现代无线通信编程
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基于C语言的无线通信应用研究介绍通信技术的快速发展和智能设备的普及使得无线通信应用成为了一项非常重要的技术。
无线通信应用是通过无线传输技术进行数据传输和通信的一类应用,包括了无线网络、无线传感器网络、蓝牙、射频识别等。
C语言作为一种高级编程语言,在无线通信应用的开发中具有广泛的应用场景和重要的地位。
本文将深入研究基于C语言的无线通信应用,并探讨其应用领域和发展前景。
C语言在无线通信应用中的优势C语言是一种高级编程语言,具有编写高效、可移植、可嵌入的特点,所以在无线通信应用中广泛应用。
以下是C语言在无线通信应用中的优势:1. 低层硬件控制C语言可以直接控制硬件,可以灵活地对无线通信设备进行编程和控制,包括底层的寄存器访问和位操作等。
这种低层硬件控制的特点使得C语言在无线通信应用中具有很大的优势,可以实现更底层、更高效的无线通信功能。
2. 高效率和可移植性C语言具有高效的执行速度和优秀的编译器支持,可以在嵌入式系统中实现快速的数据处理和算法运算。
此外,C语言的代码可以在不同的平台和操作系统上进行移植,减少了开发和维护的成本。
3. 丰富的库函数C语言拥有丰富的标准库和第三方库函数,这些函数可以方便地实现各种无线通信功能。
例如,C语言的网络编程库可以方便地实现无线网络通信,而无线传感器网络库可以方便地实现无线传感器网络的各种功能。
4. 兼容性强C语言是一种非常通用的编程语言,在无线通信应用中可以与其他语言进行良好的兼容。
例如,在无线通信应用中,使用C语言编写的驱动程序可以与其他语言编写的应用程序进行良好的协作。
基于C语言的无线通信应用领域基于C语言的无线通信应用具有广泛的应用领域,涉及到无线网络、无线传感器网络、蓝牙和射频识别等。
以下将详细介绍这些领域。
1. 无线网络C语言在无线网络应用中占据重要地位。
无线网络是一种无线接入互联网的方式,可以提供无线互联和移动通信功能。
C语言可以用于编写无线网络设备的驱动程序和网络协议栈,实现无线网络的建立、维护和通信等功能。
无线通信技术中的编码与调制无线通信是一种通过无线电波传输信息的技术,而编码与调制则是在无线通信中至关重要的一部分。
编码与调制的目的是将数字信号转换为适合在无线信道上传输的模拟信号。
本文将详细探讨无线通信技术中的编码与调制,包括原理、步骤以及使用中的考虑因素等。
一、编码的原理和步骤编码是将数字信号转换为模拟信号的过程。
编码的原理可以简单概括为将数字信号映射到一组合适的模拟波形上。
编码有许多种方法,常见的编码方法包括曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码、振幅移移键控(ASK)编码、频移键控(FSK)编码、相移键控(PSK)编码等。
编码的步骤如下:1. 确定所需的编码方法。
根据传输的要求和通信系统的特性,选择适当的编码方法。
2. 将数字信号转换为基带信号。
将数字信号转换为适合进行编码的基带信号,通常是将数字信号转换为二进制信号。
3. 进行特定编码方法的映射。
根据选择的编码方法,将基带信号映射到模拟波形上,生成模拟信号。
二、调制的原理和步骤调制是将编码后的模拟信号转换为适合在无线信道上传输的信号的过程。
调制的原理是通过改变模拟信号的某些特性,如振幅、频率或相位,来实现信号的传输。
调制有许多种方法,常见的调制方法包括幅度调制(AM)、频率调制(FM)、相位调制(PM)等。
调制的步骤如下:1. 确定所需的调制方法。
根据通信系统的要求和信道的特性,选择适当的调制方法。
2. 将模拟信号进行调制。
通过改变模拟信号的某些特性,如振幅、频率或相位,将模拟信号进行调制,生成调制信号。
3. 将调制信号传输至无线信道。
将调制信号通过无线设备传输至无线信道,进而传输至接收端。
三、使用中的考虑因素在实际应用中,编码与调制需要考虑以下因素:1. 带宽效率。
编码与调制方法应尽可能提高带宽效率,即在有限的频谱资源下,能够传输更多的信息。
