通信原理MATLAB仿真课程设计
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通信工程课程设计 matlab一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握通信工程中使用Matlab进行仿真实验的基本方法和技巧。
在知识目标方面,学生需要理解Matlab在通信工程中的应用场景,掌握Matlab的基本语法和编程技巧,以及熟悉通信系统的仿真流程。
在技能目标方面,学生需要能够独立完成简单的通信系统仿真实验,熟练使用Matlab进行数据分析和管理。
在情感态度价值观目标方面,学生应该培养对通信工程的兴趣,提高创新能力和团队合作意识。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括Matlab的基本使用方法、通信系统的仿真原理和实例演示。
首先,我们将介绍Matlab的界面布局和基本语法,让学生能够快速上手。
然后,我们将讲解通信系统的基本原理,如调制、解调、编码和解码等,并通过实例演示如何使用Matlab进行通信系统的仿真。
最后,我们将安排学生进行实际操作,完成一些简单的通信系统仿真实验,以提高他们的实际操作能力。
三、教学方法为了达到本节课的教学目标,我们将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
首先,我们将采用讲授法,为学生讲解Matlab的基本使用方法和通信系统的原理。
然后,我们将采用案例分析法,通过实例演示和分析,让学生深入了解通信系统的仿真过程。
此外,我们还将采用实验法,让学生亲自动手进行通信系统的仿真实验,提高他们的实际操作能力。
在整个教学过程中,我们将注重激发学生的学习兴趣和主动性,鼓励他们积极参与讨论和提问。
四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源。
首先,我们将使用教材《通信工程导论》作为主教材,为学生提供理论知识的系统学习。
其次,我们将提供一些参考书籍,如《Matlab入门与提高》等,供学生自主学习参考。
此外,我们还将在课堂上使用多媒体资料,如PPT演示文稿和视频教程,以丰富学生的学习体验。
最后,我们将准备实验设备,如计算机和通信实验箱,让学生进行实际操作和实验。
通信原理matlab课程设计报告目录一.问题描述-----------------------------------------3 二.实验原理-----------------------------------------4 三.源程序-------------------------------------------6 四.数据测试----------------------------------------16 五.调试分析----------------------------------------22 六.用户使用手册------------------------------------23 七.心得体会----------------------------------------24一、问题描述1 使用编程完成3的编码与解码2 课程设计需要运用编程实现222,2调制解调过程,并且输出其源码,调制后码元以及解1调后码元的波形二、实验原理编码解码原理3码:三阶高密度双极性码 3码与二进制序列的关系:(1)二进制信号序列中的“0”码在3码中仍编为“0”码,二进制信号中“1”码,在3码中应交替地成+1和-1码,但序列中出现四个连“0”码时应按特殊规律编码;2(2)二进制序列中四个连“0”按以下规则编码:信码中出现四个连“0”码时,要将这四个连“0”码用V或B00V取代节来代替(B和V也是“1”码,可正、可负)这两个取代节选取原则是,使任意两个相邻v脉冲间的传号数为奇数时选用V取代节,偶数时则选用B00V取代节 2二进制数字调制技术原理数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输,在实际应用中,大多数信道具有带通特性而不能直接传输基带信号为了使数字信号在带通信道中传输,必须使用数字基带信号对载波进行调制,以使信号与信道的特性相匹配这种用数字基带信号控制载波,把数字基带信号变换为数字带通信号的过程称为数字调制通常使用键控法来实现数字调制,比如对载波的振幅、频率和相位进行键控(1)2信号的产生方法通常有两种:模拟调制和键控法解调有相干解调和非相干解调P=1时f(t)=;p=0时f(t)=0;其功率谱密度是基带信号功率谱的线性搬移(2) 一个2信号可以看成是两个不同载波的2信号的叠加其解调和解调方法和差不多2信号的频谱可以看成是f1和f2的两个2频谱的组合(3) 2以载波的相位变化作为参考基准的,当基带信号为0时相位相对于初始相位为0,当基带信号为1时相对于初始相位为° (4) 2调制原理方框图如下图S(t)载波A(t)移相码变换间接法信号调制器原理方框图2信号的解调,主要有两种方法,即相位比较法和相干解调法相干解调法原理方框图如下图:带通滤相乘低通滤波抽样判决逆码变换本地载波提取3相干解调法原理方框图三、源程序a=20; %a数如r=(21a-1); %a-1个rn=r-1; %rn=[1rn]; %表示元素个数,可以修改码元为任意个随机产生离散均匀二值分布,共每个元素减1变为二值随机数列跟书上一致,从1开始随机产生离散均4匀二值分布,共a个=rn; %将原序列保存起来,便于后面解码后比较l=1; k=1:a-3(rn(k))==1m=rn(k); %m记录可能存在的连续4个0前面非零码元的符号rn(k)==0rn(k+1)==0 rn(k+2)==0rn(k+3)==0 %检测是否连续4个码元都是0 rn(k+3)=2*m; %用2表示书上的V rn ; %插入V(2)后l=1; %l=1表示两个V之间有偶数个非零码,0是偶数,所以初始为1,l=-1表示两个V之间有奇数个非零码 s=1:a(rn(s))==2 d=s+1:a (rn(d))==1 %V之间的非零码只有+1,-1遇到一个一使l变一次号,表示偶数或奇数 l=-l;(rn(d))==2 l~=1l=1; %不需要插入B时若检测到V也应把计数器清零%最初版本的升级处1 %检测到下一个V时,若为偶数个,则插入Brn(d-3)=3*(-(rn(d-4))/((rn(d-4)))); %3代表B插入不带符号的Brn(d:a)=-rn(d:a);%V后的符号再交替5rn %到此处完成了插入不带符号的 B % s=1:a% (rn(s))==3 %找到B%rn(s)=rn(s)*(-(rn(s-1))/((rn(s-1)))); %B与前一个位置的带符号的归一值相乘再取反,实现符号B(3)的极性与前一非符号的相反%B后面第三个就是接下来的V从它开始非零码正负号交替变化 % %=rn; %给B(3)添加了符号,并且实现了V 后的符号再交替%以上便实现了3的编码%下面进行解码 