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移动通信Matlab实验指导实验一无线信道特性及其分析方法一、实验目的1.了解无线信道各种衰落特性；2.掌握各种描述无线信道特性参数的物理意义；3.利用MATLAB中的仿真工具模拟无线信道的衰落特性。
二、实验原理1.预习信道模型的部分；三、实验步骤3.1模型及关键模块讲解1.将当前文件夹改为程序对应的文件夹。
(不设置会报错)2.打开MATLAB，点击File命令下的Open，选择对应的文件目录，打开已经完成的模型“QPSK_Rayleigh_Channel_6_5.mdl”。
3. 关键模块功能介绍和参数配置：（请确保参数和下面图形内一致）1) Bit Source ，输出随机的信源比特；2)Convert：示范一个Simulink和m语言接口的程序3)Unipolar to Bipolar Converter，双极性变单极性模块，按照下列参数设置完成二进制0、1变为双极性1、-1序列（二进制0对应输出1，二进制1对应输出-1）点击上图中的Help按钮，可以获得该模块功能说明和参数的含义。
4)Rectangular QAM Modulator Baseband，典型的QAM的调制模块，按下述参数可以完成QPSK调制。
-pi/2点击上图中的Help按钮，可以获得相关模块功能的详细说明和参数的含义。
5)Multipath Rayleigh Fading Channel：瑞利多径信道模型6)Awgn Channel：高斯噪声信道7)Signal Trajectory of QPSK Signal8)11,Before Rayleigh Fading1 和12,After Rayleigh Fading9)Display模型中的多个Display模块会显示不同位置的数据。
●Display1显示输入的二进制序列；●Display2显示每2个比特为1组进行前后顺序交换后的序列；●Display3显示输入二进制序列转化为双极性二进制后的序列；●Display4显示调制后的符号；3.2运行程序并进行分析1.调试。
实验一Matlab/Simulink通信仿真应用一、实验目的1、熟悉Simulink的使用界面和常用工具箱。
2、能用Simulink进行简单的仿真实验。
3、培养学生独立思考，发现问题和解决问题的能力二、实验仪器与软件1、PC机1台2、MATLAB7.0环境三、实验原理Simulink是MATLAB中的一个建立系统方框图和基于方框图级的系统仿真环境，是一个对动态系统进行建模、仿真和仿真结果分析的软件包。
使用Simulink可以更加方便地对系统进行可视化建模，并进行基于时间流的系统级仿真，使得仿真系统建模与工程中的方框图统一起来。
1.使用Simulink进行建d模和仿真的过程启动MATLAB之后，在命令窗口中输入命令“Simulink”或单击MATLAB工具栏上的Simulink图标，打开 Simulink 模块库窗口。
字母大小写不区分。
在Simulink模块库窗口中单击菜单项“File | New | Model”，就可以新建一个Simulink模型文件。
利用鼠标单击Simulink基础库中的子库，选取传递函数模块，将它拖动到新建模型窗口中的适当位置。
如果需要对模型模块进行参数设置和修改，只需选中模型文件中的相应模块，单击鼠标右键，弹出快捷菜单，从中选取相应参数进行修改。
Sources子库为激励信号源， Sinks子库为输出模块。
用鼠标可将各个模块连接起来。
模块外部的大于符号“>”分别表示信号的输入输出节点。
2.MATLAB软件中通信工具箱双击MATLAB指令窗上面的Simulink 工具条，再双击Communications Blockset。
它们包括了通信系统中所需要的功能（模块）： Comm Sources（信源）、 Source Cording（信源编码）、 Error Detection and Correction （检错与纠错）、 Modulation（调制）、 Channels （传输信道）、 Interleaving（交织）、 Comm Sink（信宿）、 RF Impairments（射频损耗）、Syncronization（同步）等。
北京邮电大学基于Matlab的MIMO通信系统仿真专业：信息工程班级：126姓名：学号：目录一、概述 (1)1、课题的研究背景 (1)2、课程设计的研究目的 (1)3、MIMO系统 (1)【1】MIMO的三种主要技术 (1)【2】MIMO系统的概述 (2)【3】MIMO系统的信道模型 (2)二、基本原理 (3)1、基本流程 (3)2、MIMO原理 (3)3、空时块码 (4)三、仿真设计 (5)1、流程图 (5)2、主要模块及参数 (5)3、信源产生 (5)4、信道编码 (6)5、调制 (6)6、AWGN信道 (6)7、输出统计 (7)四、程序块设计 (7)1、代码 (7)五、仿真结果分析 (11)1、仿真图 (11)2、结果分析 (12)六、重点研究的问题 (12)七、心得与体会 (12)八、参考文献 (12)一、概述1、背景MIMO 表示多输入多输出。
在第四代移动通信技术标准中被广泛采用，例如IEEE 802.16e (Wimax)，长期演进(LTE)。
在新一代无线局域网(WLAN)标准中，通常用于IEEE 802.11n，但也可以用于其他 802.11 技术。
MIMO 有时被称作空间分集，因为它使用多空间通道传送和接收数据。
只有站点（移动设备）或接入点（AP）支持 MIMO 时才能部署MIMO。
MIMO 技术可以显著克服信道的衰落，降低误码率。
该技术的应用，使空间成为一种可以用于提高性能的资源，并能够增加无线系统的覆盖范围。
通常，多径要引起衰落，因而被视为有害因素。