2. 抗噪声性能。
编码与调制方法应具有较好的抗噪声性能,能够在存在信道噪声的情况下保持信号的可靠传输。
3. 多路复用能力。
C语言实现无线通信技术无线通信技术在现代社会中起着至关重要的作用,它使人们能够随时随地进行信息传递和交流。
C语言作为一种广泛应用于嵌入式系统和通信领域的编程语言,可以用于实现无线通信技术。
本文将重点介绍C语言在无线通信中的应用,并探讨其实现原理和一些常用技术。
一、C语言与无线通信的基础知识无线通信是通过无线传输介质进行信息传递的技术,它基于电磁波的传输原理。
而C语言作为一种高级编程语言,具有易学易用、功能丰富等特点,可以用于编写控制无线通信模块的程序。
下面将分别介绍C语言的一些基础知识和无线通信的原理。
1. C语言基础知识C语言是一种结构化的、面向过程的计算机编程语言,它使用简洁的语法和强大的功能,方便程序员进行开发和调试。
C语言具有高效的执行速度和良好的可移植性,因此被广泛应用于各个领域。
在无线通信领域,C语言可以用于编写无线通信设备的驱动程序、通信协议的实现等。
2. 无线通信原理无线通信基于电磁波的传输原理,它通过调制、解调等技术实现信息的传递。
其中,调制是将要传输的信息信号转换为与载波频率相比较低的高频信号,解调则是将接收到的高频信号转换为原始信息信号。
常见的无线通信技术包括蓝牙、Wi-Fi、NFC等。
二、C语言在无线通信中的应用C语言在无线通信技术中具有广泛的应用,它可以用于编写无线通信设备的控制程序、通信协议的实现等。
下面将介绍C语言在无线通信中的几个常见应用。
1. 驱动程序编写无线通信设备通常需要通过驱动程序与计算机进行交互。
C语言可以用于编写无线通信设备的驱动程序,实现设备与计算机的数据传输和控制。
驱动程序通常需要调用操作系统提供的函数库和驱动接口,使用C语言可以方便地实现这一功能。
2. 通信协议实现无线通信设备之间的通信依赖于通信协议的实现。
C语言可以用于编写无线通信设备的通信协议,实现设备之间的数据交换和通信功能。
通信协议通常需要处理数据的封装、解封装、差错检测等操作,使用C语言可以比较方便地完成这些任务。
编程语言的网络编程与通信技术网络编程和通信技术是现代计算机科学领域中至关重要的内容之一。
随着互联网的普及和信息交流的便捷化,网络编程和通信技术的应用范围越来越广泛。
编程语言在实现网络编程和通信技术方面发挥着重要的作用。
本文将介绍编程语言在网络编程和通信技术中的应用,以及一些常用的网络编程和通信技术。
一、网络编程基础网络编程是指通过计算机网络实现计算机程序之间的通信和数据传输。
它涉及到网络协议、Socket编程、远程过程调用等内容。
编程语言提供了一些库和工具,使得网络编程更加简单和高效。
1.1 Socket编程Socket是一种计算机网络通信的编程接口。
它提供了一种可靠的、面向连接的、字节流的通信方式。
编程语言通过提供Socket相关的类或库,使得程序能够方便地创建和使用Socket连接来进行网络通信。
1.2 远程过程调用(RPC)远程过程调用是一种实现不同计算机上的程序进行通信的技术。
它允许程序调用另一个计算机上的函数或过程,就像调用本地函数一样。
编程语言通过提供RPC相关的库来实现远程过程调用,简化了程序之间的通信过程。
二、编程语言在网络编程中的应用不同的编程语言提供了不同的网络编程和通信技术支持。
下面将介绍几种常见编程语言在网络编程中的应用。
2.1 PythonPython是一种简单易学、高效强大的编程语言。
它提供了丰富的网络编程库,如socket、httplib、urllib等。
通过这些库,Python程序可以方便地实现网络通信和数据传输。
2.2 JavaJava是一种面向对象的编程语言,也是一种广泛应用于网络编程的语言。
Java提供了包,其中包含了各种类和接口,用于实现网络通信。
例如,Java中的Socket类可以用于创建和使用Socket连接。
2.3 C/C++C/C++是一种高性能的编程语言,也是网络编程应用广泛的语言之一。
它们提供了一些库,如Winsock、Berkley Socket等,用于实现网络通信。