k=1:a(rn(k))==2rn(k-3)=0;rn(k)=0; %每个V都变成0,V前面第三个有可能是B(3)有可能是0也恢复为0(rn(k))==1 rn(k)=1;rn %解码后的恢复序列rn- %解码与原码比较全为0则解码正确s=('通信原理''2''2''2''2') s1='2'; n=8;N=;K=4; a=(1n); =[];sl=[];=1e3;fc=1e3;%载频1 t=(01/N); i=1:(a)6a(i)==01=(1N);1=(1N);=[1]; c=(2*pi*t*fc); sl=[sl c];(1);(K11);('')('基带信号') ;([0N*(a)-]);tz=*6*sl;(K12);(tz'');('调制后信号'); ;=(tz80'');(K13);('') ;('信号+噪声')Fs=3e3;[ba]=(440[]*2/Fs);%设计带通滤波器,阶数为4,通带纹波,阻带衰减40DBsf=(ba);%信号通过该滤波器 (2); K1=4;(K111);(sf'') ;('')2=(sf); %乘同频同相(K112);(2'') ;('全波整流器');Fs=3e3;%抽样频率HZ[ba]=(440[50]*2/Fs);%设计低通滤波器 sf1=(ba2);%信号通过该滤波器,输出信号sf (K113);(sf1'') ;('');sf2=[];LL=fc/*N; i=LL/2; =[];(i<=(sf1)) %判决 sf2=[sf2sf1(i)>=];7i=i+LL;i=1:(sf2) sf2(i)==01=(1N);1=(1N);=[1];(1);(K14); ('') ;('解调后信号'); ([0N*(sf2)-]);2='2';l=(0pi50);% 数据初始化 t=(09*pi); b=1:1:9;=1:1:; f=1:1:; g=1:1:;w1=2 %正弦波f1的频率可以根据自己想要的频率在此改写 %正弦波f2的频率可以根据自己想要的频率在此改写 f1=(w1*l); (1);f2=(w1*l+pi); (1);(211)(lf1)([0 pi - ])('t')('f1');%画出f1信号波形(212)(lf2)([0 pi - ])('t')('f2');%画出f2信号波形 a=[0 1 0 0 0 1 1 0 1]i=1:9 %2编码 a(i)==0k=1:50 %如果二进制原码为0则输出f1波形 (k+50*(i-1))=f1(k);j=1:50(j+50*(i-1))=f2(j); %r如果二进制原码为1则输出f2波形8i=1:9 %2解码 n=0;m=0; j=1:50(j+50*(i-1))-f1(j)==0 n=n+1;(j+50*(i-1))-f2(j)==0 m=m+1; n>mb(i)=0; b(i)=1; bi=1:9 %画出解码后的波形包括原码和解码出的码进行对比 j=1+50*(i-1):50*i f(j)=a(i); g(j)=b(i);(2);(311)(tf)([0 9*pi - ])('t')('数字基带调制原码');(312)(t)([0 9*pi - ])('t')('调制好的波形');(313)(tg)([0 9*pi - ])('t')('解码得到的码');[]=(fg)3='2';%==生成随机码元、基带信号、调制================% n=8;%随机码元个数N=;%模拟一个码元的点数 K=4;%1画四个小图 a=(1n)%码元生成=[];%定义空数组,存放基带信号 i=1:(a) a(i)==01=(1N);1=(1N);9=[1];%基带信号(1);(K11);('')('基带信号') ;([0N*(a)-]);=1e3;%每一个码元中采样点的间隔宽度 fc=1e3;%载频1t=(01/N); tz=[];c1=(2*pi*t*fc);%载波c2=(2*pi*t*fc*2);%载波i=1:(a) a(i)==1 tz=[tzc1];tz=[tzc2];(K12);(tz'');('2已调信号'); ;=(tz20'');%加噪(K13);('') ;('信号+噪声')%===========解调============% Fs=5e3;%采样频率[b1a1]=(440[]*2/Fs);%设计带通滤波器,阶数为4,通带纹波,阻带衰减40DB[b2a2]=(440[]*2/Fs); sa=(b1a1);%信号通过该滤波器 sb=(b2a2); (2);K1=3;%2画输出数据出错错误:有时运行程序,在产生随机二进制码时由于程序的不稳定,在产生1的时候却产生了2,进行程序修改之后是之变得稳定输出提示语句未显示错误:提示语与程序中设置显示语言发生冲突使用模块时未能成功连接错误:连接语使用不一致21六、用户使用手册《通信原理》樊昌信曹丽娜编国防工业出版社《程序设计与应用》刘卫国主编高等教育出版社22七、心得体会通过这两周的通信原理课程设计实践,我复习了编程语言的基本概念、语法、语义和数据类型的使用特点,加深了对课堂所学理论知识的理解,掌握了运用结构化程序设计的基本思想和方法,更重要的是培养了自己的自学能力因为这是我们第二次接触编程语言,在编写程序以及调试的过程中遇到了很多困难,但是我通过去图书馆查找资料,请教同学老师,再自己一点点改善程序,最终编写出一个比较完善的程序,实现了所有要求功能,这是最值得我欣慰的一点以下是我的几点切身感受:编写程序需要一个清醒的头脑,明确的思路,同时也要有耐心毅力刚拿到程序设计课题时,我感觉一片茫然,因为在之前的信号处理学习中,只是在一些例题中接触过语言,甚至没有看过一些基础的书籍,更没有上过课,所以初次遇到一个实际问题,感觉无从下手这是由于自己对的模块设计不够理解,同时对的基本语句一无所知,不过通过请教老师懂得了首先要设计目录,再根据用户输入执行语句,在每个后调用一个函数,来实现要求的功能,这样一下子豁然开朗,掌握了基本设计思路之后,后面的编程就顺利多了至此,我真真体会到清晰地思路对成功编写一个程序的重要性当然成功编写一个程序绝非易事,之前,我总以为程序能够正常运行,就代表着编程成功,后来我才发现我大错特错了我用了三天时间,完成了程序的编写、改错,但我立刻发现尽管程序能够正常运行,部分功能却不完善,甚至不能实现经过一次又一次调试、修改又修改,一点一点发现问题并改正,我才真正发现编程远没有想象中的简单它需要的不仅是清晰地编程思路、编程技巧,还需要有耐心有毅力,不要放弃我们在大学需要学习的不仅是基础知识、专业知识,更重要的是一种学习能力正如老师所说学习是终生的,因此学习能力也就能让我们受益终生由于课堂时间有限,课程只能靠我们自学,然而画图功能我们必须用到,因此只能通过自习,实践也证明我们是有自学的潜能的,通过自学课本,不理解的知识,通过查找资料,请教老师,最终掌握知识,因此,这次课程设计时间培养了我们的自学能力。
