matlab无线通信仿真代码

本科毕业设计论文题目：基于MATLAB的通信系统信道编码的研究及其仿真所在系：电气与信息工程系专业：电子信息工程班级：学号学生姓名：指导老师：摘要论文题目：基于MATLAB的通信系统信道编码的研究及仿真学科专业：电子信息工程姓名：班级：电信学号：指导教师：摘要现代社会发展要求通信系统功能越来越强，性能越来越高，构成越来越复杂:另一方面，要求通信系统技术研究和产品开发缩短周期，降低成本，提高水平。

这样尖锐对立的两个方面的要求，只有通过使用强大的计算机辅助分析设计技术和工具才能实现。

现代计算机科学技术快速发展，已经研发出了新一代的可视化的仿真软件。

这些功能强大的仿真软件，使得通信系统仿真的设计和分析过程变得相对直观和便捷，由此也使得通信系统仿真技术得到了更快的发展。

通信系统仿真贯穿着通信系统工程设计的全过程. 对通信系统的发展起着举足轻重的作用。

通信系统仿真具有广泛的适应性和极好的灵活性，有助于我们更好地研究通信系统性能。

本文首先介绍了通信系统仿真的墓本内容，包括通信系统仿真的一般步骤MATLAB中的一种可视化仿真工具Simulink 以及S-函数的相关概念。

从理论上对通信系统进行深入细致的研究是非常必要的。

本文对通信系统中的一些重要环节，包括信道、噪声、模拟信号的数字化传输、信道编码以及信号调制的原理、方法和过程进行了详细的阐述。

理论知识是用来指导具体实践的。

本文在深刻理解通信系统理论的基础上利用MATLAB强大的仿真功能，设计了许多具体的通信系统仿真模型。

在仿真模型设计过程中，本文对模型设计的目的、具体的结构组成、仿真流程以及仿真结果都给出了具体详实的分析和说明。

最后,本文对所做的研究工作进行了总结，并且提出了今后的工作和研究方向。

关键词：通信系统，仿真，MATLAB. S-函数，系统设计西安交通大城市学院本科生毕业设计（论文）ABSTRACTTitle: The communications system based on MATLAB simulation research and channel codingApplicant: Li JieSpeciality: Electronic information projectABSTRACTModern social development requirements will increasingly communication system, performance and high, more and more complex, on the other hand, the requirement communication system technology research and product development and shorten the cycle, reduce cost, improve level. So sharp opposition in two aspects, only through the use of powerful computer aided analysis and design techniques and tools to achieve. The modern computer science and technology development, have developed a new generation of visual simulation software. These powerful simulation software, communication system design and analysis of the simulation process relatively intuitive and convenient, which also makes communication system simulation technology faster development. Communication system simulation through the communication system design process of the development of communication system. Plays an important role. Communication system Simulation has extensive adaptability and good flexibility and help us to better research communications system performance. This paper introduces the system simulation of the content, including the communication system of general steps of MATLAB simulation of a visualization simulation tools and Simulink related concepts - function. From the theory of communication system intensive study is very necessary. This paper is an important link of some of the communication system, including channel simulation signal and noise, the digital transmission, channel coding modulation signal and the principle, method and process in detail. Knowledge is used to guide practice. Based on the profound understanding of the communication system based on the theory of MATLAB simulation, the design of the function of many specific communication system simulation model. In the design process simulation model, this model is designed, specific structure, simulation process and the simulation results are given detailed analysis and explanation. Finally, this paper studies are summarized, and working for the future work and puts forward research direction.KEY WORDS: communication system, simulation of MATLAB. S - function, systemdesign西安交通大城市学院本科生毕业设计（论文）目录目录摘要 (I)ABSTRACT (III)1 绪论 (1)1.1选题意义 (1)1.2 选题目的 (2)1.3 国内外研究现状 (2)1.4 主要研究内容及技术方法 (2)1.5研究课题的方案设计 (3)2 通信原理及通信系统仿真简介 (5)2.1 通信发展及趋势 (5)2.1.1 通信发展史简介 (5)2.2 通信的基本概念 (6)2.3 通信系统仿真及其重要作用 (7)2.3.1 通信系统仿真的概念 (7)2.3.2 通信系统仿真的重要作用 (8)3 通信系统仿真相关内容概述 (11)3.1 通信系统仿真的一般步骤 (11)3.1.1 仿真建模 (11)3.1.2 仿真实验 (11)3.1.3 仿真分析 (12)3.2 用于仿真的软件 (12)3.2.1 MATLAB (12)3.2.2 MATLAB的发展及特点 (13)3.2.3 MATLAB在通信仿真中的应用 (14)3.3 SIMULINK (15)3.3.1 Simulink概述 (15)3.3.2 Simulink仿真过程 (19)3.4 S-函数 (20)4 通信系统信道编码的研究及仿真 (23)4.1 信道编码概念 (23)4.1.1 信道编码概念及任务 (23)4.2 信道编码的分类 (23)4.2.1分组编码 (23)4.2.2循环冗余码 (24)西安交通大城市学院本科生毕业设计（论文）4.2.3卷积编码 (24)4.3仿真系统设计 (25)4.3.1 RS编码纠错性能分析 (25)4.3.2 CRC-16编码检错性能分析 (32)4.3.3卷积编码软判决译码和硬判决译码性能分析 (40)5.1 总结 (49)5.2展望 (49)致谢 (51)参考文献 (53)1 绪论1 绪论1.1选题意义随着现代通信系统的飞速发展,计算机仿真已成为今天分析和设计通信系统的主要工具,在通信系统的研发和教学中具有越来越重要的意义。