C语言在无线通信中的应用无线通信是现代社会中不可或缺的一部分,而C语言作为一种高效且广泛应用的编程语言,自然也在无线通信中发挥着重要的作用。
本文将介绍C语言在无线通信领域的应用,并探讨其在各个层面的贡献。
一、C语言在物理层的应用在无线通信系统的物理层,C语言主要用于硬件控制和底层驱动程序的编写。
例如,对于无线电通信系统,C语言可以通过编写驱动程序来控制射频模块、天线和传输信道等硬件组件,实现无线信号的发送和接收。
此外,C语言还可以用于编写信号处理算法,包括调制解调、信号增强和错误纠正等,以提高无线通信系统的性能和可靠性。
二、C语言在数据链路层的应用在无线通信系统的数据链路层,C语言广泛应用于媒体访问控制(MAC)协议的实现。
MAC协议是控制多个终端设备在共享的无线信道上进行数据传输的关键。
通过使用C语言,可以编写出高效且可靠的MAC协议实现,以确保数据的准确传输和无线信道的充分利用。
此外,C语言还可以用于处理数据链路层的相关任务,如错误检测和纠正、帧同步和流量控制等,以进一步提升无线通信系统的性能。
三、C语言在网络层的应用在无线通信系统的网络层,C语言主要用于实现网络协议栈和路由算法。
网络协议栈是一组按层次结构组织的网络协议,用于在不同的网络设备之间进行数据交换和路由选择。
通过使用C语言,可以编写出高效且可扩展的网络协议栈实现,包括对IP、ICMP、ARP、RIP等协议的支持。
此外,C语言还可以用于实现各种路由算法,如最短路径算法和自适应路由算法等,以提供灵活而可靠的路由功能。
四、C语言在应用层的应用在无线通信系统的应用层,C语言主要用于应用程序的开发和实现。
应用程序是无线通信系统中用户所直接使用的软件,包括手机应用、无线传感器网络应用和物联网应用等。
通过使用C语言,可以编写出高效且可移植的应用程序,满足用户的需求并提供良好的用户体验。
此外,C语言还可以用于实现与其他系统的接口和通信,如数据库管理、云服务和人机交互等,以进一步扩展无线通信系统的功能和应用领域。
C语言物联网开发传感器和无线通信随着物联网的快速发展,传感器和无线通信成为了物联网系统中不可或缺的关键技术。
C语言是一种广泛应用于嵌入式系统开发的编程语言,具有高效、可靠、可移植等特点,因此在物联网开发中也得到了广泛应用。
本文将介绍如何利用C语言开发物联网传感器和无线通信。
一、物联网传感器开发1. 传感器简介传感器是物联网系统中用于感知和采集环境信息的装置。
常见的传感器包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器等。
在C语言中,我们可以利用相应的库和接口来实现对传感器的读取和数据处理。
2. 传感器接口与通信在物联网传感器开发中,我们需要选择适合的传感器接口与通信协议。
常见的传感器接口包括I2C、SPI、UART等,而通信协议可以选择MQTT、CoAP等。
在C语言中,我们可以使用相应的库和驱动程序来实现传感器接口和通信功能。
3. 传感器数据处理与存储传感器采集到的数据需要进行处理和存储,以便后续的分析和应用。
在C语言中,我们可以利用数组、结构体等数据结构来对传感器数据进行处理,并借助文件操作函数将数据存储到本地或云端。
二、物联网无线通信开发1. 无线通信技术选择物联网系统中,无线通信技术起到了数据传输的重要作用。
常见的无线通信技术包括Wi-Fi、蓝牙、ZigBee、LoRa等。
在C语言中,我们可以选择相应的库和协议栈来进行无线通信模块的开发。
2. 无线通信模块配置与驱动无线通信模块通常需要进行配置和初始化操作,以及与主控制器之间的数据交互。
在C语言中,我们可以编写相关的驱动程序和应用程序,实现对无线通信模块的控制和数据传输。
3. 数据加密与安全性在物联网无线通信中,数据加密和安全性是非常重要的考虑因素。
在C语言中,我们可以利用相应的加密算法和安全协议来保护数据的传输和存储,确保物联网系统的安全性。
三、物联网开发实例以C语言开发一个温湿度传感器节点为例,演示物联网传感器和无线通信的开发过程。