《通信系统仿真》课程设计报告书课题名称 Rayleigh 无线衰落信道的MATLAB仿真姓 名 伍伟学 号 1312402-02 学 院 通信与电子工程学院专 业 通信工程 指导教师肖湘2015年 12月19日※※※※※※※※※ ※※ ※※※※ ※※※※※※※※※2013级学生 通信系统仿真课程设计Rayleigh 无线衰落信道的MATLAB 仿真1 设计目的(1) 对瑞利信道的数学分析,得出瑞利信道的数学模型。
(2) 利用MATLAB 对瑞利无线衰落信道进行编程。
(3) 针对服从瑞利分布的多径信道进行仿真,加深对多径信道特性的了解。
(4) 对仿真后的结果进行分析,得出瑞利无线衰落信道的特性。
2 设计要求(1) 设计一个瑞利无线衰落信道;(2) 进一步地了解瑞利无线衰落信道对信号的影响; (3) 在设计无线多径信道时,对路径的多少一定要选择合理。
3 设计思路(1) 分析出无线信道符合瑞利概率密度分布函数,写出数学表达式。
(2) 建立多径衰落信道的基本模型。
(3) 对符合瑞利信道的路径衰落进行分析,并利用MATLAB 进行仿真。
4 设计内容4.1 理论分析及数学推导无线信道大体可以分为4种:慢变瑞利衰落信道、快变瑞利衰落信道、慢变频率选择性信道、快变频率选择性信道。
在N 条路径的情况下,信道的输出为1()()[()]Nnnn y t a t x t t =τ=-∑ (4.1.1)式中,()n a t 和()n t τ表示与第N 条多径分量相关的衰落和传播延迟,延迟和衰减都表示为时间的函数。
由于大量散射分量导致接收机输入信号的复包络是一个复高斯过程。
在该过程均值为0的情况下,幅度满足瑞利分布。
如果存在直射路径,幅度则变为莱斯分布。
现在来确定介绍信号的复包络。
假定信道的输入是一个经过调制的信号,其形式为()()cos[2]()c x t A t f t x t π=+φ()t(4.1.2)通常采用低通等效信号来完成波形仿真,所以,下面确定()x t 和()y t 的低通复包络。
基于matlab的通信原理课程设计标题:基于MATLAB的通信原理课程设计引言:在现代信息社会中,通信原理是计算机、通信和电子工程等领域中必不可少的基础学科。
为了更好地理解和应用通信原理的相关知识,本文将介绍一种基于MATLAB的通信原理课程设计,旨在通过实际操作加深对通信原理的理解和应用。
第一部分:通信原理的基础知识在这一部分中,我们将简要介绍通信原理中的基础知识,包括信号与系统、调制与解调、多路复用等内容。
通过对这些知识点的介绍,读者将对通信原理的基本原理有一个清晰的认识。
第二部分:MATLAB在通信原理中的应用在这一部分中,我们将介绍如何使用MATLAB来实现通信原理中的相关内容。
具体包括MATLAB中信号与系统的建模和仿真、调制与解调算法的实现以及多路复用技术的模拟等。
通过这些实例,读者将学会如何使用MATLAB来进行通信原理的实际操作,并将理论与实践相结合。
第三部分:基于MATLAB的通信原理课程设计在这一部分中,我们将详细介绍一个基于MATLAB的通信原理课程设计的步骤和内容。
我们将选择一个特定的通信原理主题,例如调制与解调、信道编码等,并明确课程设计的目标和要求。
接下来,我们将介绍如何利用MATLAB对所选主题进行建模和仿真,以及如何设计实验来验证理论和算法。
我们将提供一些常见问题的解答和示例,以帮助读者更好地完成该课程设计。
第四部分:总结与回顾在这一部分中,我们将对整个文章进行总结和回顾。
我们将重点强调通信原理课程设计的重要性,以及基于MATLAB的实践操作对于加深对通信原理的理解和应用的作用。
我们将强调课程设计过程中遇到的挑战和解决方案,以及对课程设计结果的分析和评估。
观点和理解:基于MATLAB的通信原理课程设计是一种非常有效的教学方法。
它不仅让学生能够在实际操作中加深对通信原理的理解和应用,而且能够培养学生的研究和问题解决能力。
通过该课程设计,学生将学会如何利用MATLAB进行模拟和仿真,并掌握通信原理中的关键算法和技术。
通讯原理课程设计MATLAB一、教学目标本课程的目标是让学生掌握通讯原理的基本知识,学会使用MATLAB进行通讯系统的仿真和分析。
通过本课程的学习,学生应能理解并运用模拟通信和数字通信的基本原理,熟练使用MATLAB进行通信系统的建模和仿真,提高解决实际通信问题的能力。
具体来说,知识目标包括:1.掌握通信系统的基本概念和分类。
2.理解模拟通信和数字通信的基本原理。
3.熟悉MATLAB在通信系统中的应用。
技能目标包括:1.能够使用MATLAB进行通信系统的仿真和分析。
2.能够根据实际问题选择合适的通信方案和算法。
3.能够撰写规范的实验报告,对实验结果进行分析和讨论。
情感态度价值观目标包括:1.培养学生的团队合作意识和沟通能力。
2.培养学生的创新精神和批判性思维。
3.培养学生对通信技术的兴趣和热情,提高其对专业学习的积极性。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括通信系统的基本概念、模拟通信和数字通信的原理,以及MATLAB在通信系统中的应用。
具体的教学大纲如下:1.通信系统的基本概念和分类:介绍通信系统的定义、分类和性能指标。
2.模拟通信原理:包括调幅、调频和调相的原理及其应用。
3.数字通信原理:包括数字调制、解调、编码和解码的原理及其应用。
4.MATLAB在通信系统中的应用:介绍MATLAB的基本使用方法,以及如何利用MATLAB进行通信系统的仿真和分析。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法,包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法:通过教师的讲解,使学生掌握通信原理的基本知识和MATLAB的基本使用方法。
2.讨论法:引导学生进行思考和讨论,提高学生的创新精神和批判性思维。
3.案例分析法:通过分析实际案例,使学生更好地理解通信原理和MATLAB在通信系统中的应用。
4.实验法:让学生亲自动手进行实验,培养学生的实践能力和团队合作意识。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将选择和准备以下教学资源:1.教材:《通信原理》和《MATLAB教程》。
一、课程设计背景通信系统是现代信息社会中至关重要的基础设施,其设计和性能分析对于信息传输和交换具有重要意义。
Matlab作为一种强大的科学计算软件,被广泛应用于通信系统的仿真设计中。
本课程设计旨在通过Matlab软件进行通信系统的仿真设计,帮助学生掌握通信系统的基本原理和仿真方法,提高其工程实际应用能力。
二、课程设计目标1.了解通信系统的基本原理和结构;2.掌握Matlab编程基础及其在通信系统仿真中的应用;3.掌握通信系统常用信号处理技术;4.能够利用Matlab软件对通信系统进行仿真设计和性能分析。
