移动通信仿真实验-MATLAB仿真

matlab 通信仿真案例Matlab是一种强大的工程仿真软件，可以用于各种领域的仿真案例，包括通信系统。

通信系统仿真是Matlab的一个常见应用领域，可以涉及到数字通信、无线通信、信号处理等方面。

下面我将从多个角度介绍几个通信仿真案例。

数字调制仿真是通信系统仿真的一个重要方面。

在Matlab中，你可以使用数字调制技术来模拟各种调制方案，比如QPSK、16-QAM、OFDM等。

你可以创建一个仿真模型，包括信道模型、噪声模型等，来评估不同调制方案在不同信噪比下的性能。

另一个常见的通信系统仿真案例是无线信道建模。

在Matlab中，你可以使用射线追踪技术或者其他无线信道建模工具，来模拟不同类型的无线信道，比如室内信道、室外信道等。

通过仿真，你可以评估不同信道条件下无线通信系统的性能表现。

此外，Matlab还可以用于设计和仿真滤波器和均衡器。

你可以使用Matlab的信号处理工具箱来设计各种数字滤波器和均衡器，并通过仿真来评估它们在通信系统中的性能。

另一个重要的通信系统仿真案例是误码率性能评估。

在Matlab 中，你可以通过模拟传输过程中的比特错误来评估系统的误码率性能。

你可以使用各种编码和调制技术，以及不同的信道条件，来评估系统在不同情况下的误码率表现。

最后，Matlab还可以用于设计和仿真通信系统中的自适应算法，比如自适应均衡、自适应调制解调等。

通过仿真，你可以评估这些自适应算法在不同信道条件下的性能表现。

总之，Matlab是一个非常强大的工程仿真工具，可以用于各种通信系统的仿真案例，包括数字调制、无线信道建模、滤波器设计、误码率性能评估以及自适应算法设计等。

希望这些信息能够对你有所帮助。

实用文档基于MATLAB的移动通信信道建模与仿真1、引言MATLAB 仿真软件能很好的对数字通信系统进行模拟仿真，用户可以根据自己研究的需要，通过使用不同的算法编写程序来构建能够满足一定仿真要求无线通信信道。

本文首先主要介绍了移动无线信道的特点及其分类，在此基础上给出了小尺度衰落信道的Clarke 模型中的主要信道类型和重要概念。

在文章的仿真部分提出了非相关Rican 信道的MATLAB 仿真，和一个基于移动无线衰落信道的MATLAB 仿真，它描述了在构建移动通信信道时Rayleigh 衰落信道的仿真模型。

2、移动无线衰落信道分类当移动台在一个较小的范围（小于20个工作波长）运动时，引起接收信号的幅度、相位和到达角等的快速变化，这种变化称为小尺度衰落。

典型的小尺度衰落有Rayleigh、Rician衰落，因为当信号在传播过程中经过许多反射路径后，接收到的信号幅度可以用Rayleigh或Rician 概率密度函数来描述。

在接受信号有直达信号LOS(Line of sight)的情况下，幅度的衰落呈现Rician分布，而当在接收端没有直达信号的情况下，幅度的衰落呈现Rayleigh分布。

采用小尺度衰落模型的信道，衰落幅度是服从Rician或Rayleigh分布的随机变量，这些变量将会影响到接收信号的幅度和功率。

3、移动通信信道模型在通信理论中，描述移动通信信道衰落的模型主要有Clarke信道模型和Suzuki信道模型，前者用于描述小尺度衰落，后者综合考虑大尺度衰落和小尺度衰落的影响。

本文主要介绍小尺度衰落模型的仿真，所采用的是Clarke信道模型。

在Clarke信道模型下，可以根据Rayleigh t 或Rician分布来构造幅度衰落的模型。

假设在第i 个单位时间上的衰落幅度i r 可以表示为：β是直达信号分量的幅度，i x 、i y 是满足方差为，均值为的不相关高斯随机过程序列。

直达信号分量与高斯随机分量的能量比值被称为Rician 因子: 在Rician 衰落中，分别当K = ∞和K = 0时，这时的信道分别是Gaussian 信道和Rayleigh 信道。