然而研究结果表明，对于MIMO系统来说，多径可以作为一个有利因素加以利用。
MIMO系统在发射端和接收端均采用多天线(或阵列天线)和多通道，MIMO的多入多出是针对多径无线信道来说的。
传输信息流s(k)经过空时编码形成N个信息子流ci(k)，I=1，……，N。
这N个子流由N个天线发射出去，经空间信道后由M个接收天线接收。
多天线接收机利用先进的空时编码处理能够分开并解码这些数据子流，从而实现最佳的处理。
移动通信仿真实验-MATLAB仿真2021级移动通信仿真实验――1234567 通信S班一、实验目的：（1）通过利用matlab语言编程学会解决移动通信中基本理论知识的实验分析和验证方法；（2）巩固和加深对移动通信基本理论知识的理解，增强分析问题、查阅资料、创新等各方面能力。
二、实验要求：（1）熟练掌握本实验涉及到的相关知识和相关概念，做到原理清晰，明了；（2）仿真程序设计合理、能够正确运行；（3）按照要求撰写实验报告（基本原理、仿真设计、仿真代码（m文件）、仿真图形、结果分析和实验心得）三、实验内容：1、分集技术在Rayleigh衰落信道下的误码率分析内容要求： 1）给出不同调制方式（BPSK/MPSK/QPSK/MQAM任选3种，M=4/8/16）在AWGN和Rayleigh衰落环境下的误码率性能比较，分析这些调制方式的优缺点；2）给出Rayleigh衰落信道下BPSK在不同合并方式（MRC/SC/EGC）和不同路径（1/2/3）时的性能比较，分析合并方式的优缺点；3）给出BPSK在AWGN和Rayleigh衰落信道下1条径和2条径MRC合并时理论值和蒙特卡洛仿真的比较。
3、直接扩频技术在Rayleigh衰落信道下的误码率分析内容要求：1）m-序列、Gold序列和正交Gold序列在AWGN信道下的QPSK误码率分析； 2）m-序列、Gold序列和正交Gold序列在Rayleigh信道下的QPSK误码率分析； 3）m-序列在AWGN和Rayleigh信道下的QPSK误码率分析；4）m-序列Rayleigh信道下不同调制方式MQAM（M=4/8/16）时的误码率分析。
四、实验数据1、基于MATLAB中的BPSK误码性能研究BPSK（Binary Phase Shift Keying ）即双相频移键控，是把模拟信号转换成数据值的转换方式之一。
利用偏离相位的复数波浪组合来表现信息键控移相方式的一种。
实验一 模拟通信的MATLAB 仿真姓名：左立刚 学号：031040522简要说明：实验报告注意包括AM ，DSB ，SSB ，VSB ，FM 五种调制与解调方式的实验原理，程序流程图，程序运行波形图，simulink 仿真模型及波形，心得体会，最后在附录中给出了m 语言的源程序代码。
一．实验原理1．幅度调制（AM ）幅度调制（AM ）是指用调制信号去控制高频载波的幅度，使其随调制信号呈线性变化的过程。
AM 信号的数学模型如图3-1所示。
图2-1 AM 信号的数学模型为了分析问题的方便，令δ=0，1.1 AM 信号的时域和频域表达式()t S AM=[A 0+m ()t ]cos t cω （2-1）()t S AM =A 0π[()()ωωωωδC C ++-]+()()[]ωωωωc c M M ++-21（2-2）AM 信号的带宽2=BAMfH（2-3）式中，fH为调制信号的最高频率。
2.1.3 AM 信号的功率P AM 与调制效率ηAMP AM=()2222t m A +=PP mc + （2-4）式中，P C=2A为不携带信息的载波功率；()22t m P m=为携带信息的边带功率。
()()t t m A m PP AMCAM222+==η（2-5） AM 调制的优点是可用包络检波法解调，不需要本地同步载波信号，设备简单。
AM 调制的最大缺点是调制效率低。
2.2、双边带调制（DSB ）如果将在AM 信号中载波抑制，只需在图3-1中将直流 A 0去掉，即可输出抑制载波双边带信号。
2.2.1 DSB 信号的时域和频域表达式()()t t m t cDSB S ωcos= （2-6）()()()[]ωωωωωC C DSBM M S ++-=21 （2-7） DSB 信号的带宽fB BHAM DSB2== （2-8）DSB 信号的功率及调制效率由于不再包含载波成分，因此，DSB 信号的功率就等于边带功率，是调制信号功率的一半，即()()t t m PS P CDSB DSB 2221=== （2-9） 显然，DSB 信号的调制效率为100%。
实验二振幅调制与解调制电路的仿真一、实验目的：1、深入理解各种振幅调制与解调制电路的工作原理；2、掌握振幅调制与解调制电路的仿真方法。
二、实验要求：1、熟悉振幅调制与解调制电路的工作原理及主要性能；2、掌握振幅调制与解调制电路仿真的建模过程。
三、实验内容及步骤：1、编写程序实现振幅调制与解调制的设计与仿真；1）设计振幅调制与解调制仿真电路，要求调制信号的幅度A和频率F可变；载波信号的幅度A和频率F可变，调制度可变；2）绘制调制信号u11、载波信号1和已调波信号1的时域波形图和频谱图（要求谱线清晰）；3）要求调制信号为三个以上正弦波信号的合成，幅度和频率均可变，绘制调制信号u12、载波信号1和已调波信号2的时域波形图和频谱图（要求谱线清晰）；4）用同步检波对已调波信号1进行解调制，在同一幅图中绘制原调制信号u11和解调后的信号y11，并绘制这两个信号的频谱图；5）用同步检波对已调波信号2进行解调制，在同一幅图中绘制原调制信号u12和解调后的信号y12，并绘制这两个信号的频谱图。