三、课程设计内容1.通信系统基础知识介绍1.1 通信系统的基本原理1.2 通信系统的结构和功能2.Matlab编程基础2.1 Matlab语言基础2.2 Matlab基本操作和常用函数3.通信系统仿真设计3.1 通信系统信号生成和处理3.2 信道模型和噪声分析4.通信系统性能分析4.1 误码率性能分析4.2 信噪比分析4.3 频谱分析5.通信系统仿真设计案例分析5.1 数字调制与解调仿真设计5.2 OFDM系统性能分析5.3 MIMO系统仿真设计及性能分析四、课程实践环节1.使用Matlab进行通信系统仿真设计的基本操作演练;2.利用Matlab开发和验证通信系统中的基本算法;3.对通信系统的性能进行仿真分析,并进行结果验证;4.辅助课程设计项目的实践环节,帮助学生加深对通信系统仿真设计的理解和掌握。
五、课程设计评价1.学生综合能力的评价1.1 学生对通信系统基础知识的掌握情况1.2 学生Matlab编程能力的提升情况1.3 学生通信系统仿真设计能力的提高情况2.课程设计效果的评价2.1 课程内容是否能满足学生学习需求2.2 课程设计项目实践环节的实际效果2.3 课程设计是否对学生的就业和科研有帮助六、课程设计具体步骤1.明确课程设计目标和内容,制定详细的教学计划;2.准备教学资源和实践环节所需的软硬件设备;3.进行教师培训,提高教师对课程设计内容和实践操作的掌握程度;4.组织学生参与通信系统的相关理论学习和Matlab编程基础课程;5.根据课程设计内容和步骤进行实践操作演练;6.指导学生进行通信系统的仿真设计和性能分析实践;7.进行课程设计项目实践环节,辅助学生加深对通信系统仿真设计的理解和掌握;8.评价课程设计效果,总结经验和改进措施。
西南石油大学通信原理课程设计课程:通信原理题目:新型模拟调制和数字带通调制技术院系:电子信息工程学院专业年级:通信工程2007级姓名:张伟学号: 0707050133指导教师:郑勉2010年6月17日一、课程设计的目的通过自主设计,加深对PCM编码的了解,巩固课堂所学知识。
同时在熟悉MATLAB基础上应用simulink仿真PCM编码器,通过反复调试和理解,基本掌握该仿真软件的使用。
更重要的是,在设计中培养自主创新意识和动手能力,建立起良好的工作习惯和科学素养。
二、程设计的的内容利用MATLAB集成环境下的Simulink仿真平台,设计一个PCM编码器,用示波器观察输入波形和编码波形,最后结合理论对比波形得出结论。
三、课程设计要求1、熟悉matlab环境下的Simulink仿真平台,熟悉PCM编码原理,构建PCM编码电路图。
2、对模拟信号进行采样量化编码,建立仿真模型,分析编码仿真波形。
3、技术要求:模拟信号频率最高限制在4KHz内。
基于MATLAB的模拟调制和数字带通调制技术具体内容: 基于MATLAB的PCM编码器仿真作者:张伟(西南石油大学电信院通信工程2007级)指导教师:郑勉收稿日期:2010 年 6 月22 日【摘要】PCM脉冲编码调制是Pulse Code Modulation的缩写。
PCM编码广泛应用于数字音频信号的处理。
模拟信号数字化必须经过三个过程,即抽样、量化和编码,以实现话音数字化的脉冲编码调制。
在熟悉和掌握PCM编码过程及原理基础上,然后利用MATLAB 进行具体仿真,并观察分各主要波形。
【关键词】MATLAB仿真PCM 编码器的Simulink实现Title :On the basis of matlab and figures with mixed with modulation technology Contents:pcm encoder simulation based on MatlabAuthor :zhang wei(SWPU telecom institute communication engineering 2007)Instructor: zheng mianDate of handed up: 22/6/2010[Abstract]Pcm pulse code modulation, a pulse code modulation the pcm code widely used in the digital audio signal that the analog signals. after three processes must be digitized, sampling, quantizing and coding, to make digital pulse code modulation voice. the encoding process and the pcm and principles, and then using matlab a concrete simulation and observe a major wave.[Key words]Matlab sampling PCM Simulink implementation of the encoder【正文】1MATLAB仿真简介利用MATLAB 提供的可视化工具Simulink 可以建立了扩频通信系统仿真模型。
课程设计原理班级:姓名:学号:指导教师:成绩:电子与信息工程学院信息与通信工程系课程设计评分标准目录摘要Ⅲ关键词Ⅲ第一章引言11.1 课程设计目的和意义11.2 课程设计容 1第二章 Matlab和Simulink的相关介绍12.1 Matlab简介 12.1.1 Matlab的功能 12.1.2 学习Matlab需要掌握的基本知识 12.2 Simulink简介 22.2.1 Simulink功能 22.2.2 特点 2第三章 DSB信号调制、解调原理 33.1 DSB信号调制原理 33.2 DSB信号解调原理 43.2.1 时域分析 43.2.2 频域分析 5第四章基于Matlab编程DSB系统的仿真 54.1 DSB调制 54.1.1 DSB调制仿真代码 54.1.2 DSB调制仿真波形 (6)4.2 高斯白噪声信道64.2.1 高斯白噪声信道仿真代码64.2.2 高斯白噪声信道仿真波形 84.3 DSB解调 84.3.1 DSB解调仿真代码 8第五章基于Simulink对系统建模与仿真 95.1 DSB系统调制建模实现 95.1.1 DSB调制模块设计 95.1.2 DSB信号调制波形 115.2 高斯白噪声信道建模实现 115.2.1 高斯白噪声模块设计 115.2.2 高斯白噪声信道传输波形 12 5.3 DSB系统解调模实现 125.3.1 DSB解调模块设计 135.3.2 DSB解调模块波 145.4总体模型与波形 145.4.1 总体模型 145.4.2 系统各关键点波形 15第六章结果分析 15第七章心得体会 16第八章参考文献 16基于MATLAB的DSB系统的仿真摘要在当前飞速发展的信息时代,随着数字通信技术计算机技术的发展,以与通信网络与计算机网络的相互融合,信息技术已成为21世纪社会国际化的强大动力。
Matlab软件包含众多的功能各异的工具箱,涉与领域包括:数字信号处理、通信技术、控制系统、神经网络、模糊逻辑、数值统计、系统仿真和虚拟现实技术等。
基于matlab移动通信原理课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解移动通信的基本原理,掌握信号传输、调制解调、多址技术等核心概念。