首先,通过合适的传感器接口读取温湿度传感器数据,然后利用无线通信模块将数据传输到服务器端。
利用Visual Basic实现无线通讯姜棣昭(中科院空间中心)一、概述Visual Basic是Mcrosoft公司推出的强有力的系列开发软件之一,而且以其实用、方便、快捷、开发周期短、广泛而强大的功能越来越被广大编程人员所亲赖,广为流传,似乎有些专业的编程人员放弃了Visaul C++而改用了Visaul Basic之类的RAD编程工具,尽管Visaul C++在灵活性、代码紧凑、运行速度快及底层开发等方面Visaul Basic无法比拟的,但编写C++应用程序过长的调试和开发周期确实有点不适应当今的应用程序开发环境。
在Visaul Basic开发工具中提供了大量的控件(或称控制、组件)供编程人员使用,可以方便的利用这些组件中的属性、方法、语言等以事件驱动方式开发应用程序,还可以利用WINDOWS SDK中的API中的应用程序接口等工具开发应用程序。
VB还自带一个控件开发软件包CDK,利用CDK可以开发自己需要的Controls。
在通讯问题中我们可以使用VB 提供的通讯控件或调用WINDOWS API通讯函数。
二、VB串行通讯利用VB开发通信程序主要的方法有两种,一是利用VB本身提供的控件(CONTRALS),另一种方法是利用WINDOWS API应用程序接口,WINDOWS API主要提供了三个动态连接库KERNEL.EXE、USER.EXE、GDI.EXE供开发人员调用,其中KERNEL.EXE主要包括一些底层操作函数,完成一些资源管理、任务、内存等操作,USER.EXE包含了一些与WINDOWS管理有关的函数,如通讯、菜单、消息、光标、插入符、计时器以及绝大多数非显示函数,GDI.EXE图形设备接口库,主要内容为与设备输出有关的函数。
和串口通讯有关系的函数BuilidCommDCB、ClearCommBreak、SetCommBreak、FlushComm、GetCommError、GetCommState、WriteComm、ReadComm、SetCommState、CloseComm等均在\Windows\system子目录下的USER.EXE动态连接库中,在VB调用之前应该先在全局变量定义处声明API通讯函数、定义常量。
现代无线通信课程设计一、课程背景介绍现代无线通信技术是当代通信技术中最重要的一项,它是指利用空气作为信息传输媒介,以无线电波作为信息传输信号的通信方式。
随着信息技术的飞速发展,现代无线通信技术已成为国家信息化发展战略的重要组成部分。
本课程旨在介绍现代无线通信的基本原理、技术特点和应用领域,并通过课程设计和实验演示,帮助学生深入理解现代无线通信技术的核心内容。
二、课程设计目标本课程设计旨在让学生通过课程设计和实验演示,掌握以下课程目标:1.了解现代无线通信的基本原理和技术特点。
2.掌握现代无线通信的主要应用领域。
3.了解常用的无线通信标准和协议。
4.熟悉无线通信系统的软硬件配置和实现原理。
5.能够进行简单的无线通信系统设计和实验演示。
三、课程设计内容1.现代无线通信技术概述–通信系统基本概念–无线通信技术的分类–现代无线通信的基本原理和技术特点2.无线通信标准和协议–GSM标准及其演变–CDMA标准及其演变–LTE标准及其演变3.无线通信系统软硬件配置–系统结构和组成–硬件设备的选择和组装–软件系统的安装和配置4.简单的无线通信系统设计与实验演示–设计无线通信系统架构–利用软件对系统进行配置、测试和调试–进行实验演示并分析实验结果四、课程设计要求1.学习掌握本课程的基本理论知识,具备一定的动手能力和团队协作能力。
2.按照设计要求,完成无线通信系统的软硬件配置和实验演示。
3.撰写课程设计报告,详细记录课程设计的过程和实验结果,并分析实验结果。
五、参考资料1.《现代无线通信技术》周毅著电子工业出版社 2011年版2.《手机通信技术原理与实践》韩海燕著电子工业出版社 2015年版3.《通信原理及其应用》李永清著清华大学出版社 2010年版六、结论本课程设计通过理论学习、实验演示和课程设计,帮助学生全面掌握现代无线通信技术的基本原理、技术特点和应用领域,并能够进行简单的无线通信系统设计和实验演示。