matlab 通信仿真案例
在MATLAB中，通信仿真是一个常见的应用领域，可以用于模拟
和分析数字通信系统的性能。

下面我将从多个角度介绍几个常见的
通信仿真案例。

1. OFDM系统仿真，OFDM（正交频分复用）是一种常见的多载
波调制技术，用于高速数据传输。

你可以使用MATLAB来建立一个基
本的OFDM系统仿真模型，包括信道估计、均衡和解调等模块。

通过
仿真可以分析系统在不同信噪比下的误码率性能，优化系统参数以
及算法设计。

2. 无线通信系统仿真，你可以使用MATLAB建立一个简单的无
线通信系统仿真模型，包括传输信道建模、调制解调、信道编码、
多天线技术等。

通过仿真可以评估系统的覆盖范围、传输速率、抗
干扰能力等性能指标。

3. MIMO系统仿真，MIMO（多输入多输出）技术在无线通信中
得到了广泛应用。

你可以使用MATLAB建立一个MIMO系统仿真模型，包括空间多路复用、信道估计、预编码等。

通过仿真可以分析系统
的信道容量、波束赋形技术对系统性能的影响等。

4. LTE系统仿真，LTE（长期演进）是目前移动通信领域的主流技术之一。

你可以使用MATLAB建立一个LTE系统仿真模型，包括物理层信号处理、上下行链路传输、信道编码解码等。

通过仿真可以评估系统的覆盖范围、传输速率、干扰抑制能力等性能指标。

以上是一些常见的通信仿真案例，通过MATLAB你可以方便地建立仿真模型，分析系统性能，并优化系统设计。

希望这些案例能够帮助到你。

无线衰落信道及仿真无线衰落信道在无线移动信道中，信号从发射天线经过复杂的传播环境到达接收天线，接收信号为各反射、衍射和散射分量以及信道噪声的复合，因而会产生严重的失真。

另外，移动信道中由于移动台运动或信道环境的改变会使信道特性随时间随机变化，接收到的信号由于Doppler效应会产生更为严重的失真。

信号在无线移动信道中传播，除了自由空间固有的传输损耗之外，还会由于受到建筑物、地形等的阻挡而引起信号功率的衰减。

除了这些衰减作用之外，影响接收信号的主要因素包括：1 多径传播无线移动信道中，由于反射、散射等的影响，实际到达接收机的信号为发射信号经过多个传播路径之后各分量的叠加。