2. 学生能够运用MATLAB软件进行移动通信系统的仿真,分析不同参数对通信性能的影响。
3. 学生能够掌握常见移动通信标准及其特点,如GSM、CDMA、4G/5G等。
技能目标:1. 学生能够运用MATLAB编程实现信号的调制与解调,提高编程实践能力。
2. 学生能够通过移动通信系统的仿真实验,培养实际操作和问题解决能力。
3. 学生能够运用所学知识,设计简单的移动通信方案,提升创新能力。
情感态度价值观目标:1. 学生通过学习移动通信原理,增强对现代通信技术的兴趣,培养积极探索的精神。
2. 学生在团队协作中进行仿真实验,提高沟通与协作能力,培养合作精神。
3. 学生能够关注移动通信技术的发展趋势,认识其在国家经济和社会发展中的重要性,增强社会责任感。
课程性质:本课程为理实一体化课程,结合理论讲解与实践操作,注重培养学生的实际应用能力。
学生特点:学生具备一定的电子信息和通信基础知识,对移动通信有一定了解,但对MATLAB软件操作相对陌生。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,通过案例教学和分组讨论等形式,提高学生的参与度和实践能力。
同时,注重分层教学,满足不同层次学生的学习需求。
在教学过程中,关注学生的情感态度价值观培养,使学生在掌握专业知识的同时,形成正确的价值观。
二、教学内容1. 移动通信原理概述:包括移动通信的发展历程、系统组成、基本原理等,对应教材第一章内容。
2. 信号传输与调制解调技术:涉及信号传输特性、调制解调原理及其在移动通信中的应用,对应教材第二章。
- 数字调制技术:包括ASK、FSK、PSK、QAM等调制方式。
- 解调技术:包括同步解调、非同步解调等。
3. 多址技术:介绍FDMA、TDMA、CDMA等多址技术原理及其在移动通信系统中的应用,对应教材第三章。
matlab通信系统仿真课程设计
MATLAB通信系统仿真课程设计是一个涉及到通信系统原理和MATLAB编程的设计项目。
在这个课程设计中,学生需要通过理论学习和实践操作,掌握通信系统的基本原理和MATLAB的使用技巧,最终完成一个通信系统的仿真模型。
以下是一个可能的课程设计流程和内容:
1. 引言和背景知识:介绍通信系统的基本原理和相关的数学知识,包括信号传输、调制解调、信道编码等概念。
2. MATLAB基础知识:介绍MATLAB的基本语法和常用函数,包括矩阵操作、图形绘制、信号处理等。
3. 信号传输模型:学生需要根据通信系统的基本原理,设计一个简单的信号传输模型。
这个模型可以包括信号的生成、调制、传输和解调等过程。
4. 信道模型:学生需要根据通信系统的信道特性,设计一个适当的信道模型。
这个模型可以包括信道的噪声、衰落等特性。
5. 信号检测和解码:学生需要设计一个信号检测和解码的算法,以实现对传输信号的恢复和解码。
6. 性能评估和优化:学生可以通过改变信道模型、调制方式、编码方式等参数,来评估系统的性能,并根据评估结果进行优化。
7. 结果分析和报告撰写:学生需要分析仿真结果并撰写一个综合性的报告,包括系统设计和实验结果等内容。
在这个课程设计中,学生需要结合理论学习和实践操作,掌握通信系统的基本原理和MATLAB的使用技巧。
通过完成这个设计项目,学生可以加深对通信系统的理解,并提升MATLAB编程和仿真分析的能力。
通信原理matlab课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解通信原理的基本概念,掌握调制解调、信号传输、信道编码等基本知识点;2. 学会运用MATLAB软件进行通信系统的仿真和分析;3. 掌握通信系统性能指标的计算方法,并能够运用MATLAB进行验证。
技能目标:1. 能够运用MATLAB软件设计简单的通信系统模型;2. 学会利用MATLAB进行数据处理、图像绘制和结果分析;3. 提高实际操作能力,培养解决实际通信问题的思维和方法。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对通信原理课程的兴趣,激发学习热情;2. 培养学生的团队协作精神,提高沟通与表达能力;3. 引导学生树立正确的价值观,认识到通信技术在我国经济社会发展中的重要地位。
课程性质:本课程为通信原理课程的实践环节,旨在通过MATLAB软件的运用,加深学生对通信原理知识的理解和掌握。
学生特点:学生已经掌握了通信原理的基本知识,具备一定的MATLAB编程基础,但实际操作能力和问题解决能力有待提高。
教学要求:结合学生特点和课程性质,将课程目标分解为具体的学习成果,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力和问题解决能力。
在教学过程中,关注学生的情感态度价值观培养,提高学生的学习兴趣和积极性。
二、教学内容1. 通信原理基本概念回顾:信号与系统、傅里叶变换、采样定理等;2. 调制解调技术:模拟调制(AM、FM、PM),数字调制(ASK、FSK、PSK、QAM);3. 信号传输与信道:信号传输特性、信道模型、信道编码;4. 通信系统性能分析:误码率、信噪比、带宽等性能指标;5. MATLAB软件操作与仿真:基本命令、数据类型、图形绘制、程序设计;6. MATLAB在通信系统中的应用:设计调制解调器、信道编码器、信号分析仪等;7. 实践项目:分组进行通信系统仿真,分析并优化系统性能。
教学内容安排与进度:第一周:通信原理基本概念回顾,MATLAB软件基本操作;第二周:调制解调技术,实践项目一(调制解调器设计);第三周:信号传输与信道,实践项目二(信道编码器设计);第四周:通信系统性能分析,实践项目三(信号分析仪设计);第五周:总结与成果展示。
通信原理-基于Matlab的计算机仿真教学设计引言计算机仿真教学是一种相对于传统教学方法而言比较“新生”的教学方法,随着计算机技术的进一步发展,计算机仿真教学的方法也越来越被教育领域所接受。
在通信原理这一门课程中,计算机仿真教学也得到了广泛的应用,特别是基于Matlab的计算机仿真教学,更是让学生更好地理解和掌握课程内容。
本文以通信原理-基于Matlab的计算机仿真教学设计为主题,探讨在这种教学环境下如何更好地进行教学设计和实践。
Matlab在通信原理教学中的应用Matlab是一款针对科学和工程领域的数学软件,它提供了基本的数学函数、图形绘制工具、语言结构等等,可以大大简化工程和科学计算中的重复计算过程。
在通信原理课程中,学生通过Matlab软件,可以更加深入地理解到通信原理与实际应用的关系,同时也能够更加通俗地解释课程中一些比较难以理解的概念。
下面我们来介绍一些Matlab在通信原理教学中的具体应用实例:模拟数字调制解调过程学生可以通过Matlab软件实现数字调制解调过程的模拟,通过实际操作,学生能够更加深入地理解数字调制解调实际过程的基本原理及相关的参数设置等等。
这样不仅能够锻炼学生的实际操作技能,还能够更加深入地理解课程内容。