同时,本课程也为学生今后的就业或深入研究现代无线通信提供了重要的学术基础和技术支持。
无线通信中的信道编码技巧无线通信作为现代通信中不可或缺的一部分,已经成为我们生活中的重要组成部分。
在无线通信中,有效地利用信道资源并保证信息的可靠传输是一项重要任务。
信道编码技巧作为其中的关键技术,被广泛应用于无线通信系统中。
信道编码技巧通过在发送端对发送的数据进行编码,使其能够在存在噪声和干扰的信道中实现可靠的传输,并在接收端对接收到的数据进行解码,恢复原始信息。
下面我们将介绍几种常见的信道编码技巧。
1. 奇偶校验码:奇偶校验码是最早被广泛应用的一种简单而有效的信道编码技巧。
在奇偶校验码中,发送端对数据进行分组并对每组数据进行奇偶校验,然后将校验码发送给接收端。
在接收端,对接收到的数据再进行奇偶校验,如果发现错误,则说明数据在传输过程中发生了错误。
奇偶校验码的优点是实现简单,但是只能检测错误,不能纠正错误。
2. 奇偶校验码的改进:为了能够不仅仅检测错误,还能够纠正错误,人们对奇偶校验码进行了改进,提出了循环冗余检测(CRC)码。
在CRC码中,发送端根据数据生成一个冗余的校验码,并将发送的数据与该校验码一起发送给接收端。
接收端通过接收到的数据和校验码计算得到一个新的校验码,如果这两个校验码不一致,则说明在传输过程中发生了错误。
CRC码的优点是能够检测并纠正错误,提高了数据传输的可靠性。
3. 前向纠错码:前向纠错码是一种能够在接收端纠正错误的编码技巧。
主要包括海明码和卷积码两种。
在海明码中,发送端根据数据生成冗余的校验码,并将其发送给接收端。
接收端通过接收到的数据和校验码计算得到一个新的校验码,如果发现错误,则通过冗余的校验码进行错误的定位和纠正。
卷积码是另一种常见的前向纠错码,它通过将输入数据和一个特定的多项式进行卷积运算,生成冗余的校验码。
接收端通过进行卷积运算和比较,来确定错误的位置并纠正错误。
前向纠错码通过冗余信息的添加和校验,能够在一定程度上纠正传输中的错误,提高数据传输的可靠性。
4. 重复编码:重复编码是一种简单而有效的错误冗余编码技巧。
现代无线通信编程 Company number:【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】现代无线通信原理实验报告一 Matlab软件及相关Matlab命令软件(1) Matlab 各个窗口(2)新建m文件及m文件调试(3)仿真图的保存2.相关Matlab 命令clc: Clear command windowclear: Clear variables and functions from memory.可单独清变量或函数也可以用clear all命令全部清除log10(f):以10为底log命令^n:n=2为平方操作+ - * /:加减乘除= :赋值数组:f=[1,2,3,4], Lp=f.^2;rand用于产生均匀分布的随机数。
randi产生均匀分布,randn产生正态分布绘图:figure(1)grid onhold on: Hold current graphplot, plot(f,Lp,'-o'): 为虚线,- 为实线,O为圆圈,s为方块,*是*;注意要用半角符号图例:legend图名称:titleX轴标注:xlabelY轴标注:ylabellegend('市区=2km');title(‘姓名:***,班级学号:');xlabel(‘频率(MHz)');ylabel(‘损耗中值(dB)');二、Matlab仿真Okumura-Hata传播模型1.实验目的了解Okumura-Hata模型的应用场合,理解Okumura-Hata模型公式中各个参数的含义,掌握Okumura-Hata模型建模方法及仿真编程方法。
2.实验原理无线电波传播的受不同地形地物环境影响较大,人们通过大量的实地测量和拟合,总结归纳了多种无线电波经验模型。