不同路径分量的幅度、相位、到达时间和入射角各不相同，使接收到的复合信号在幅度和相位上都产生了严重的失真。

多径传播会引起信号在时间上的展宽，从而带来符号间的干扰（ISI）。

2 移动台的运动速度在无线移动系统中，需要使用很高的载波频率进行信号传送。

如果移动台相对于基站运动，由于各入射信号的入射角不相同，各路径分量受到不同的Doppler频率调制，使接收到的复合信号产生非线性失真。

若所使用的载波频率一定，移动台的移动速度越高，Doppler频移对接收信号的影响就越严重。

3 传播环境中物体的运动如果无线信道环境中存在运动的物体，会使到达接收天线的某些多径分量随时间变化。

如果移动物体处于发射或接收天线附近且具有较高的速度，这时，移动环境中运动物体引起的Doppler频移对信号的影响就必须加以考虑。

4 信号的物理带宽宽带信号和窄带信号在多径信道中的表现出不同的衰落特性。

如果传送信号的物理带宽比“信道带宽”（相干带宽）更宽，接收信号将产生失真。

但如果信号带宽比Doppler 带宽大很多，信号对Doppler 频移引起的失真将不敏感。

如果传送信号的物理带宽比信道带宽窄，则接收信号波形在时间上不会引起明显的失真。

但如果信号带宽窄到可以与Doppler 带宽相比拟时，信号对Doppler 频移引起的失真将较为敏感。

基于 Matlab 的 Simulink 的 CDMA 系统多用户仿真要点简介CDMA（Code Division Multiple Access）是一种数字无线通信技术，其中多个用户在同一频带上传输数据，每个用户使用唯一的编码序列来区分其他用户的信息。

在CDMA系统中，使用扩频技术将数据编码成宽带信号，然后使用独立的编码序列将它们混合在一起，并在接收端进行解码以恢复原始数据，因此CDMA技术可以提供更高的信道容量。

通过使用基于 Matlab 的 Simulink，可以方便地进行CDMA系统的仿真，并对多个用户进行仿真，以评估系统性能。

要点1. CDMA系统的建模在CDMA系统的仿真过程中，需要首先建立系统模型。

我们可以使用 Simulink 中的 Signal Processing Blockset 来实现CDMA系统模型的建模。

Signal Processing Blockset 中包含了各种信号处理模块，包括滤波器、混合器和解扰器等等，这些模块可以用来构建CDMA系统的传输通道。

2. 多用户仿真在CDMA系统中，多个用户可以同时传输数据，因此我们需要对多个用户进行仿真，并分别评估其性能。

为了实现这个目标，我们可以使用 Signal Processing Blockset 中的 Multiport Switch 模块，将多个用户的数据流合并成一个流，然后通过解码器对其进行解码。

在这个过程中，我们可以使用不同的编码序列对每个用户进行编码，以确保数据的安全性。

3. 性能评估在CDMA系统中，我们可以通过 BER（Bit Error Rate）来评估系统的性能。

在仿真过程中，我们可以通过向系统中注入固定数量的错误比特，并计算接收端出现错误的比特数量来计算BER。

通过多次仿真，可以评估不同编码序列、码元速率、信噪比等因素对系统性能的影响。

在本篇文档中，我们介绍了基于 Matlab 的 Simulink 的 CDMA 系统多用户仿真的要点。

稀疏阵列mimo天线matlab仿真稀疏阵列MIMO天线是一种利用多个天线来传输和接收信号的技术。

在无线通信系统中，MIMO技术已经被广泛应用，以提高信号传输的可靠性和数据传输速率。

MIMO系统中的天线可以以不同的方式布置，其中一种常见的方式是使用稀疏阵列。

稀疏阵列是指天线之间的间距相对较大，可以降低天线之间的相互干扰。

与密集阵列相比，稀疏阵列具有更低的复杂度和更好的性能。

稀疏阵列MIMO天线的设计和仿真是研究和优化MIMO系统的关键步骤之一。

在进行稀疏阵列MIMO天线的设计和仿真时，可以使用MATLAB等工具进行数值模拟和分析。

通过在MATLAB中建立合适的模型，可以对天线的布局、天线之间的距离等参数进行调整和优化，以达到更好的性能。

稀疏阵列MIMO天线的仿真可以从多个方面进行评估。

首先，可以通过计算信号传输的容量来评估其性能。

容量是指在给定信道条件下，系统可以传输的最大数据速率。

通过仿真不同天线布局和参数的情况，可以比较它们的容量，找到最优的设计。

还可以通过计算误码率等指标来评估稀疏阵列MIMO天线的性能。

误码率是指在信号传输过程中出现错误的概率。

通过仿真不同的天线布局和参数，可以比较它们的误码率，找到最佳的设计。

在进行稀疏阵列MIMO天线的仿真时，需要考虑多个因素。

首先是天线之间的距离。

天线之间的距离越远，相互之间的干扰越小，但传输的信号强度也会降低。

因此，需要在性能和复杂度之间进行权衡。

其次是天线的布局。

稀疏阵列MIMO天线的布局可以是线性的、矩形的或其他形式的。

不同的布局可能会对系统的性能产生不同的影响。

通过仿真不同的布局，可以找到最佳的设计。

最后是天线的数量。

增加天线的数量可以提高系统的性能，但同时也会增加复杂度和成本。

因此，需要在性能和实际应用之间进行权衡。

稀疏阵列MIMO天线的设计和仿真是研究和优化MIMO系统的关键步骤之一。

通过使用MATLAB等工具进行数值模拟和分析，可以评估不同天线布局和参数的性能，并找到最佳的设计。

基于Matlab的无线信道仿真近几年，随着无线通信业务和新兴宽带移动互联网接入业务的快速增长，对无线通信系统的优化显得尤为重要。

与有线信道静态和可预测的典型特点相反，在实际中，由于无线信道动态变化且不可预测，无线通信系统的性能在很大程度上取决于无线信道环境，所以对无线信道的准确理解和仿真对设计一个高性能和高频谱效率的无线传输技术显得尤其重要。