模拟数字信号调制过程Matlab可以帮助学生更加清晰地了解数字信号调制过程,学生可以通过Matlab软件实现数字信号调制器的设计,比如正弦波频率的设置、载频的设置等等,再通过对波形的观察和参数的调节,进一步理解数字信号调制的全过程。
模拟数字信号的解调过程学生也可以通过Matlab软件实现数字信号解调过程的模拟,这样不仅能够更加直观地感受到数字信号的解调过程,还能够进一步理解解调器的设计、整体结构等等。
基于Matlab的计算机仿真教学实践在通信原理的教学中,计算机仿真教学已经成为了教学中必不可少的一部分,因此如何进行基于Matlab的计算机仿真教学实践,便成为了一种切实可行的教学方法。
实验一单边带调幅系统的建模仿真班级:姓名:学号:一、实验目的1.了解单边带调幅系统的工作原理2.掌握单边带调幅系统的Matlab和Simulink建模过程二、实验内容1、Matlab设计一个单边带发信机、带通信道和相应的接收机,参数要求如下。
(1)输入话音信号为一个话音信号,采样率8000Hz。
话音输入后首先进行预滤波,预滤波器是一个频率范围在[300,3400]Hz的带通滤波器。
其目的是将话音频谱限制在3400Hz以下。
单边带调制的载波频率设计为10KHz,调制输出上边带。
要求观测单边带调制前后的信号功率谱。
(2)信道是一个带限高斯噪声信道,其通带频率范围是[10000,13500]Hz。
要求能够根据信噪比SNR要求加入高斯噪声。
(3)接收机采用相干解调方式。
为了模拟载波频率误差对解调话音音质的影响,设本地载波频率为9.8KHz,与发信机载波频率相差200Hz。
解调滤波器设计为300Hz到3400Hz的带通滤波器。
程序框图:设计思想:程序分为三部分:一:SSB调制模块首先从计算机中读入音频信号,作为原信号,读入完成后,对源信号进行参数采集和与滤波处理。
进行与滤波之后,对信号进行希尔伯特变换,将原来的信号和载波相乘,将希尔伯特变换后的信号和载波进行希尔伯特变换后的信号相乘之后两者想减,得到SSB调制后的信号。
二:信道加噪声模块通过信道,通过设置信道的信噪比来加入相应的噪声三:解调模块:将SSB调制后的信号通过信道加入噪声以后得到新的信号,并将信号和本地载波相乘进行想干解调,得到输出信号,并通过语句输出到相应的目录下。
2、用Simulink方式设计一个单边带传输系统并通过声卡输出接收机解调的结果声音。
系统参数参照实例5.9,系统仿真参数设置为50KH系统设计:总体仿真框图信号输入:clc;clear;[wavs,fs]=wavread('GDGvoice8000.wav');t_end=1/fs*length(wavs);t=(1/fs:1/fs:t_end)';source=[t wavs];通过workspace编写程序对模块进行信号输入,程序如上系统参数设置:首先将系统的仿真步进时长设置为1/50000,即仿真采样频率为50Khz,对信号进行预滤波,这里采用butter带通滤波器频率设置为【300 3400】hz。
通信原理课程设计matlab在通信原理课程中,Matlab是一款非常常用的工具。
通信原理课程设计Matlab主要涉及以下内容:1. 数字信号调制:通过Matlab实现常见的数字调制方式,包括ASK、FSK、PSK等。
2. 信道编码:实现信道编码技术,如卷积码、Turbo码等。
3. 信道仿真:通过Matlab编写仿真程序,模拟通信系统中信道的影响,包括加性白噪声、多径衰落等。
4. OFDM系统:实现OFDM系统的设计与仿真,包括生成OFDM信号、设计FFT算法等。
5. MIMO系统:通过Matlab实现多输入多输出(MIMO)技术,包括设计矩阵、SVD分解等。
在实现以上内容时,通信原理课程设计Matlab需要掌握一些基础知识和技巧:1. Matlab基础:掌握Matlab的基本语法、矩阵运算、图形绘制等。
2. 信号处理工具箱:掌握Matlab信号处理工具箱中的函数,如FFT、IFFT、滤波器等。
3. 通信工具箱:掌握Matlab通信工具箱中的函数,如通道模型、误码率分析等。
4. 编程技巧:掌握Matlab编程技巧,如函数、循环、判断语句等,能够高效地编写程序。
通信原理课程设计Matlab的目的在于帮助学生理解课程中的基础概念和技术,同时培养学生的程序设计能力。
在课程设计过程中,需要充分了解课程内容,确定程序设计的目标和方法,通过实现和仿真不同的信号处理和通信技术,提高学生的综合能力和实践能力。
总的来说,通信原理课程设计Matlab是一项有益的教学活动,能够帮助学生更好地掌握通信原理的基础知识和技术,同时提高学生的程序设计和解决问题的能力。
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。
基于matlab移动通信原理课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握移动通信原理的基本概念、技术和应用,培养学生运用MATLAB工具进行通信系统仿真和分析的能力。
通过本课程的学习,学生应达到以下目标:1.知识目标:–掌握移动通信的基本原理、技术和应用。
–熟悉MATLAB在移动通信领域的应用。
2.技能目标:–能够运用MATLAB进行通信系统仿真和分析。
–具备解决实际移动通信问题的能力。
3.情感态度价值观目标:–培养对移动通信技术的兴趣和好奇心。
–增强学生对科技创新和通信行业的认识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.移动通信概述:介绍移动通信的基本概念、历史和发展趋势。
2.移动通信系统:讲解移动通信系统的组成、工作原理和关键技术。
3.MATLAB在移动通信中的应用:介绍MATLAB在移动通信领域的应用,包括仿真和分析方法。
4.案例研究:通过实际案例分析,让学生深入了解移动通信技术的应用和挑战。
•第1周:移动通信概述•第2周:移动通信系统•第3周:MATLAB在移动通信中的应用(1)•第4周:MATLAB在移动通信中的应用(2)•第5周:案例研究三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法:1.讲授法:用于讲解基本概念、原理和关键技术。
2.讨论法:鼓励学生积极参与课堂讨论,提出问题和观点。
3.案例分析法:通过实际案例分析,让学生深入了解移动通信技术的应用和挑战。
4.实验法:引导学生运用MATLAB进行通信系统仿真和分析,提高实际操作能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:选择合适的移动通信原理教材,提供理论知识的学习。
2.参考书:提供相关领域的参考书籍,丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料:制作PPT、视频等多媒体资料,增强课堂教学的生动性和趣味性。
4.实验设备:提供MATLAB软件和相关的实验设备,让学生能够进行实际操作和仿真实验。