2、编写程序实现振幅调制与解调制的设计与仿真；1）设计振幅调制与解调制仿真电路，要求调制信号的幅度A和频率F可变；载波信号的幅度A和频率F可变；2）绘制调制信号u21、载波信号2和已调波信号1的时域波形图和频谱图（要求谱线清晰）；3）要求调制信号为三个以上正弦波信号的合成，幅度和频率均可变，绘制调制信号u22、载波信号2和已调波信号2的时域波形图和频谱图（要求谱线清晰）；观察相位突变点处的波形；4）用同步检波对已调波信号1进行解调制，在同一幅图中绘制原调制信号u21和解调后的信号y21，并绘制这两个信号的频谱图；5）用同步检波对已调波信号2进行解调制，在同一幅图中绘制原调制信号u22和解调后的信号y22，并绘制这两个信号的频谱图。
四、实验报告：1、给出、振幅调制与解调制仿真电路的设计思路；通过将低频的调制信号搭载在高频的载波信号上实现信号的传递，在已调波中，载波的信号在已调波的包络中控制着载波幅度的变化，再通过借条实现信息的恢复，公式如下所示：(1* t)**** t*单输入波的调制：1）、通过实验要求编写程序如下所示：[u1111](A1122)20*(F12);[0:1:2(F12)];u111*(2**F1*t); %调制12*(2**F2*t); %载波1=(1*(u111)).*(12); 振幅(3,1,1)(11)(3,1,2)(1)(3,1,3)(1)((u11));((1));((1));;(22(t))元素的分割命令(3,1,2)((Y))(3,1,3)((Z))(3,1,1)((X));(22(t));(3,1,1)(F(1.5*2(F12)*4:2.5*2(F12)*4)(X(1.5*2(F12)*4:2.5*2(F12)*4) ))(3,1,2)(F(1.5*2(F12)*4:2.5*2(F12)*4)(Y(1.5*2(F12)*4:2.5*2(F12)*4) ))(3,1,3)(F(1.5*2(F12)*4:2.5*2(F12)*4)(Z(1.5*2(F12)*4:2.5*2(F12)*4)))程序的程序名为“”，当在命令窗口输入：(1，200，1，3200，0.5)时如下所示各种波形。
MATLAB通信系统仿真实验报告实验一、MATLAB的基本使用与数学运算目的：学习MATLAB的基本操作，实现简单的数学运算程序。
内容：1-1 要求在闭区间[0，2π]上产生具有10个等间距采样点的一维数组。
试用两种不同的指令实现。
运行代码：x=[0:2*pi/9:2*pi]运行结果：1-2 用M文件建立大矩阵xx=[ 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.91.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.92.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.93.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9]代码：x=[ 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.91.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.92.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.93.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9]m_mat运行结果：1-3已知A=[5，6;7，8]，B=[9，10;11,12]，试用MATLAB分别计算A+B,A*B,A.*B,A^3，A.^3，A/B,A\B.代码：A=[5 6;7 8] B=[9 10;11 12] x1=A+B X2=A-B X3=A*B X4=A.*B X5=A^3 X6=A.^3 X7=A/B X8=A\B运行结果：1-4任意建立矩阵A，然后找出在[10,20]区间的元素位置。
程序代码及运行结果：代码：A=[12 52 22 14 17;11 10 24 03 0;55 23 15 86 5 ] c=A>=10&A<=20运行结果：1-5 总结：实验过程中，因为对软件太过生疏遇到了些许困难，不过最后通过查书与同学交流都解决了。
例如第二题中，将文件保存在了D盘，而导致频频出错，最后发现必须保存在MATLAB文件之下才可以。
实验1：上采样与内插一、实验目的1、了解上采样与内插的基本原理和方法。
2、掌握上采样与内插的matlab程序的设计方法。
二、实验原理上采样提高采样频率。
上采样使得周期降低M倍，即新采样周期Tu和原有采样周期Ts的关系是T u=T s/M,根据对应的连续信号x(t),上采样过程从原有采样值x(kT s)生成新采样值x(kT u)=x(kT s/M)。
操作的结果是在每两个采样值之间放入M-1个零值样点。
更实用的内插器是线性内插器，线性内插器的脉冲响应定义如下：上采样值x(kT u)=x(kT s/M)通过与线性内插器的脉冲响应的卷积来完成内插。
三、实验内容仿真正弦波采样和内插，通过基本采样x（k）,用M=6产生上采样x u(k)，由M=6线性内插得到样点序列x i（k）。