无线信道的一个典型特征是“衰落”，衰落现象大致可分为两种类型：大尺度衰落和小尺度衰落。

其中，大尺度衰落主要在移动设备通过一段较长的距离时体现，它是由信号的损耗（长距离传播）和大的障碍物（如建筑物、中间地形和植物）形成的阴影所引起的，一般分为路径损耗和阴影衰落，另一方面，小尺度衰落是指当移动台在较短距离移动时，由多条路径的相消或相长干涉所引起信号电平的快速波动，主要表现为多径衰落。

它们之间的关系如图1所示。

报告中分别对这几种衰落的常见模型进行了总结和仿真。

图1 各种衰落之间的关系一、大尺度衰落大尺度衰落是在一个较大的围上考察功率的渐变过程，功率的局部中值随距离变化缓慢。

大尺度信道模型主要研究电波传播在时间、空间、频率围平均特性。

1.1 路径损耗路径损耗由发射功率的辐射扩散及信道的传播特性造成，反映在宏观长距离上。

理论上认为，对于相同收发距离，路径损耗相同。

其定义为有效发射功率和平均接收功率之间的比值。

几种常用的描述大尺度衰落的模型有自由空间模型、对数距离路径损耗模型、Hata-Okumura 模型。

1.1.1自由空间模型所谓自由空间是指天线周围为无限大真空时的电波传播，它是理想传播条件。

电波在自由空间传播时，其能量既不会被障碍物所吸收，也不会产生反射或散射，传播路径上没有障碍物阻挡，到达接收天线的地面反射信号场强也可以忽略不计。

自由空间模型中路径损耗计算公式：rt r t s G G c df πP P L 142⎪⎭⎫ ⎝⎛== 其中，t P 为发射功率，r P 为接收功率，d 为发射端与接收端距离，f 为载波频率，c 为光速取8103⨯，t G 为发射端天线增益，r G 为接收端天线增益。

2．多普勒扩展多普勒扩展描述了无线信道的时变性所引起的接收信号的频谱展宽程度。

当发射机在无线信道上发送一个频率为0f 的单频正弦波时，由于前述的多普勒效应，接收信号的频谱被展宽，将包含频率为0f -d f ～0f +d f 的频谱分量，其中d f 为多普勒频移，这一频谱称为多普勒频谱。

接收信号的多普勒频谱上不等于0的频率范围定义为多普勒扩展，用d B 来表示。

如果所传送的基带信号的带宽s B 远大于d B ，则在接收机中多普勒扩展的影响可忽略，这种信道可看作慢衰落信道。

通常，根据s B 和d B 的关系，我们将无线信道分为慢衰落信道（s B >d B ）和快衰落信道（s B <d B ）。

1.3 多载波技术1.3.1 多载波技术简介近年来受到人们广泛关注的一项宽带传输新技术是以正交频分复用（OFDM ）为代表的多载波传输技术[10 -12]。

多载波传输把数据流分解为若干个独立的子比特流，这样每个子数据流将具有低得多的比特速率，用这样的低比特率形成的低速率多状态符号再去调制相应的子载波，从而构成多个低速率符号并行发送的传输系统。

OFDM 是多载波传输方案的实现方式之一，在非对称数字用户线（ADSL ）中，OFDM 也被称为离散多音（DMT ）调制。

OFDM 利用逆快速傅立叶变换（IFFT ）和快速傅立叶变换（FFT ）来分别实现调制和解调，是实现复杂度最低、应用最广的一种多载波传输方案。

除了OFDM 方式之外，人们还提出了许多其他的实现多载波调制的方式，如矢量变换方式[13]、基于小波变换的DWMT 方式[14, 15]、采用滤波器组的滤波多音（FMT ）调制方式[16, 17]等，但这些方式与OFDM 相比，实现复杂度相对较高，因而在实际系统中很少采用。