matlab数字通信系统课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解数字通信系统的基本原理,掌握调制解调、信号传输、信道编码等关键技术;2. 掌握MATLAB软件在数字通信系统仿真中的应用,能够运用MATLAB进行通信系统性能分析;3. 了解数字通信系统中常见误差的来源及其对通信质量的影响。
技能目标:1. 能够运用MATLAB软件搭建数字通信系统的模型,并进行仿真实验;2. 学会分析通信系统性能,能够根据仿真结果提出优化方案;3. 培养实际操作能力,熟练使用MATLAB进行数字通信系统的设计与分析。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对数字通信技术的兴趣,激发学习热情,提高学生的学科素养;2. 培养学生的团队协作意识,让学生在实践中学会与他人合作,共同解决问题;3. 培养学生的创新精神,鼓励学生勇于探索新知识,敢于挑战困难。
本课程针对高年级学生,课程性质为实践性较强的专业课程。
结合学生特点,课程目标注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力和问题解决能力。
在教学要求方面,注重培养学生的动手实践能力和团队协作能力,使学生能够更好地适应未来数字通信领域的发展需求。
通过本课程的学习,学生将能够具备数字通信系统设计与分析的基本能力,为后续深造和就业奠定坚实基础。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 数字通信基本原理:介绍数字通信系统的基本概念、发展历程、系统模型,重点讲解调制解调、信号传输、信道编码等关键技术。
2. MATLAB软件应用:教授MATLAB软件的基本操作,以及在数字通信系统仿真中的应用。
包括数据生成、信号处理、性能分析等相关函数的使用。
3. 数字通信系统建模与仿真:根据教材内容,选取典型数字通信系统(如BPSK、QPSK、16-QAM等)进行建模与仿真,分析其性能。
4. 通信系统性能分析:教授如何利用MATLAB分析通信系统的性能指标,如误码率、信噪比、带宽效率等。
5. 优化与改进:针对现有数字通信系统的性能问题,探讨优化方案,如采用更高效的编码方案、信号检测算法等。
matlab通信系统仿真设计课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握Matlab在通信系统仿真设计方面的基本理论和实践技能,培养学生运用Matlab进行通信系统仿真的能力。
1.理解通信系统的基本原理和主要技术。
2.掌握Matlab的基本语法和操作。
3.熟悉通信系统仿真的基本方法和流程。
4.能够运用Matlab进行简单的通信系统仿真。
5.能够分析仿真结果,对通信系统进行性能评估。
6.能够根据实际问题,设计并实现通信系统仿真模型。
情感态度价值观目标:1.培养学生的创新意识和团队协作精神。
2.增强学生对通信技术领域的兴趣和好奇心。
3.培养学生关注社会热点,运用所学知识解决实际问题的责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括Matlab基本语法与操作、通信系统基本原理、通信系统仿真方法和实践。
1.Matlab基本语法与操作:Matlab简介、基本语法、数据类型、运算符、函数、编程技巧等。
2.通信系统基本原理:模拟通信系统、数字通信系统、信号与系统、信息论基础等。
3.通信系统仿真方法:系统建模、仿真原理、仿真工具等。
4.通信系统仿真实践:模拟通信系统仿真、数字通信系统仿真、信道编码与解码仿真等。
三、教学方法本课程采用讲授法、案例分析法、实验法等多种教学方法,注重理论与实践相结合,激发学生的学习兴趣和主动性。
1.讲授法:通过讲解基本原理、概念和实例,使学生掌握通信系统和Matlab的基本知识。
2.案例分析法:分析实际通信系统案例,引导学生运用Matlab进行仿真分析。
3.实验法:学生进行实验,亲手操作Matlab进行通信系统仿真,提高学生的实践能力。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、多媒体资料、实验设备等。
1.教材:选用国内外优秀教材,如《Matlab通信系统仿真与应用》等。
2.多媒体资料:制作课件、教学视频等,辅助学生理解复杂概念和原理。
3.实验设备:计算机、Matlab软件、通信实验箱等,供学生进行实验和实践。
《通信系统仿真》课程设计报告书课题名称 Rayleigh 无线衰落信道的MATLAB仿真姓 名 伍伟学 号 1312402-02 学 院 通信与电子工程学院专 业 通信工程 指导教师肖湘2015年 12月19日※※※※※※※※※ ※※ ※※※※ ※※※※※※※※※2013级学生 通信系统仿真课程设计Rayleigh 无线衰落信道的MATLAB 仿真1 设计目的(1) 对瑞利信道的数学分析,得出瑞利信道的数学模型。
(2) 利用MATLAB 对瑞利无线衰落信道进行编程。
(3) 针对服从瑞利分布的多径信道进行仿真,加深对多径信道特性的了解。
(4) 对仿真后的结果进行分析,得出瑞利无线衰落信道的特性。
2 设计要求(1) 设计一个瑞利无线衰落信道;(2) 进一步地了解瑞利无线衰落信道对信号的影响; (3) 在设计无线多径信道时,对路径的多少一定要选择合理。
3 设计思路(1) 分析出无线信道符合瑞利概率密度分布函数,写出数学表达式。
(2) 建立多径衰落信道的基本模型。
(3) 对符合瑞利信道的路径衰落进行分析,并利用MATLAB 进行仿真。
4 设计内容4.1 理论分析及数学推导无线信道大体可以分为4种:慢变瑞利衰落信道、快变瑞利衰落信道、慢变频率选择性信道、快变频率选择性信道。
在N 条路径的情况下,信道的输出为1()()[()]Nnnn y t a t x t t =τ=-∑ (4.1.1)式中,()n a t 和()n t τ表示与第N 条多径分量相关的衰落和传播延迟,延迟和衰减都表示为时间的函数。
由于大量散射分量导致接收机输入信号的复包络是一个复高斯过程。
在该过程均值为0的情况下,幅度满足瑞利分布。
如果存在直射路径,幅度则变为莱斯分布。
现在来确定介绍信号的复包络。
假定信道的输入是一个经过调制的信号,其形式为()()cos[2]()c x t A t f t x t π=+φ()t(4.1.2)通常采用低通等效信号来完成波形仿真,所以,下面确定()x t 和()y t 的低通复包络。
