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混沌扩频CDMA系统在Rappaport室内信道下的性能分析
摘要：
混沌扩频码分多址（CDMA）系统由于其在传输数据中高度安全性和抗干扰性，在无线通信领域内得到了广泛的应用。本文主要介绍混沌扩频CDMA系统在Rappaport室内信道下的性能分析。首先介绍了混沌序列的产生方法和CDMA技术的基本原理，接着对Rappaport室内信道的特点进行描述，并提出了连续平坦瑞利衰落模型以便于进行性能分析。然后进行了系统的仿真实验，并对不同参数进行了多次实验验证，得到了混沌扩频CDMA系统在不同条件下的性能实验结果。最后，对本文所介绍的系统进行了总结和展望。
关键词：混沌扩频码分多址；Rappaport室内信道；性能分析；仿真实验
介绍：
CDMA技术是一种通过把数据用不同的码调制然后叠加在一个噪声干扰的信道上进行通信的技术。CDMA方式采用相互正交的序列（即Walsh码或SpreadSpectrum（扩频）序列）来实现码分，从而实现多用户的乱序传输，增加了信道的带宽利用率，扩充了系统的容量。同时，CDMA系统的破译难度大、全向性通信以及频率复用，使得其在无线通信领域中得到了广泛的应用。
混沌扩频码分多址（Chaos-basedCDMA）系统是一种基于混沌序列进行扩频的CDMA通信系统。混沌序列具有无重复的伪随机性、高度不确定性、不可预测性、分形特性和高度安全性等特点。混沌序列不仅可以用于扩频码，还可以用于加密和调制等，并可以提高系统的带宽利用率和抗干扰性。
但是，CDMA系统在信道传输中受到的干扰非常大，因此需要进行信道建模和对于不同信道下的性能分析，以更好地进行系统设计和优化。
在本文中，我们将重点研究混沌扩频CDMA系统在Rappaport室内信道下的性能分析。
Rappaport室内信道模型
搭建一个实验室信道环境是不现实的，因此需要信道模型去模拟不同的信道环境，这里我们采用汤姆·雷普波特（TomRappaport）等学者提出的室内信道模型（Rappaport），以模拟典型的室内信道环境。
根据室内信道传输的特点，可以将室内信道划分为两大类：多重径（multipath）衰落和非多重径（non-multipath）衰落。
在多重径衰落信道中，信号从发射器发送出去后，经过不同的路径抵达接收端，这些路径长短不一，但仍能形成一个合成的信号。这种信号由多个信号组成，因此称为多径信号。在多径信号中，各路径的相位和幅度的组合会导致信号的构造干涉，形成了淡化和衰落效应。同时，基于信道的随机性和多径反射折射的变化，多径信道具有明显的时变性、时延和频率选择性。
相反，非多重径衰落信道中，电磁波不经过任何多重路径，只经过一个路径传输，因此称为单径信道。在单径信道中，由于信道的随机性和噪声干扰等因素的影响，通信信号的尺度和波动幅度变化较大。
Rappaport信道模型使用的是基于多径信号的衰落模拟，可以分为两大类：平坦瑞利衰落和频率选择性瑞利衰落。其中，平坦瑞利衰落模型可以用于估算与海拔高度小于15m的平坦地面站点之间的室内路径衰落。频率选择性瑞利衰落模型用于估算与海拔高度大于15m的高楼之间的衰落效应。
在平坦瑞利衰落模型中，接收信号的能量由沿几条不同的路径传输的一系列同相干的信号组成，且信号幅度和相位均随时间随机变化。
系统仿真实验
混沌扩频CDMA系统的性能分析需要进行系统仿真实验，以得到不同参数下的性能实验结果，有效评估系统的性能。
本文采用了Matlab进行混沌扩频CDMA系统的仿真实验。首先，通过程序实现产生混沌序列，并构造CDMA系统。因为混沌序列的频谱具有宽带、均匀和随机性等特点，可以用于构造扩频码。然后，采用Rappaport室内信道模型进行建模，并确定了实验中的其他参数，如噪声、功率等。
实验采用的评价指标为误码率（BER）和信号噪声比（SNR）。BER是指在送入接收机的电平虽然在正常的通信范围内，但因各种干扰而导致接收机的解调器不能做出正确的决策，导致误码的比率。SNR是指信号与噪声功率之比。
在实验中，我们进行了多组不同参数的实验，如不同信噪比、不同扩频码长度以及不同的混沌序列起始值等。通过这些实验，我们可以得出混沌扩频CDMA系统在Rappaport室内信道下的性能实验结果。
实验结果表明，混沌扩频CDMA系统在Rappaport室内信道下表现出较好的性能。在低信噪比情况下，BER较高且随着信噪比的升高而下降，SNR也较低；而在高信噪比下，BER较低且几乎不变化，SNR也较高。
结论与展望：
本文主要介绍了混沌扩频CDMA系统在Rappaport室内信道下的性能分析。通过对该系统的分析和实验，我们可以得到一些结论：混沌扩频CDMA系统在Rappaport室内信道下具有高度的安全性和抗干扰性，但在低信噪比情况下，其误码率较高，系