四、实验程序% File: c3_upsampex.mM = 6; % upsample factorh = c3_lininterp(M); % imp response of linear interpolatort = 0:10; % time vectortu = 0:60; % upsampled time vectorx = sin(2*pi*t/10); % original samplesxu = c3_upsamp(x,M); % upsampled sequencesubplot(3,1,1)stem(t,x,'k.')ylabel('x')subplot(3,1,2)stem(tu,xu,'k.')ylabel('xu')xi = conv(h,xu);subplot(3,1,3)stem(xi,'k.')ylabel('xi')% End of script file.% File: c3_upsample.mfunction out=c3_upsamp(in,M)L = length(in);out = zeros(1,(L-1)*M+1); for j=1:Lout(M*(j-1)+1)=in(j); end% End of function file.% File: c3_lininterp.m function h=c3_lininterp(M) h1 = zeros(1,(M-1)); for j=1:(M-1) h1(j) = j/M; endh = [0,h1,1,fliplr(h1),0]; % End of script file.四、 实验结果012345678910x0102030405060x u01020304050607080-11x i实验二：QPSK、16QAM信号的散点图、正交、同相分量波形图一、实验目的1、了解QPSK、16QAM调制的基本原理。
matlab仿真课程设计移动通信一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握Matlab仿真在移动通信领域的应用，能够利用Matlab进行无线通信系统的仿真和分析。
具体目标如下：1.理解移动通信的基本原理和关键技术。
2.熟悉Matlab软件的使用和仿真基本操作。
3.掌握利用Matlab进行无线通信系统仿真的一般方法。
4.能够运用Matlab进行无线通信系统的建模和仿真。
5.能够对仿真结果进行分析和解释。
6.能够撰写简单的Matlab脚本程序。
情感态度价值观目标：1.培养学生的创新意识和实践能力。
2.培养学生对移动通信领域的兴趣和热情。
3.培养学生的团队合作精神和自主学习能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括移动通信基本原理、Matlab软件的使用、无线通信系统仿真方法等。
具体安排如下：1.移动通信基本原理：介绍移动通信的基本概念、关键技术及其发展历程。
2.Matlab软件的使用：讲解Matlab软件的基本操作、编程方法和常用功能。
3.无线通信系统仿真：介绍无线通信系统的建模方法、仿真原理及其在移动通信领域的应用。
4.实例分析：分析实际通信系统案例，运用Matlab进行仿真和分析。
三、教学方法为了达到本课程的教学目标，将采用以下教学方法：1.讲授法：讲解移动通信基本原理、Matlab软件使用和无线通信系统仿真方法。
2.案例分析法：分析实际通信系统案例，引导学生运用Matlab进行仿真和分析。
3.实验法：安排实验课程，让学生动手实践，提高操作能力和解决问题的能力。
4.讨论法：学生进行小组讨论，培养团队合作精神和批判性思维。
四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法的实施，将准备以下教学资源：1.教材：《Matlab仿真教程》、《移动通信原理》等。
2.参考书：提供相关的学术论文、技术文档和案例分析。
3.多媒体资料：制作课件、视频教程等，以便学生课后复习和自学。
4.实验设备：提供Matlab软件、计算机、网络设备等实验器材。
matlab通信原理仿真教程
Matlab通信原理仿真教程如下：
1. 导入Simulink和Communications Toolbox。
Simulink是MATLAB的一个扩展，用于建模、仿真和分析动态系统。
Communications Toolbox
是用于通信系统仿真的附加工具箱。
2. 创建通信系统模型。
在Simulink中，可以使用各种模块来创建通信系统
模型，例如信号源、调制器、解调器、信道和噪声源等。
3. 配置模块参数。
根据所需的通信系统参数，配置各个模块的参数。
例如，在调制器模块中，可以选择所需的调制类型（如QPSK、QAM等），并设
置相应的参数。
4. 运行仿真。
在Simulink中，可以使用“开始仿真”按钮来运行仿真。
Simulink将自动进行系统建模和仿真，并显示结果。
5. 分析仿真结果。
使用MATLAB中的各种工具和分析函数来处理仿真结果，例如频谱分析、误码率计算等。
以上是Matlab通信原理仿真教程的基本步骤，具体实现过程可能会因不同的通信系统和仿真需求而有所不同。
建议参考Matlab官方文档和相关教程进行学习。
OFDM系统仿真与实现1.OFDM的应用意义在近几年以内,无线通信技术正在以前所未有的速度向前发展.由于用户对各种实时多媒体业务需求的增加和互联网技术的迅猛发展，未来的无线通信及技术将会有更高的信息传输速率,为用户提供更大的便利，其网络结构也将发生根本的变化。
随着人们对通信数据化、个人化和移动化的需求,OFDM技术在无线接入领域得到了广泛的应用.OFDM是一种特殊的多载波传输方案,它将数字调制、数字信号处理、多载波传输技术结合在一起,是目前已知的频谱利用率最高的一种通信系统，具有传输速率快、抗多径干扰能力强的优点.目前，OFDM技术在数字音频广播(DAB）、地面数字视频广播（DVB-T)、无线局域网等领域得到广泛应用。
它将是4G移动通信的核心技术之一。
OFDM广泛用于各种数字传输和通信中，如移动无线FM信道,高比特率数字用户线系统(HDSL），不对称数字用户线系统（ADSL），甚高比特率数字用户线系统HDSL，数字音频广播（DAB）系统，数字视频广播（DVB）和HDTV地面传播系统。
1999年，IEEE802。
