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通信系统建模与仿真作业

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通信系统建模与仿真作业
在高斯白噪声的情况下，求2ASK、2PSK、2FSK的误码率。

解答：
（1）、2ASK相干解调误码率理论值与仿真值代码如下：
A=1;
N=10000;
FC=4;
R=100;
SNRdB=0:1:10;
Pe=1/2*erfc(sqrt(0.25*10.^(SNRdB/10)));
semilogy(SNRdB,Pe,'R');hold on;grid on;
n=1:N*R;
xn=randi([0 1],1,N);
wc=sin(n/R*2*pi*FC);
x=wc.*xn(ceil(n/R)); %调制
Vt=sum(0.5*wc([1:R]).^2); %判决门限
for i=1:length(SNRdB)
y=awgn(x,SNRdB(i)-10*log10(R),'measured'); %加高斯白噪声
y=y.*wc;
for j=1:N
yn(j)=sum(y([(j-1)*R+1:j*R]))>Vt;
end
ErrorCount=length(find(xor(xn,yn)));
Pe(i)=ErrorCount/N;
end
semilogy(SNRdB,Pe);
title('2ASK相干解调误码率');
legend('误码率理论值','误码率仿真值');
xlabel('Eb/N0(dB)');
ylabel('误码率');
（2）、2ASK非相干解调误码率理论值与仿真值代码如下：
A=1;
N=10000;
FC=2;
R=64;
SNRdB=0:1:10;
Pe=1/2*exp(-0.25*10.^(SNRdB/10));
semilogy(SNRdB,Pe,'R');hold on;grid on;
n=1:N*R;
xn=randi([0 1],1,N);
wc=sin(n/R*2*pi);
x=wc.*xn(ceil(n/R));%调制
Vt=sum(0.5*wc([1:R]).^2);%判决门限
for i=1:length(SNRdB)
y=awgn(x,SNRdB(i)-10*log10(R),'measured');%加高斯白噪声 for j=1:N
z=y([(j-1)*R+1:j*R]);
z=conv(z,wc([1:R]));
z=abs(hilbert(z));
z=z(R);
yn(j)=z>Vt;
end
ErrorCount=length(find(xor(xn,yn))); Pe(i)=ErrorCount/N;
end
%%打印图形
semilogy(SNRdB,Pe);
title('2ASK非相干解调误码率');
legend('误码率理论值','误码率仿真值'); xlabel('Eb/N0(dB)');
ylabel('误码率');
（3）、2PSK相干解调误码率理论值与仿真值代码如下：
A=1;
N=10000;
FC=4;
R=100;
SNRdB=0:1:10;
Pe=1/2*erfc(sqrt(0.5*10.^(SNRdB/10)));
semilogy(SNRdB,Pe,'R');hold on;grid on;
n=1:N*R;
xn=randi([0 1],1,N);
wc=sin(n/R*2*pi*FC);
x=wc.*xn(ceil(n/R))-wc.*(1-xn(ceil(n/R))); %调制
Vt=0; %判决门限
for i=1:length(SNRdB)
y=awgn(x,SNRdB(i)-10*log10(R),'measured'); %加高斯白噪声 y=y.*wc;
for j=1:N
yn(j)=sum(y([(j-1)*R+1:j*R]))>Vt;
end
ErrorCount=length(find(xor(xn,yn)));
Pe(i)=ErrorCount/N;
end
semilogy(SNRdB,Pe);
title('2PSK相干解调误码率');
legend('误码率理论值','误码率仿真值');
xlabel('Eb/N0(dB)');
ylabel('误码率');
（4）、2FSK相干解调误码率理论值与仿真值代码如下：
A=1;
N=10000;
FC1=4;
FC0=2;
R=100;
SNRdB=0:1:10;
Pe=1/2*erfc(sqrt(0.25*10.^(SNRdB/10)));
semilogy(SNRdB,Pe,'R');hold on;grid on;
n=1:N*R;
xn=randi([0 1],1,N);
wc1=sin(n/R*2*pi*FC1);
wc0=sin(n/R*2*pi*FC0);
x=wc1.*xn(ceil(n/R))+wc0.*(1-xn(ceil(n/R)));%调制
Vt=0; %判决门限
for i=1:length(SNRdB);
y=awgn(x,SNRdB(i)-10*log10(R),'measured'); %加高斯白噪声
y1=y.*wc1;
y0=y.*wc0;
for j=1:N
yn(j)=(sum(y1([(j-1)*R+1:j*R]))-sum(y0([(j-1)*R+1:j*R])))>Vt; end
ErrorCount=length(find(xor(xn,yn)));
Pe(i)=ErrorCount/N;
end
semilogy(SNRdB,Pe);
title('2FSK相干解调误码率');
legend('误码率理论值','误码率仿真值');
xlabel('Eb/N0(dB)');
ylabel('误码率');
（5）、2FSK非相干解调误码率理论值与仿真值代码如下：
A=1;
N=10000;
FC1=4;
FC0=2;
R=100;
SNRdB=0:1:10;
Pe=1/2*exp(-0.25*10.^(SNRdB/10));
semilogy(SNRdB,Pe,'R');hold on;grid on;
n=1:N*R;
xn=randi([0 1],1,N);
wc1=sin(n/R*2*pi*FC1);
wc0=sin(n/R*2*pi*FC0);
x=wc1.*xn(ceil(n/R))+wc0.*(1-xn(ceil(n/R)));%调制
Vt=0;%判决门限
for i=1:length(SNRdB)
y=awgn(x,SNRdB(i)-10*log10(R),'measured');%加高斯白噪声 for j=1:N
z=y([(j-1)*R+1:j*R]);
z1=conv(z,wc1([1:R]));
z1=abs(hilbert(z1));
z1=z1(R);
z0=conv(z,wc0([1:R]));
z0=abs(hilbert(z0));
z0=z0(R);
yn(j)=(z1-z0)>Vt;
end
ErrorCount=length(find(xor(xn,yn)));
Pe(i)=ErrorCount/N;
end
%%打印图形
semilogy(SNRdB,Pe);
title('2FSK非相干解调误码率');
legend('误码率理论值','误码率仿真值'); xlabel('Eb/N0(dB)');
ylabel('误码率');。

