基于 MATLAB 的 DS-BPSK UWB 通信系统性能仿真分析
项目介绍
本项目通过 MATLAB 仿真实现了一个基于直接序列扩频(DS)和二进制相移键控(BPSK)调制的超宽带(UWB)通信系统。系统严格遵循 IEEE 802.15.4a 标准进行建模,重点分析了在典型 UWB 频段(3.1-10.6 GHz)内系统的信号生成、传输及抗噪声性能。
功能特性
- 标准脉冲波形生成:生成符合 IEEE 802.15.4a 标准的 UWB 脉冲波形,支持高斯一阶/二阶导数脉冲成形
- 完整通信链路仿真:实现从数据生成、DS-BPSK 调制、信道传输到信号解调的完整仿真流程
- 多场景性能分析:系统支持在不同信噪比(-10 dB 到 20 dB)和多径信道条件下进行性能评估
- 全面可视化分析:提供时域波形、频谱特性、眼图、误码率曲线等多种分析图表
- 抗干扰能力评估:定量分析系统的处理增益和多径干扰抑制能力
使用方法
- 运行主仿真脚本,系统将自动加载默认参数配置
- 根据需要修改系统参数(载波频率、码片速率、扩频码长度等)
- 选择仿真模式:单次传输分析或蒙特卡洛误码率统计
- 查看生成的性能分析图表和数据处理报告
- 可通过调整信道条件参数,测试系统在不同环境下的鲁棒性
系统要求
- MATLAB R2018b 或更高版本
- 信号处理工具箱(Signal Processing Toolbox)
- 通信工具箱(Communications Toolbox)(推荐)
- 至少 4GB 内存,建议 8GB 或以上用于大数据量仿真
文件说明
主程序文件整合了系统的全部核心功能,包括通信系统参数的初始化设置、符合标准的UWB脉冲波形生成模块、直接序列扩频与BPSK调制的完整实现、可配置加性高斯白噪声与多径衰落信道的模拟、相干解调与扩频码解扩处理、基于蒙特卡洛方法的系统误码性能统计与分析,以及多种时域与频域结果的可视化输出生成。