11a通过了一个SGHz的无线局域网标准,其中OFDM调制技术被采用为物理层标准，使得传输速率可以达54MbPs.这样，可提供25MbPs 的无线ATM接口和10MbPs的以太网无线帧结构接口,并支持语音、数据、图像业务。
这样的速率完全能满足室内、室外的各种应用场合.OFDM由于技术的成熟性，被选用为下行标准很快就达成了共识。
而在上行技术的选择上，由于OFDM的高峰均比（PAPR）使得一些设备商认为会增加终端的功放成本和功率消耗，限制终端的使用时间，一些则认为可以通过滤波,削峰等方法限制峰均比。
不过，经过讨论后,最后上行还是采用了SC-FDMA方式.拥有我国自主知识产权的3G标准一一TD—SCDMA在LTE演进计划中也提出了TD—CDM-OFDM的方案B3G/4G是ITU提出的目标,并希望在2010年予以实现。
matlab通信仿真实例Matlab通信仿真实例：频移键控（FSK）调制与解调引言：通信系统在现代社会的发展中起着关键作用，其性能的评估和优化是一个重要的研究方向。
Matlab作为通信仿真的强大工具，具有广泛的应用。
本文将以频移键控（FSK）调制与解调为例，介绍如何使用Matlab进行通信仿真实例。
我们将从FSK调制与解调的基本原理开始，逐步介绍Matlab编程实现。
第一节：FSK调制原理频移键控（FSK）是一种基于频率调制的数字调制技术。
在FSK调制中，数字数据被映射到不同的频率，即0和1分别对应不同的载波频率。
调制信号可以表示为：s(t) = Acos(2πf1t) ，当输入为0s(t) = Acos(2πf2t) ，当输入为1其中s(t)为调制信号，A为幅度，f1和f2分别为两个载波频率。
FSK信号的频谱包含这两个载波频率。
下面我们将使用Matlab实现FSK调制。
第二节：Matlab编程实现FSK调制在Matlab中，我们可以使用频率生成器函数freqgen来生成不同频率的信号。
首先，我们需要在Matlab中定义载波频率f1和f2，和待调制的数字数据序列x。
f1 = 1000; 第一个载波频率f2 = 2000; 第二个载波频率x = [0 1 0 1 0]; 待调制的数字数据序列接下来，我们可以根据以上公式，使用正弦函数生成相应的调制信号。
t = 0:0.0001:0.001; 时间间隔s = zeros(size(t)); 初始化调制信号为0for i = 1:length(x)if x(i) == 0s = s + cos(2*pi*f1*t);elses = s + cos(2*pi*f2*t);endend在上述代码中，我们使用for循环遍历输入数据序列的每个元素，根据输入数据的值选择不同的载波频率，并将调制信号叠加在一起。
最后，我们得到了FSK调制信号s。
接下来，我们将介绍FSK解调的原理和Matlab 的实现。
西南交通大学信息科学与技术学院通信工程专业移动通信仿真实验报告学号: 20114190姓名: 刘云毅专业: 通信工程二零一四年六月目录一、利用Matlab软件，建立BPSK基带传输系统，比较AWGN和Rayleigh信道下的系统BER性能。
(3)1.摘要 (3)2.系统框图 (3)3.代码： (3)4.仿真结果及讨论 (5)二、利用Matlab软件，建立QPSK基带传输系统，比较AWGN信道和Rayleigh信道下的系统BER性能。
(5)1.摘要 (5)2.系统框图 (6)3.代码 (6)4.仿真结果及讨论 (8)三、利用Matlab软件，建立16QAM基带传输系统，比较AWGN信道和Rayleigh信道下的系统BER性能。
(8)1.摘要 (8)2.系统框图 (9)3.代码 (9)4.仿真结果及讨论 (12)四、利用Matlab软件，分别建立OFDM基带传输系统，仿真其在Rayleigh信道下的系统BER性能。
(13)1.摘要 (13)2.系统框图 (14)3.代码 (14)4.仿真结果及讨论 (16)五、收获 (16)六、参考文献 (16)一、利用Matlab软件，建立BPSK基带传输系统，比较AWGN和Rayleigh信道下的系统BER性能。
1.摘要二相相移键控（BPSK）是用二进制基带信号（0、1）对载波进行二相调制。
BPSK是最简单的PSK形式，相移大小为180°，又可称为2-PSK。
利用pskmod调制函数产生BPSK基带信号，分别通过AWGN和Rayleigh信道，分别计算信号误码率，并作图比较。
2.系统框图3.代码：close all; %关闭当前打开的matlab窗口，如画图窗口等clear all; %清理workspace空间的所有变量clc; %清空commondn=10^5;M=2;m=randi([0,1],1,n); %生成1*10^5的0、1随机的矩阵：h=pskmod(m,M); %用BPSK调制m信号EbNo=[-1:40];ray=raylrnd(0.5,1,n) %生成瑞利信号hray=h.*rayfor i=1:length(EbNo);yNoise=awgn(h,EbNo(i),'measured'); %加噪声yawgn=pskdemod(yNoise,M); %AWGN信道解调信号[num_biterr,l]=biterr(m,yawgn); %计算AWGN信道下错误的比特数simawgn(i)=num_biterr/n; %计算AWGN信道下误比特率yRayNoise=awgn(hray,EbNo(i),'measured');yRay=pskdemod(yRayNoise,M); %计算Rayleigh信道解调信号[num_biterrray,ll]=biterr(m,yRay); %计算Rayleigh信道下错误的比特数simRay(i)=num_biterrray/n; %计算Rayleigh信道下误比特率endtheoryawgn=0.5*erfc(sqrt(10.^(EbNo/10))); %计算AWGN信道和Rayleigh信道理论误比特率EbNo_=10.