據。[12]歐鑫,黃小蔚,楊萬全.基于Matlab的cdma2000發射系統基帶仿真[J].四川大學學報,2003,12摘要：采用Matlab及Simulink軟件包,對cdma2000的前向業務信道進行時間流和數據流仿真,并對仿真結果進行了對比分析。[13]席在芳,鄔書躍等.基于SIMULINK的現代通信系統仿真分析[J].系統仿真報,2006,10摘要：以Simulink為軟件平臺，充分利用其提供的通信工具箱和信號處理工具箱中的模塊，以常用的DPCM(DifferentialPulseCodeModulation)和PCM(Pulse-CodeModulation)數字電話通信系統為例，對這兩種通信系統進行了模型構建、系統設計、仿真演示、結果顯示、誤差分析以及綜合性能分析，重點對DPCM與PCM進行了誤差分析和比較，并且對差錯不可控以及頻帶利用率不高的缺點加入了糾錯編碼和復用技術并對其進行了仿真。通過系統的仿真與分析可以看出Simulink在系統建模和仿真中的巨大優勢，根據仿真結果分析系統性能，并且找出最優的系統配置方案。[15]TommiKoivisto,VisaKoivunen.Blinddispreadingofshort-codeDS-CDMAsignalsinasynchronousmulti-usersystems[J].ScienceDirect,2007,4Abstract:Theproblemofblindsynchronizationanddispreadingofmultipleasynchronousshort-codedirect