在本文中主要讨论基于OFDM 的多载波传输技术。

与传统的单载波系统和CDMA 系统相比，OFDM 系统的主要优势在于： 1. 可以有效地对抗多径传播所造成的符号间干扰，与其他实现方法相比，多载波系统实现复杂度较低；2. 在变化相对较慢的信道上，多载波系统可以根据每个子载波的信噪比来优化分配每个子载波上传送的信息比特，从而大大提高系统传输信息的容量；3. 多载波系统可以有效对抗窄带干扰，因为这种干扰仅仅影响系统的一小部分子载波；4. 在广播应用中，利用多载波系统可以实现非常具有吸引力的单频网络。

利用matlab移频信号调制代码的方法摘要：一、引言二、Matlab移频信号调制的基本原理1.移频信号的定义2.移频信号调制的目的3.Matlab实现移频信号调制的方法三、Matlab移频信号调制的代码实现1.信号发生器2.调制器3.解调器4.性能分析四、实例分析1.实例一：频率偏移调制2.实例二：相位调制3.实例三：频移键控（FSK）五、总结与展望正文：一、引言移频信号调制是一种在无线通信中广泛应用的调制技术。

它通过改变信号的频率来传输信息，具有抗干扰性强、传输速率高等优点。

Matlab作为一种数学计算软件，可以方便地模拟移频信号调制的整个过程。

本文将详细介绍如何利用Matlab实现移频信号调制，并给出实例分析。

二、Matlab移频信号调制的基本原理1.移频信号的定义移频信号是指信号的频率随着时间变化而变化的信号。

它的基本表达式为：f(t) = f0 + f1 * cos(ωt + θ)其中，f0为载波频率，f1为频率偏移量，ω为角频率，θ为相位差。

2.移频信号调制的目的移频信号调制的目的是在保持载波功率不变的情况下，通过改变载波频率来传输信息。

这样可以提高信号的抗干扰能力，提高通信质量。

3.Matlab实现移频信号调制的方法在Matlab中，可以利用信号生成函数、调制函数和性能分析函数实现移频信号调制。

三、Matlab移频信号调制的代码实现1.信号发生器使用Matlab的`awgn`函数生成高斯白噪声，`randn`函数生成随机数。

2.调制器利用Matlab的`cos`、`sin`函数实现移频信号的调制。

例如，对于频率偏移调制，可以编写如下代码：```Matlab% 参数设置Fs = 1000; % 采样频率Ts = 1/Fs; % 采样间隔= 1000; % 数据长度% 信号生成t = (0:N-1)"/Ts;f1 = 10; % 频率偏移量f0 = 100; % 载波频率θ= 0; % 相位差% 调制modulated_signal = sin(2 * pi * (f0 + f1 * cos(t)) * t);```3.解调器利用Matlab的信号处理函数解调信号，例如`fft`、`ifft`等。

zc序列相关matlab代码zc序列，即Zadoff-Chu序列，是一种常用的序列，具有良好的自相关性和互相关性特性。

在通信系统中，特别是在无线通信系统中，zc序列被广泛应用于信号的同步和通道估计等方面。

zc序列的生成与相关性计算可以使用MATLAB来实现。

下面将介绍如何使用MATLAB生成zc序列，并对其相关性进行计算。

我们需要明确zc序列的生成原理。

zc序列是由特定形式的指数序列与循环移位操作相乘得到的。

具体而言，zc序列的生成可以通过以下MATLAB代码实现：```matlabfunction zc_seq = generate_zc_seq(sequence_length, root_index)zc_seq = exp(1i * pi * root_index * (0:(sequence_length-1)).^2 / sequence_length);end```其中，`sequence_length`表示序列的长度，`root_index`表示zc 序列的根指数。

这段代码使用了MATLAB的指数和复数运算，生成了一个长度为`sequence_length`的zc序列。

接下来，我们可以使用上述代码生成一个具体的zc序列：```matlabsequence_length = 64; % 序列长度root_index = 2; % 根指数zc_seq = generate_zc_seq(sequence_length, root_index);```通过运行上述代码，我们可以得到一个长度为64的zc序列`zc_seq`。

在生成zc序列之后，我们可以对其进行自相关性和互相关性的计算。

自相关性可以反映序列自身的相似性，而互相关性可以反映两个序列之间的相似性。

对于zc序列的自相关性计算，可以使用以下MATLAB代码实现：```matlabauto_corr = xcorr(zc_seq, zc_seq);```这段代码使用了MATLAB中的`xcorr`函数，对zc序列`zc_seq`进行自相关性计算，得到的结果存储在`auto_corr`中。