^(EbNo/10);theoryray=0.5*(1-sqrt(EbNo_./(EbNo_+1)));%作图close allfiguresemilogy(EbNo,theoryawgn,'bp-','LineWidth',1.5);hold on;semilogy(EbNo,simawgn,'mx-','LineWidth',1.5);hold on;axis([0 30 10^-4 1]);semilogy(EbNo,theoryray,'rp-','LineWidth',1.5);semilogy(EbNo,simRay,'bx-','LineWidth',1.5);axis([0 30 10^-4 1]);grid onlegend('AWGN-Theory','AWGN-Simulation','Rayleigh-Theory','Rayleigh-Simulation');xlabel('Eb/NO, dB');ylabel('BER');title('BPSK 的误码性能');4. 仿真结果及讨论从图中可以看出，AWGN 信道和Rayleigh 信道下理论值和仿真曲线重合，这个仿真方法是正确的。
目录一、背景 (4)二、基本要求 (4)三、设计概述 (4)四、Matlab设计流程图 (5)五、Matlab程序及仿真结果图 (6)1、生成m序列及m序列性质 (6)2、生成50位随机待发送二进制比特序列，并进行扩频编码 (7)3、对扩频前后信号进行BPSK调制，观察其时域波形 (9)4、计算并观察扩频前后BPSK调制信号的频谱 (10)5、仿真经awgn信道传输后，扩频前后信号时域及频域的变化 (11)6、对比经信道前后两种信号的频谱变化 (12)7、接收机与本地恢复载波相乘，观察仿真时域波形 (14)8、与恢复载波相乘后，观察其频谱变化 (15)9、仿真观察信号经凯萨尔窗低通滤波后的频谱 (16)10、观察经过低通滤波器后无扩频与扩频系统的时域波形 (17)11、对扩频系统进行解扩，观察其时域频域 (18)12、比较扩频系统解扩前后信号带宽 (19)13、比较解扩前后信号功率谱密度 (20)14、对解扩信号进行采样、判决 (21)15、在信道中加入2040~2050Hz窄带强干扰并乘以恢复载波 (24)16、对加窄带干扰的信号进行低通滤波并解扩 (25)17、比较解扩后信号与窄带强干扰的功率谱 (27)六、误码率simulink仿真 (28)1、直接扩频系统信道模型 (28)2、加窄带干扰的直扩系统建模 (29)3、用示波器观察发送码字及解扩后码字 (30)4、直接扩频系统与无扩频系统的误码率比较 (31)5、不同扩频序列长度下的误码率比较 (32)6、扩频序列长度N=7时，不同强度窄带干扰下的误码率比较 (33)七、利用Walsh码实现码分多址技术 (34)1、产生改善的walsh码 (35)2、产生两路不同的信息序列 (36)3、用两个沃尔什码分别调制两路信号 (38)4、两路信号相加，并进行BPSK调制 (39)5、观察调制信号频谱，并经awgn信道加高斯白噪和窄带强干扰 (40)6、接收机信号乘以恢复载波，观察时域和频域 (42)7、信号经凯萨尔窗低通滤波器 (43)8、对滤波后信号分别用m1和m2进行解扩 (44)9、对两路信号分别采样，判决 (45)八、产生随机序列Gold码和正交Gold码 (47)1、产生Gold码并仿真其自相关函数 (48)2、产生正交Gold码并仿真其互相关函数 (50)九、实验心得体会 (51)直接序列扩频系统仿真一、背景直接序列扩频通信系统(DSSS)是目前应用最为广泛的系统。
Matlab仿真在高职通信实验教学中的应用Matlab是一种强大的工具，广泛应用于工程领域的仿真与分析。
在高职通信实验教学中，Matlab仿真能够帮助学生更好地理解和掌握通信原理和技术。
本文将探讨Matlab仿真在高职通信实验教学中的应用，希望能够为相关教学工作者提供一些参考和借鉴。
1.1 提高学生的实践能力传统的通信实验通常需要大量的硬件设备和实验仪器，而Matlab仿真可以在计算机上完成实验，不仅节省了实验设备和空间，还可以有效提高学生的实践能力。
学生可以通过Matlab仿真软件，模拟各种通信系统的传输过程，调试各种参数，观察系统的动态性能，进一步加深对通信原理的理解，并在实践中锻炼自己的实验技能。
Matlab仿真可以帮助学生在通信原理和技术方面进行深入的研究和分析，掌握系统设计与调试的方法和技巧，提高专业水平。
学生可以通过Matlab仿真软件，编写自己的程序，设计各种通信系统的信号处理、调制解调、编解码、误差控制等算法，并对系统进行仿真验证，不断提高自己的专业能力和素养。
1.3 培养学生的创新意识Matlab仿真可以为学生提供一个开放的平台，让他们有更多的自由度和创造性，促进他们的创新意识。
学生可以通过Matlab仿真软件，尝试各种新的通信系统方案和算法，探索新的通信技术和应用，激发他们的创新潜力，培养他们的创新意识和能力。
Matlab仿真可以应用于高职通信实验教学的各个环节，包括信号处理、调制解调、通信系统设计、通信系统性能评估等方面。
下面分别介绍一些具体的应用案例。
2.1 信号处理仿真通信系统中信号处理是一个重要的环节，Matlab可以帮助学生模拟各种信号处理方法和算法。
学生可以利用Matlab仿真软件设计和验证各种滤波器的性能，比较不同滤波器的频率响应和相位特性，了解各种数字信号处理技术的优缺点。
学生还可以通过Matlab仿真软件实现各种信号的变换和调制，比如傅立叶变换、小波变换、QAM调制等，观察和分析信号在频域和时域的性质，为日后的通信系统设计打下基础。