目前应用较为广泛的是Okumura模型,使用该模型时需对影响电波传播特性的参数,如频率因子,距离因子,天线高度进行修正,以获得较准确的预测结果。
为使Okumura-Hata模型能采用计算机进行预测,对Okumura-Hata模型的基本中值场强曲线进行了拟合处理,得到基本传输损耗的计算公式。
3.实验内容(1)编程建立Okumura-Hata 传播模型,画出频率-路径损耗图,要求图中用曲线族的形式表示不同的应用环境和距离。
(2)使用建立的Okumura-Hata 传播模型,编程预算基站天线高度。
4.实验条件频率范围:300 ~1500MHz ,基站天线高度为30m ,移动台天线高度为。
传播距离分别为d=2km 和5 km ,以频率为变量,通信距离为参变量编程绘出城市准平滑地形、郊区、农村环境下的Okumura-Hata 传播模型损耗-频率曲线图。
5.实验要求(1)在一个图中显示6条曲线;(2)所有曲线均为蓝色线,d=2km 用实线,d=5km 用虚线;城区用“o ”、郊区用“* ”及乡村用“□ ”标注曲线上的点;并在曲线图的空白处对曲线进行标注;(3)图要有横纵坐标标示,横坐标为频率(Mhz ),纵坐标为损耗中值(dB )(4)图形的题头为学生本人姓名和学号。
6.扩展实验自己设定频率,绘制Okumura-Hata 传播模型损耗-距离曲线图。
7.扩展内容Okumura-Hata 传播模型路径损耗计算公式()()()69.5526.16log 13.82log 44.9 6.55log log p c te re te cell terrainL dB f h h h d C C α=+--+-++式中 c f — 工作频率(MHz )te h — 基站天线有效高度( m ),定义为基站天线实际海拔高度与基站沿传播方向实际距离内的平均地面海波高度之差。
re h — 移动台天线有效高度(m ),定义为移动台天线高出地表的高度 d — 基站天线和移动台天线之间的水平距离 (km )()re h α — 有效天线修正因子,是覆盖区大小的函数 附录cell C — 小区类型校正因子terrain C — 地形校正因子,反映一些重要的地形环境因素对路径损耗的影响8.实验程序clear all;%清屏clc;f=[300:100:1500];ht=30;%基站天线高度hr=; %移动台天线高度d1=2;%传播距离d1d2=5;%传播距离d2L1=+*log10(f)*log10(ht)+郊区校正因子C2=*[log10(f)].^2+*log10(f); %乡村校正因子L3=L1+C1;%d=2km郊区路径损耗L4=L2+C1;%d=5km郊区路径损耗L5=L1+C2;%d=2km乡村路径损耗L6=L2+C2;%d=5km乡村路径损耗grid on;%加网格hold on;%两个图在一起plot(f,L1,'b-o');%d=2km城市路径损耗plot(f,L2,'b:o'); %d=5km城市路径损耗plot(f,L3,'b-*');plot(f,L4,'b:*');plot(f,L5,'b-s');plot(f,L6,'b:s');legend('城市: d1=2km','城市: d2=5km','郊区: d1=2km','郊区: d2=5km','乡村: d1=2km','乡村: d2=5km');xlabel('频率(MHZ)');ylabel('损耗中值(dB)');9.实验仿真图10.实验分析由图可知,随着频率的增加,损耗中值呈递增趋势,同一频率下,损耗中值由城市,郊区,乡村依此递减,频率固定,传播距离增加损耗中值也会增加。
随着距离的增加,损耗中值逐渐递增,当距离相同时,损耗中值按照市区,郊区,乡村的顺序递减。
三、直接序列扩频通信系统的Matlab仿真1.实验目的了解直接扩频通信原理、理解Gold序列的产生,直接序列扩频系统结构;掌握直接扩频通信系统建模方法及仿真编程方法。
2.实验原理实验系统使用Gold序列作为实现扩频的伪随机码,在发送端将信息序列与扩频序列Gold码相乘得到扩展信号的频谱。