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通信系统建模与仿真01

通信系统建模与仿真01


1.6 系统建模仿真方法与仿真工具
现代仿真平台和编程语言环境的基本特征
简便高效的仿真描述语言。 层次化和模块化建模的能力。 可视化的建模方式。 软件硬件协同仿真的能力。 交互性和图形环境。 跨平台和可移植性。
1.6 系统建模仿真方法与仿真工具
仿真环境的构成和要求
模块库。 模块编辑和配置器。 仿真管理器。 后处理部分。 文件和数据库管理。 帮助文档。
1.3 通信系统模型的分类
1 按照系统层次分类
通信系统的最高层次描述是通信网络层次
可以进行对节点信息处理标准，通信协议以及通 信链路拓扑结构的设计和验证工作。
在网络层次之下，是对通信节点和链路以 及传输信号的具体化，称为链路层次模型。
通过对输入输出波形或符号的仿真，来验证链路 设计是否满足由网络层次仿真所要求的链路质量 指标。
强大的计算机辅助分析与设计工具和 系统仿真方法作为将新的技术理论成 果转换为实际产品的高效而低成本途 径越来越受到业界的青睐。
1.1 通信系统仿真的现实意义
其他应用领域
建筑/城市规划 交通
医学
1.1 通信系统仿真的现实意义
军事领域
武器装备研制 军事训练
工业领域
电力工业 制造业
1.3 通信系统模型的分类
3 按照系统特征分类
恒参系统 变参系统或时变系统 确定系统 随机系统 无记忆系统 有记忆系统或动态系统
1.4 通信系统仿真的方法
1 基于动态系统模型的状态方程求解 方法
所谓动态系统建模，就是根据研究对象的 物理模型找出相应的状态方程的过程。
所谓对动态系统的仿真，就是利用计算机 来对所得出的状态方程进行数值求解的过 程。
第一章 通信系统仿真的原理和方法论
MATLAB通信建模实验仿真实验报告