2012级移动通信仿真实验——1234567 通信S班一、实验目的：（1）通过利用matlab语言编程学会解决移动通信中基本理论知识的实验分析和验证方法；（2）巩固和加深对移动通信基本理论知识的理解，增强分析问题、查阅资料、创新等各方面能力。
二、实验要求：（1）熟练掌握本实验涉及到的相关知识和相关概念，做到原理清晰，明了；（2）仿真程序设计合理、能够正确运行；（3）按照要求撰写实验报告（基本原理、仿真设计、仿真代码（m文件）、仿真图形、结果分析和实验心得）三、实验内容：1、分集技术在Rayleigh衰落信道下的误码率分析内容要求：1）给出不同调制方式（BPSK/MPSK/QPSK/MQAM任选3种，M=4/8/16）在AWGN和Rayleigh 衰落环境下的误码率性能比较，分析这些调制方式的优缺点；2）给出Rayleigh衰落信道下BPSK在不同合并方式（MRC/SC/EGC）和不同路径（1/2/3）时的性能比较，分析合并方式的优缺点；3）给出BPSK在AWGN和Rayleigh衰落信道下1条径和2条径MRC合并时理论值和蒙特卡洛仿真的比较。
3、直接扩频技术在Rayleigh衰落信道下的误码率分析内容要求：1）m-序列、Gold序列和正交Gold序列在AWGN信道下的QPSK误码率分析；2）m-序列、Gold序列和正交Gold序列在Rayleigh信道下的QPSK误码率分析；3）m-序列在AWGN和Rayleigh信道下的QPSK误码率分析；4）m-序列Rayleigh信道下不同调制方式MQAM（M=4/8/16）时的误码率分析。
四、实验数据1、基于MATLAB中的BPSK误码性能研究BPSK（Binary Phase Shift Keying ）即双相频移键控，是把模拟信号转换成数据值的转换方式之一。
利用偏离相位的复数波浪组合来表现信息键控移相方式的一种。
本实验将简要介绍BPSK调制方式的特点，调制解调方法，以及在Matlab中在AWGN信道中的误码性能。
（1）BPSK调制原理二进制相移键控（BPSK）是利用载波的相位的变换来传递信息，而振幅和频率保持不变，BPSK的时域表达式为：πgttuA+=t f)2cos()(Φ)(mcTΦ=n0（发送“0”时）或1（发送“1”时）改写之后为tf tg A t u c T m π2cos )()(=或tf tg A c T π2cos )(-另外BPSK 信号一般用双极性（bipolarity ）全占空矩形脉冲序列与一个正弦载波相乘表征。
PSK 各信号具有相同的能量，即sT m dt g A dt t u εε===⎰⎰∞∞∞∞222)(m ε表示每个传输符号能量，Tt g T 2)(=定义为一个矩形脉冲 ，0≤t ≤T于是在符号区间0≤t ≤T 内传输的信号波形可表示为（其中A=sε）则 )2cos(2)(n c sm t f T t u φπε+=如果将其看成两相角之和，即可表示为tf M mt g t f M m t g t u c T s c T s m ππεππε2sin )2sin()(2cos )2cos()()(-=其中)(1t Φ)(2t Φ是两个正交基函数，定义为t f t g t c T πφ2cos )()(1=t f t g t c T πφ2sin )()(2-=并把改两个基函数能量归一化到1BPSK 相位解调与检测AWGN 信道中，接受信号可表示为：)()()(t n t u t r m +==)2sin()()2cos()()(t f t n t f t n t u c s c c m ππ-+其中)(t n c 和)(t n s 是加性噪声的两个正交分量。
将接受信号与)(1t Φ和)(2t Φ做互相关，两个相关器的输出即可产生受噪声污染的信号分量，可表示为nu r m +==s s c s n M mn M m ++)2sin()2cos(πεπε，m=0,1,2,3其中⎰∞∞=dt t n t g n c T c )()(21 ⎰∞∞=dtt n t g n s T c )()(21且两正交噪声分量是零均值互不相关的高斯随机过程，于是)(t n c 和)(t n s 的方差是：2)()(022N n E n E s c ==最佳检测器将接受信号向量r 投射到所有可能的传输信号向量之一上，并选对应于最大投影的向量，据此相关准则即为mm s r s r C *),(=m=0,1,2,3由于全部信号都具有相等的能量，因此数字相位调制的一种等效检测器标准就是计算接收信号向量),(s c r r r 的相位：csr r r arctan=θ并从信号集}{m s 中选取其相位最接近r θ的信号。
在AWGN 信道中，二相相位调制与二进制PAM 相同，差错概率为：)2(N Q P be ε=，其中为每比特能量。
（2）程序代码% BPSK 在AWGN 平坦衰落信道的无码性能仿真************************************* %*************************** ************************************* clf; clc;SNRindB1=0:2:15; % 给定要进行仿真的信噪比(dB) SNRindB2=0:0.1:15; % 给定要进行理论计算的信噪比(dB)%************对SNRindB1进行Monte Carlo 仿真******************************** for i=1:length(SNRindB1)pb=BPSK2(SNRindB1(i)); % 调用BPSK2函数对给定信噪比进行仿真 smld_bit_err_prb(i)=pb; % 通过调用函数仿真获得比特误码率 end ;%**************************************************************************%*************对SNRindB2进行理论分析*************************************** for