发送信号的复包络为()()()j t x A t e t φ=(4.1.3)将式 (4.1.2)代入(4.1.1)中,得()1(())cos(2(())(()()))n n c n n Nn a t A t t f t t t t y t πφ=--+-=∑τττ (4.1.4)= ()(()2()21(())Re{}}Re{nc ncj t t j f t j f t n Nnn a t A t t e e e φππ--=-⋅⋅⋅∑τττ因为()n a t 和()A t 都是实函数,式(4.1.4)可以写为()(()2()21Re{(())}n c n c Nj t t j f t j f t n n n a t A t t ee e φππ--=-⋅⋅∑τττ(4.1.5)由式(4.1.3)可以得到(())(())(())n j t t n n x t t A t t eφ--=-τττ (4.1.6)因此()2()21()Re{(()}c n c Nj f t j f t n nn y t a t x t t e e ππ-==-⋅⋅∑ττ(4.1.7)复路径的衰减可以定义为 2()()()c n j f t n n a a e t t π-=⋅τ (4.1.8)所以()21()Re{(())}c Nj f tn n n y t a t x t t eπ==-⋅∑τ(4.1.9)因此,接收机输入的复包络为()1()(())Nn n n y t a t x t t ==-∑τ(4.1.10)式(4.1.9)定义的信道输入/输出关系对应于一个线性时变系统,其冲激响应为()1(,)(())Nn n n h t a t t t ==-∑τδτ(4.1.11)在式(4.1.11)中,()h τ,t 是假设在时间t -τ时刻加上脉冲后在时刻t 测得的信道冲激响应。
因此τ表征了传播时延。
如果传播介质中,不存在运动或其他改变,即使出现了多径,输入/输出关系还是非线性的。
在这种情况下,第n 条传播路径的传播时延和路径衰落都是常数,此时,信道可以在时域内表示为一个冲激响应,其形式为1()()Nn n n h a t ==-∑τδτ(4.1.22) 可以看到,对时不变的情况,信道简单的扮演一个作用于发送信号的滤波器的角色。
4.2利用改进的Jakes 模型来产生单径的平坦型瑞利衰落信道 代码如下function [h]=rayleigh(fd,t)%该程序利用改进的jakes 模型来产生单径的平坦型瑞利衰落信道 %Yahong R.Zheng and Chengshan Xiao "Improved Models for %the Generatio of Multiple Uncorrelated Rayleigh Fafing Waveforms" %IEEE Commu letters,V o1.6,NO.6,JUNE 2002 %fd 信道的最大多普勒频移,单位 Hz %t 信号抽样时间序列%h 输出的瑞利信道函数,是一个时间函数复序列 %假定的入射数目 N=40; wm=2*pi*fd;%每象限的入射波数目即振荡器数目 N0=N/4;%信道函数的实部Tc=zeros(1,length(t));%信道函数的虚部Ts=zeros(1,length(t));%归一化功率系数P_nor=sqrt(1/N0);%区别个条路径的均匀分布随机相位theta=2*pi*rand(1,1)-pi;for ii=1:N0%第i条入射波的入射角alfa(ii)=(2*pi*ii-pi+theta)/N;%对每个子载波而言在(-pi,pi)之间均匀分布的随机相位fi_tc=2*pi*rand(1,1)-pi;fi_ts=2*pi*rand(1,1)-pi;%计算冲激响应函数Tc=Tc+cos(cos(alfa(ii))*wm*t+fi_tc);Ts=Tc+cos(sin(alfa(ii))*wm*t+fi_ts);end%归一化功率系数得到传输函数h=P_nor*(Tc+j*Ts);4.3用一个QPSK信号通过瑞利衰落信道后的误比特率和误符号率,并与AWGN信道下的误比特率和误符号率进行对比。
其中,多普勒频移为100Hz,经过矩形脉冲形成的信号抽样时间间隔为1/800000s。
代码如下clcclear allnSamp=8; %矩形脉冲的取样点数numSymb=10000; %每种SNR下的传输的符号数ts=1/(numSymb*nSamp);t=(0:numSymb*nSamp-1)*ts;M=4; %QPSK的符号类型数SNR=-3:3; %SNR的范围grayencod=[0 1 2 3]; %Gray编码格式for ii=1:length(SNR)msg=randsrc(1,numSymb,[0:3]); %产生发送符号msg_gr=grayencod(msg+1); %进行Gray编码映射msg_tx=pskmod(msg_gr,M); %QPSK调试msg_tx=rectpulse(msg_tx,nSamp);%矩形脉冲成型h=rayleigh(10,t); %生成瑞利衰落msg_tx1=h.*msg_tx; %信号通过瑞利衰落信道msg_rx=awgn(msg_tx,SNR(ii)); %通过AWGN信道msg_rx1=awgn(msg_tx1,SNR(ii));z=intdump(msg_rx,nSamp);%匹配滤波相干解调c=intdump(msg_rx1,nSamp);msg_gr_demod=pskdemod(z,M);%QPSK解调msg_gr_demod1=pskdemod(c,M);[dummy graydecod]=sort(grayencod);graydecod=graydecod-1;msg_demod=graydecod(msg_gr_demod+1);%Gray编码逆映射msg_demod1=graydecod(msg_gr_demod1+1);[errorBit BER(ii)]=biterr(msg,msg_demod,log2(M));%计算BER [errorBit1 BER1(ii)]=biterr(msg,msg_demod1,log2(M));[errorSym SER(ii)]=symerr(msg,msg_demod);%计算SER[errorSym SER1(ii)]=symerr(msg,msg_demod1);endfigure%画出BER和SNR随SNR变化的曲线semilogy(SNR,BER,'-ro',SNR,SER,'-r*',SNR,BER1,'-r.',SNR,SER1,'-r^') legend('AWGN信道BER','AWGN信道SER','Rayleigh衰落+AWGN信道BER','Raylergh衰落+AWGN信道SER')axis([-3 3 1/100000 1]);title('QPSK在AWGN和Rayleigh衰落信道下的性能')xlabel('信噪比(dB)')ylabel('误符号率和误比特率')5 设计结果图5.1 程序结果结果分析从图5.1可以看出,QPSK经过瑞利衰落信道后,误比特率和误码率要大大高于AWGN信道下的误比特率和误码率。
因此,在这种情况下,如果不对衰落进行补偿,是无法进行可靠通信的。
对衰落进行补偿的方法是通过发送已知的导频信号对信道进行估计,利用估计出的信道值对接收信号进行校正,然后进行解调,或者是采用其他的调制方式如DQPSK,MFSK等,他们对信道衰落引起的相位变化不敏感。
参考文献[1] 樊昌信,曹丽娜.通信原理[M].北京:国防工业出版社,2015:7.[2] 李学勇.通信系统建模与仿真[M].北京:电子工业出版社,2011:11.。