而在接收端,用与发送端相同的扩频码序列进行解扩,将展宽的扩频信号恢复成原始信息输出,最后比较发送与接收的信号波形。
3.实验内容(1)编程建立Gold序列,仿真Gold序列的波形;(2)仿真Gold序列的自相关和互相关特性。
(3)编程仿真直接扩频通信系统模型,画出扩频前后信号波形及频谱。
4.实验条件级数n=5的两个m序列(反馈系数分别为8(45)和8(75)可以构成优选对)m1=[1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 0];m2=[1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0];也可以编程实现m序列的生成程序,选出优选对来生成gold序列。
5.实验要求(1)仿真出gold 序列,并选2个序列画出波形图,自相关和互相关图形(画五个周期)。
(2)扩频通信系统调制方式采用BPSK方式,要求信源信息为随机生成的序列,画出高斯白噪声信道下误码率---Eb/E0曲线,Eb/E0范围为0到10dB,step为,曲线包括不扩频和扩频两条,不扩频曲线用“* ”,扩频后的曲线用“o”,可以画出理论曲线ser_theory = qfunc(sqrt(2*SNR))(3)画出扩频非扩频两种情况下已调信号的频谱图6.扩展实验(1) M序列编程实现,其他实验过程同原来实验要求。
(2)仿真多个用户时产生的多址干扰,至少使用2个gold序列,进行扩频和解扩,仿真出扩频和解扩过程,理解多址干扰。
7.实验程序clear all;clc;m1=[1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 0];m2=[1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0];figure(1);hold on;subplot(2,1,1);stem(m1,'-bo');title('m1时域波形');subplot(2,1,2);stem (m2,'-bo');title('m2时域波形');m1=repmat(m1,1,5);m2=repmat(m2,1,5);L=length(m1);m=m1for i=1:1:Lm1zxg(i)=sum((1-2*m).*(1-2*m1))/L; m=circshift(m',1)';endL=length(m2);m=m2for i=1:1:Lm2zxg(i)=sum((1-2*m).*(1-2*m2))/L; m=circshift(m',1)';endL=length(m1);m=m1;for i=1:1:Lm1m2(i)=sum((1-2*m).*(1-2*m2))/L; m=circshift(m',1)';endfigure(2);subplot(3,1,1);plot(m1zxg);title('m1自相关波形');subplot(3,1,2);plot(m2zxg);title('m2自相关波形');subplot(3,1,3);plot(m1m2);title('m1和m2互相关波形');m2=circshift(m2',45)';gold1=xor(m1,m2);m2=circshift(m2',30)';gold2=xor(m1,m2);figure(3);hold on;subplot(2,1,1);stem(gold1,'-bo');title('gold1时域波形');subplot(2,1,2);stem (gold2,'-bo');title('gold2时域波形');L=length(gold1);m=gold1for i=1:1:Lgold1zxg(i)=sum((1-2*m).*(1-2*gold1))/L; m=circshift(m',1)';endL=length(gold2);m=gold2for i=1:1:Lgold2zxg(i)=sum((1-2*m).*(1-2*gold2))/L; m=circshift(m',1)';endL=length(gold1);m=gold1;for i=1:1:Lgold1gold2(i)=sum((1-2*m).