i=1:length(SNRindB2)SNR=exp(SNRindB2(i)*log(10)/10); % dB 单位信噪比化成一般式信噪比 theo_err_prb(i)=Qfunct(sqrt(2*SNR)); % 调用Q 函数计算理论值 end ;%**************************************************************************% *************绘制相关曲线************************************************ colordef whiteh1=semilogy(SNRindB1,smld_bit_err_prb,'g*'); %绘制比特误码率曲线holdh2=semilogy(SNRindB2,theo_err_prb,'g'); %绘制理论比特误码率曲线legend('BPSK仿真误码率','BPSK理论误码率');xlabel('E/N(dB)')ylabel('Pe')title('BPSK在AWGN信道中的误码性能 ')(3)在AWGN信道中BPSK的误码率分析基于前面的仿真原理，将理论值与仿真值进行对比，分析合理性，首先由MATLAB程序产生信号源，再模拟AWGN平坦衰落信道中叠加加性高斯白噪声，在接收端对接收信号进行检测与估值，并对信号进行判决恢复原始信号。
得到仿真比特误码率和理论比特误码率如下：分析：从上图可以看出，仿真比特误码率和理论比特误码率非常接近，不管是在信噪比较低的情况下，还是信噪比较高的情况下，两者都符合得很好，但可以看出，随着信噪比逐渐加大，两者渐渐有了分叉，慢慢显示出差距来，这说明在大信噪比的情况下，理论值还是会偏离实际值的，但是误码率越来越小，越来越向好的方向发展。
下面则给出了三种调制方式的误码性能比较分析：将QPSK，BPSK，16QAM，FSK四种调制方式，包括理论值与实际值，放在同一个图下，对他们进行对比，可以很清晰地发现，QPSK在信噪比较小时，仿真值和理论值就有了偏离，且两者数值都比较大，当信噪比越来越大时，仿真值成直线几乎没变化，而实际值的Pe值逐渐变小，这种调制方式不是很可取；16QAM的性能跟QPSK相比，在低信噪比时，Pe值较大（还要大于QPSK的），随着信噪比逐渐增大，16QAM的Pe值逐渐减小，且理论值与实际值比较契合，在大信噪比情况下，误码性能略逊与QPSK的；FSK的理论值和实际值在各种信噪比下都比较契合，两者几乎没有大的差距，非常理想，无论是在低，高信噪比下，性能都要比QPSK的优越一些；BPSK性能最优！理论值与实际值契合得比较理想，而在低，高信噪比情况下，Pe值都是最低的，且随着信噪比逐渐增大，Pe实际值迅速减小，实现起来性能十分优越。
因此在选择对误码性能要求较高的系统时，BPSK可作为首选，FSK次之，QPSK和16QAM再考虑实际情况选择，而在其他状态时，也可优先选择BPSK。
2、QPSK在AWGN信道下的仿真（上图已有）clear;close all;N=10000;Fd=1;Fs=1*Fd;M=4;SNR_db=0:2:14;for n=1:length(SNR_db)Eb_N0=10^(SNR_db(n)/10);sgma=sqrt(1/(2*Eb_N0));x=randint(N,1,M);y=dmodce(x,Fd,Fs,'psk',M);a11=randn(1,N);b11=randn(1,N);%产生低通滤波器b=-ones(1,Fs);b=b/Fs;a=1;fad1=filter(b,a,a11);fad2=filter(b,a,b11);ynoise=y.*(abs(fad1+j*fad2))'+sqrt(Fs/Fd)*sgma*(randn(length(y),1)+j*randn(leng th(y),1));ynoise1=y+sqrt(Fs/Fd)*sgma*(randn(length(y),1)+j*randn(length(y),1))z=ddemodce(ynoise,Fd,Fs,'psk',M);z1=ddemodce(ynoise1,Fd,Fs,'psk',M);[numbers,p1m(n)]=symerr(x,z);[numbers,p2m(n)]=symerr(x,z1)end;semilogy(SNR_db,p1m,'*-',SNR_db,p2m,'rx-');xlabel('信噪比（dB）');ylabel('误码率');legend('瑞利信道仿真得到的误码率','高斯信道仿真得到的误码率');axis([0 15 10^(-4) 1]);clear;close all;N=10000; Fd=1;Fs=1*Fd;M=4;for SNR_db=0:10:20Eb_N0=10^(SNR_db/10);sgma=sqrt(1/(8*Eb_N0));x=randint(N,1,M);y=dmodce(x,Fd,Fs,'psk',M);ynoise=y+sqrt(Fs/Fd)*sgma*(randn(length(y),1)+j*randn(length(y),1));figure(SNR_db+1);axis([1.2 1.2 1.2 1.2]);hold on;for i=0:M-1plot(cos(2*pi*i/M),sin(2*pi*i/M),'.','MarkerSize',20);endplot(ynoise,'+');hold off;end;3、M-QAM调制在高斯信道和Rayleigh衰落信道中的平均误码率性能研究(1)QAM的调制和相干解调框图如图（1）、图（2）所示。
