基于Matlab的卫星中继通信链路仿真
基于matlab的信道编码仿真(可编辑)
基于matlab的信道编码仿真（可编辑）基于matlab的信道编码仿真海南大学毕业论文(设计)题目:基于matlab的信道编码仿真学号:姓名:年级:学院:信息科学技术学院系别:电子信息工程专业:电子信息工程指导教师: 完成日期:摘要通信技术的飞速发展,信道编码已经成功地应用于各种通信系统中。
以及各种传输方式对可靠性要求的不断提高,信道编码技术作为抗干扰技术的一种重要的手段,在数字通信技术领域和数字传输系统中显示出越来越重要的作用。
信道编码的目的是为了改善通信系统的传输质量。
由于实际信道存在噪声和干扰,使发送的码字与信道传输后所接收的码字之间存在差异,称这种差异为差错。
一般情况下,信道噪声、干扰越大,码字产生差错的概率也就越大。
本文利用matlab对二进制对称信道BSC,高斯白噪声信道AWGN两种信道的仿真,(7,4)Hamming码对信道的仿真,通过误码率的曲线图来了解信道的编码。
并利用matlab的simulink模块仿真,运用simulink里的卷积码viterbi译码器来对二进制对称信道和高斯白噪声信道的仿真,观察误码率的曲线图来了解2个信道的不同。
关键字:matlab,信道,编码,译码,Simulink。
AbstractWith the rapid development of communication technology, channelcoding has been successfully applied to various communications systems. And a variety of transmission of the continuous improvement ofreliability requirements, anti-jamming channel coding technology as an important means of technology in the field of digital communications technology and digital transmission systems in a more and more important role The purpose of channel coding is to improve the transmissionquality of communications systems. As the actual existence of thechannel noise and interference, the transmitted codewords and channel transmission received after the difference between code words, said this difference is wrong. Under normal circumstances, channel noise, the greater the interference, the code word generated the greater the probability of errorIn this paper, matlab binary symmetric channel BSC, Gaussian white noise channel AWGN two channel simulation, 7,4 Hamming code simulation of the channel, through the bit error rate curve to understand the channel coding. Using matlab to simulink block simulation, using simulink in the viterbi decoder to convolutional codes on the binary symmetric channel and Gaussian white noise channel simulation, observation error rategraphs to understand the two different channelsKeywords: matlab, channel, coding, decoding, Simulink.目录1引言 11.1选题的目的和意义 11.2本选题的理论依据、研究内容 12.信道编码以及其运行环境MATLAB的介绍 2 2.1 信道编码的概念及分类 22.2 信道编码定理及信道编码中所包含的各种码类的简介 22.2.1卷积码 22.2.2线性分组码 32.2.3循环码 32.3 MATLAB语言的简介 42.4 Simulink 53.信道 53.1二进制对称信道(BSC) 53.2二进制删除信道(BEC) 63.3高斯白噪声信道AWGN 64. Hamming码 74.1汉明码 74.2校验方法 74.3汉明码编码 94.3.1汉明码对高斯白噪声信道 94.3.2汉明码对二进制对称信道的仿真 115.卷积码 155.1卷积码定义与原理 155.2维特比译码原理 155.3卷积码译码器对高斯白噪声信道的设计与仿真 18 5.3.1卷积码译码器的设计与仿真 195.3.2简化维特比译码器的仿真 225.3.3卷积码译码器的误码率分析 245.4卷积编码器在二进制对称信道(BSC)中的性能 256.卷积码译码器对二进制对称信道和高斯白噪声信道仿真比较 307.总结 31致谢 32参考文献 33附录1: 34附录2: 37附录3: 40附录4: 411引言1.1选题的目的和意义数字信号在传输中往往由于各种原因,使得在传送的数据流中产生误码,从而使接收端产生图象跳跃、不连续、出现马赛克等现象。
基于MATLAB的MIMO-OFDM通信系统的仿真
基于MATLAB的MIMO-OFDM通信系统的仿真0 引言5G技术的逐步普及，使得我们对海量数据的存储交换，以及数据传输速率、质量提出了更高的要求。