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。

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仿真在移动通信课程教学中的应用一、前言移动通信是高校工科电子信息专业必修的一门专业课程。

该课程知识面广泛，理论性和系统性很强，且有广阔的工程背景。

传统的教学模式往往只在理论上进行论述、推导和证明，并借助一些公式来阐述问题。

很难给学生较直观的印象，教学效果不理想。

因此，在教学过程中应借助现代教育技术来强化教学效果。

Matlab是MathWorks公司推出的一种科学计算软件。

它是一种以矩阵为基本编程单元的程序设计语言，不但拥有强大的数值计算功能和图形表达功能，还具有可视化的仿真环境。

在移动通信教学中引入Matlab，可以强化教学效果，提高教学质量。

一方面，通过Matlab仿真，可以使一些不易理解的抽象知识比较直观地显示出来，便于学生理解和接受。

另一方面，在仿真过程中，也可以根据教学需要，随时修改电路结构和参数，实时观察输出结果，从而使学生加深对电路本质的理解，进一步掌握课堂内容。

二、移动通信调制原理在移动通信中，信源产生的原始信号绝大部分需要经过调制，变换为适合于在信道内传输的信号，才能在线路中传输。

把输入信号变换为适合于通过信道传输的波形，这一变换过称为调制。

高斯最小频移键控原理图（图1）在数字频率调制FSK和数字相位调制PSK体制中，由于已调信号振幅是恒定的，因此有利于在非线性特性的信道中传输。

但PSK已调信号的相邻码元存在相位跳变，FSK已调信号如果没有保证相位连续措施的话，相邻码元的相位也存在跳变。

相位跳变会使信号功率谱扩展，旁瓣增大，对相邻频率的信道形成干扰。

为了使信号功率谱尽可能集中于主瓣之内，主瓣之外的功率谱衰减速度快，那么信号的相位就不能突变。

恒包络连续相位调制技术就是依据这种思想产生的。

MSK和GMSK就是两种在移动通信中常用的恒包络连续相位调制技术，移动通信课程调制与解调讲授移动通信中使用的调制技术，比如最小移频键控（GMSK）调制，这些章节中的大部分原理和实现方法都可以通过Matlab仿真来实现，给学生以直观的感受，将抽象的原理形象化。

Matlab通信原理仿真学号：*******姓名：圣斌实验一 Matlab 基本语法与信号系统分析一、 实验目的：1、掌握MATLAB 的基本绘图方法；2、实现绘制复指数信号的时域波形。

二、 实验设备与软件环境：1、实验设备：计算机2、软件环境：MATLAB R2009a三、 实验内容：1、MATLAB 为用户提供了结果可视化功能，只要在命令行窗口输入相应的命令，结果就会用图形直接表示出来。

MATLAB 程序如下：x = -pi:0.1:pi; y1 = sin(x); y2 = cos(x); %准备绘图数据 figure(1); %打开图形窗口subplot(2,1,1); %确定第一幅图绘图窗口 plot(x,y1); %以x ，y1绘图title('plot(x,y1)'); %为第一幅图取名为’plot(x,y1)’ grid on; %为第一幅图绘制网格线 subplot(2,1,2) %确定第二幅图绘图窗口 plot(x,y2); %以x ，y2绘图xlabel('time'),ylabel('y')%第二幅图横坐标为’time ’,纵坐标为’y ’运行结果如下图：-1-0.500.51plot(x,y1)-1-0.500.51timey2、上例中的图形使用的是默认的颜色和线型，MATLAB中提供了多种颜色和线型，并且可以绘制出脉冲图、误差条形图等多种形式图：MATLAB程序如下：x=-pi:.1:pi;y1=sin (x);y2=cos (x);figure (1);%subplot (2,1,1);plot (x,y1);title ('plot (x,y1)');grid on%subplot (2,1,2);plot (x,y2);xlabel ('time');ylabel ('y')subplot(1,2,1),stem(x,y1,'r') %绘制红色的脉冲图subplot(1,2,2),stem(x,y1,'g') %绘制绿色的误差条形图运行结果如下图：3、一个复指数信号可以分解为实部和虚部两部分。