MATLAB通信建模实验仿真实验报告

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。

QPSK在AWGN信道下的仿真

QPSK在AWGN信道下的仿真

《通信系统建模与仿真》大作业——QPSK 通信系统仿真通信一班 游贺龙一、 基本原理1.1QPSK 简介在数字相位调制中，M 个信号波形可表示为()()()()22(1)/Re 2()cos 2122()cos 1cos 2()sin (1)sin 2c j f tj m M m c c c s t g t e e g t f t m M g t m f t g t m f tM Mππππππππ-⎡⎤=⎣⎦⎡⎤=+-⎢⎥⎣⎦=--- （m=1,2,…，M ，0t T ≤≤）式中，g(t)是信号脉冲形状，2(1)/m m M θπ=- （m=1,2,…，M ）是载波的M 个可能的相位，用于传送发送信息。

这些信号波形具有相等的能量，即 220011()()22TT m g s t dt g t dt εε===⎰⎰ 而且这些信号波形可以表示为两个标准正交信号波形1()f t 和2()f t 的线性星座图合，即1122()()()m m m s t s f t s f t =+，式中1()()cos 2c f t t f t π=2()()sin 2c f t t f t π=且二维向量1,2m m m s s s ⎡⎤=⎣⎦为22((1)m s m m M M ππ⎤=--⎥⎥⎦（m=1,2,…，M ） 其中当M=4时就是本文要讨论的4PSK （QPSK ），QPSK 的载波相位有四种取值，每种取值代表两比特的信号。

随着信号的改变，幅度恒定的载波信号的相位在四种取值间跳变。

这四个相位的取值为间隔相等的值，比如，0，/2,,3/2πππ，每一个相位值对应于唯一的一对消息比特。

有一种变形，称为/4QPSK π-是通过在每一个符号间隔的载波相位中引入附加的/4π相移来使符号同步变得容易些。

QPSK 信号可以表示为： 2()cos (1)2s QPSK c s E S t t i T πω⎡⎤=+-⎢⎥⎣⎦ 0S t T ≤≤，i=1，2，3，4 式中S E 为单位符号的信号能量，即0S t T ≤≤时间内的信号能量；c ω为载波角频率，s T 为符号持续时间。

MatlabSimulink通信系统建模与仿真

MatlabSimulink通信系统建模与仿真

电子信息课程设计题目：Matlab/Simulink通信系统建模与仿真班级：2008级电子（1）班学号：200895024026姓名：白阳电子信息课程设计Matlab/Simulink通信系统建模与仿真一、设计目的：学习Matlab/Simulink的功能及基本用法，对给定系统进行建模与仿真。

二、基本知识：Simulink是用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包，依托于MATLAB丰富的仿真资源，可应用于任何使用数学方式进行描述的动态系统，其最大优点是易学、易用，只需用鼠标拖动模块框图就能迅速建立起系统的框图模型。

三、设计内容：1、基本练习：（1）启动SIMULINK：先启动MATLAB，在命令窗口中键入：simulink，回车；或点击窗口上的SIMULINK图标按钮。

图（1）建立simulink（2）点击File\new\Model或白纸图标，打开一个创建新模型的窗口。

（3）移动模块到新建的窗口，并按需要排布。

（4）连接模块：将光标指向起始模块的输出口，光标变为“+”，然后拖动鼠标到目标模块的输入口；或者，先单击起始模块，按下Ctrl键再单击目标模块。

（5）在连线中插入模块：只需将模块拖动到连线上。

（6）连线的分支与改变：用鼠标单击要分支的连线，光标变为“+”，然后拖动到目标模块；单击并拖动连线可改变连线的路径。

（7）信号的组合：用Mux模块可将多个标量信号组合成一个失量信号，送到另一模块（如示波器Scope）。

（8）生成标签信号：双击需要加入标签的信号线，会出现标签编辑框，键入标签文本即可。

或点击Edit\Signal Properties。

传递：选择信号线并双击，在标签编辑框中键入<>，并在该尖括号内键入信号标签即可。

四、建立模型1. 建立仿真模型（1）在simulink library browser中查找元器件，并放置在创建的新模型的窗口中，连接元器件，得到如下的仿真模型。