*(1-2*gold2))/L; m=circshift(m',1)';endfigure(4);subplot(3,1,1);plot(gold1zxg);title('gold1自相关波形');subplot(3,1,2);plot(gold2zxg);title('gold2自相关波形');subplot(3,1,3);plot(gold1gold2);title('gold1和gold2互相关波形');N=400000;ybb=fft( gold1zxg,N);magb=abs(ybb);fbb=(1:N/2)*100000/N;figure(5);plot(fbb,magb(1:N/2)*2/N);axis([10400,15000,0,]);title('gold序列功率谱');N=100;a=0;x_rand=rand(1,N);for i=1:Nif x_rand(i)>=x(i)=1;a=a+1;else x(i)=0;endendt=0:N-1;figure(6)subplot(3,1,1)stem(t,x);title('扩频前的序列');ts=0::'s');axis([,,,]);title('扩频前bpsk信号调制后的时域波形'); x1=0;x2=0;x3=1;m=350;for i=1:my3=x3;y2=x2;y1=x1;x3=y2;x2=y1;x1=xor(y3,y1);L(i)=y1;endtt=0:349;%subplot(4,1,3)l=1:7*N;y(l)=0;for i=1:Nk=7*i-6;y(k)=x(i);k=k+1;y(k)=x(i);k=k+1;y(k)=x(i);k=k+1;y(k)=x(i);k=k+1;y(k)=x(i);k=k+1;y(k)=x(i);k=k+1;y(k)=x(i);ends(l)=0;for i=1:350s(i)=xor(L(i),y(i));end%tt=0:7*N-1;%stem(tt,s);%axis([0,350,0,1]);%title('扩频后的序列');subplot(3,1,3)fs=2000;ts=0::'s');axis([,,,])title('扩频后bpsk信号时域波形'); N=400000;ybb=fft(s_bpskb,N);magb=abs(ybb);fbb=(1:N/2)*100000/N;figure(7);subplot(2,1,1)plot(fbb,magb(1:N/2)*2/N);axis([1200,2800,0,]);title('扩频前调制信号频谱'); xlabel('Hz');subplot(2,1,2)yb=fft(s_bpsk,N);mag=abs(yb);fb=(1:N/2)*100000/N;plot(fb,mag(1:N/2)*2/N);axis([1200,2800,0,]);title('扩频后调制信号频谱'); xlabel('Hz');num=100000;for SNR=0:10data_bpsk=randsrc(1,num,[1,-1]); snr=1/(10^(SNR/10));noise=sqrt(snr/2)*(randn(1,num)); receive=data_bpsk+noise;pe(SNR+1)=0;for(i=1:num)if (receive(i)>=0)r_data(i)=1;else r_data(i)=-1;endendpe(SNR+1)=(sum(abs((r_data-data_bpsk)/2)))/num;peb(SNR+1)=*erfc(sqrt(10^(SNR/10)));endr=0:10;figure(8)semilogy(r,peb,'r-*',r,pe,'b-o');%对y取底为10对数grid on;legend('未扩频误码率曲线','扩频仿真误码率曲线');8.实验仿真图10.实验分析a.M序列优选对为伪随机序列,具有周期性,自相关性比较好。