matlab通信仿真实例在Matlab中进行通信系统的仿真，可以涉及到多种不同的通信技术和协议，包括调制解调、信道编码、多址接入等。

以下以OFDM系统为例，介绍Matlab 中通信仿真的实例。

OFDM（正交频分复用）是一种常用于现代通信系统中的技术，它将高速数据流分割成多个较低速的子流，并将每个子流分配到不同的子载波上。

优点是能够抵抗多径效应和频率选择性衰落，并提供高数据速率。

首先，我们需要创建一个包含OFDM系统参数的结构体。

例如：ofdmParam.M = 16; % 子载波数量ofdmParam.K = 4; % 用于混合多路复用的用户数量ofdmParam.N = ofdmParam.M * ofdmParam.K; % 总子载波数量ofdmParam.CP = 16; % 循环前缀长度接下来，我们可以生成用于OFDM仿真的数据流。

例如，我们可以使用随机整数生成器生成一系列整数，并将其转换为复数形式的调制符号：data = randi([0, ofdmParam.M-1], 1, ofdmParam.N);dataMod = qammod(data, ofdmParam.M);然后，我们可以创建一个包含OFDM信号的函数。

在OFDM系统中，生成的数据符号将分配到不同的子载波上，然后在时域中通过插入循环前缀进行叠加：function[ofdmSignal] = createOFDMSignal(dataMod, ofdmParam) ofdmSignal = [];for k = 0:ofdmParam.K-1% 提取相应的数据符号，并进行IFFTofdmData =ifft(dataMod(k*ofdmParam.M+1:(k+1)*ofdmParam.M));% 添加循环前缀ofdmDataWithCP = [ofdmData(end-ofdmParam.CP+1:end), ofdmData];% 将OFDM符号添加到OFDM信号中ofdmSignal = [ofdmSignal, ofdmDataWithCP];endend将OFDM信号传输到信道中，我们可以使用加性高斯白噪声（AWGN）信道模型来模拟实际通信环境：EbNo = 10; % 信噪比snr =10*log10(ofdmParam.N*ofdmParam.M/(ofdmParam.N*ofdmParam.M+1 )*(10^(EbNo/10)));ofdmSignalNoisy = awgn(ofdmSignal, snr, 'measured');最后，我们可以对接收到的OFDM信号进行解调和信号恢复。

MATLAB通信系统仿真实验报告（2014－2015 学年第2 学期）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、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。

2、用M文件建立大矩阵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]3、已知A=[5,6;7,8],B=[9,10;11,12],用MATLAB分别计算A+B、A*B、A.B、A^3、A.^3、A/B、A\B。

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：1.(1)程序代码：方法1: a = 0:2*pi/10:2*pi方法2: a1 = inspace(0,2*pi,10)(2)运行结果如图1-1所示：图 1- 12.（1）程序代码：x=[0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9;1.1,1.2,1.3,1.4,1.5,1.6,1.7,1.8,1.9;2.1,2.2,2.3,2.4,2.5,2.6,2.7,2.8,2.9;3.1,3.2,3.3,3.4,3.5,3.6,3.7,3.8,3.9]运行结果如图1-2所示：图 1-23.(1）程序代码：A=[5,6;7,8];B=[9,10;11,12];C=A+BD=A*BE=A.*BF=A^3G=A.^3H=A/BI=A\B(2)运行结果：C =14 1618 20D =111 122151 166E =45 6077 96F =881 10261197 1394G =125 216343 512H =3.0000 -2.00002.0000 -1.0000I =-3.0000 -4.00004.00005.00004.(1）程序代码：>>A=[4,15,-45,10,6;56,0,17,-45,0] B=find(A>=10&A<=20)(2)运行结果:A=4 15 -45 10 656 0 17 -45 0B=367总结:通过本次实验学习MATLAB的基本操作，实现简单的数学运算程序。

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。