信号的准确传播显得越发重要，随之而来的是对信道模型稳定性、抗噪声性能以及低误码率的要求。
本次研究通过构建结合空间分集和空间复用技术的MIMO信道，引入OFDM 技术搭建MIMO-OFDM 系统，在添加保护间隔的基础上探究其在降低误码率以及稳定性等方面的优异性能。
1 概述正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM）技术通过将信道分成数个互相正交的子信道，再将高速传输的数据信号转换成并行的低速子数据流进行传输。
该技术充分利用信道的宽度从而大幅度提升频谱效率达到节省频谱资源的目的。
作为多载波调制技术之一的OFDM 技术目前已经在4G 中得到了广泛的应用，5G 技术作为新一代的无线通信技术，对其提出了更高的信道分布和抗干扰要求。
多输入多输出（Multi Input Multi Output,MIMO）技术通过在发射端口的发射机和接收端口的接收机处设计不同数量的天线在不增加频谱资源的基础上通过并行传输提升信道容量和传输空间。
常见的单天线发射和接收信号传输系统容量小、效率低且若出现任意码间干扰，整条链路都会被舍弃。
为了改善和提高系统性能，有学者提出了天线分集以及大规模集成天线的想法。
IEEE 806 16 系列是以MIMO-OFDM 为核心，其目前在欧洲的数字音频广播，北美洲的高速无线局域网系统等快速通信中得到了广泛应用。
多媒体和数据是现代通信的主要业务，所以快速化、智能化、准确化是市场向我们提出的高要求。
随着第五代移动通信5G 技术的快速发展，MIM-OFDM 技术已经开始得到更广泛的应用。
本次研究的MIMO-OFDM 系统模型是5G的关键技术，所以对其深入分析和学习，对于当下无线接入技术的发展有着重要的意义。
通信原理基于matlab的计算机仿真
通信原理基于matlab的计算机仿真通信原理基于matlab的计算机仿真已经成为通信领域中一项重要的研究工具。
此类仿真软件通过模拟现实情形，能够极大地加快通信设备的开发进程，并且可以帮助工程师进行实验，发现并解决通讯中可能存在的问题。
同时，matlab的通信仿真功能也成为了相关教材和教学实验的首选，许多大学，尤其是通信工程专业的学生要通过matlab的仿真来更好地理解通信原理和通信设备的工作原理。
由于matlab的专业性，无论是对于传输介质的模型计算，还是信号的传输过程的计算仿真，都非常适合。
通信原理的matlab仿真可以有效地帮助工程师分析各种信号，包括模拟信号、数字信号及混合信号。
这种仿真可用于计算机网络、通信系统设计以及无线通信和移动通信等领域。
在matlab中，通信原理的仿真重点是信号的传输与接收。
目前，通信设备主要采用数字信号的传输方式，而matlab中也能够实现该方式的仿真。
通过模拟数字信号的传输过程，可以帮助工程师分析此类信号在不同媒介下的传输效果。
所以，在进行数字信号的仿真时，matlab会考虑到以下几个因素：1.噪声在数字通信中，噪声是一个常见的问题。
因此，在matlab 的仿真中也要考虑到噪声的影响因素。
matlab能够对噪声进行建模，模拟各种环境下的噪声对数字信号的影响程度。
2.数据传输速率数据传输速率也会影响数字信号的仿真结果。
matlab可以模拟数字信号传输的速率以及不同速率下的传输效果。
3.差错率差错率也是数字信号传输中的一个显著因素，matlab在通信原理仿真中也会进行模拟。
除数字信号外，模拟信号的仿真也是通信原理仿真领域的一项重要工作。
在matlab的仿真中，通常对模拟信号的传输和接收会更加复杂。
通信原理的matlab仿真的一个重要应用就是误码率和比特误差率测试。
误码率和比特误差率都是评估数字信号传输质量的指标。
通信系统的设计旨在在受到最小干扰时保持误差率的最小化。
matlab通信仿真实例
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。
无线通信原理-基于matlab的ofdm系统设计与仿真
无线通信原理-基于matlab的ofdm系统设计与仿真基于matlab的ofdm系统设计与仿真摘要OFDM即正交频分复用技术，实际上是多载波调制中的一种。
其主要思想是将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到相互正交且重叠的多个子载波上同时传输。
该技术的应用大幅度提高无线通信系统的信道容量和传输速率，并能有效地抵抗多径衰落、抑制干扰和窄带噪声，如此良好的性能从而引起了通信界的广泛关注。
本文设计了一个基于IFFT/FFT算法与802.11a标准的OFDM系统，并在计算机上进行了仿真和结果分析。
重点在OFDM系统设计与仿真，在这部分详细介绍了系统各个环节所使用的技术对系统性能的影响。
在仿真过程中对OFDM信号使用QPSK 调制，并在AWGN信道下传输，最后解调后得出误码率。
整个过程都是在MATLAB环境下仿真实现，对ODFM系统的仿真结果及性能进行分析，通过仿真得到信噪比与误码率之间的关系，为该系统的具体实现提供了大量有用数据。
- 1 -第一章 ODMF系统基本原理1.1多载波传输系统多载波传输通过把数据流分解为若干个子比特流，这样每个子数据流将具有较低的比特速率。
用这样的低比特率形成的低速率多状态符号去调制相应的子载波，构成了多个低速率符号并行发送的传输系统。
在单载波系统中，一次衰落或者干扰就会导致整个链路失效，但是在多载波系统中，某一时刻只会有少部分的子信道会受到衰落或者干扰的影响。
图1,1中给出了多载波系统的基本结构示意图。
图1-1多载波系统的基本结构多载波传输技术有许多种提法，比如正交频分复用(OFDM)、离散多音调制(DMT)和多载波调制(MCM)，这3种方法在一般情况下可视为一样，但是在OFDM中，各子载波必须保持相互正交，而在MCM则不一定。
1.2正交频分复用OFDM就是在FDM的原理的基础上，子载波集采用两两正交的正弦或余弦函sinm,tcosn,t数集。
卫星通信信道的传输特性及vsat下行链路具体仿真模型的建立
图1-1使用蒙特卡罗方法进行通信系统误码率仿真模型框图
如图1.1，使用MC方法进行仿真步骤如下：
（1）生成输入比特序列采样值A(k) k=1,2,3…….
（2）通过功能模块处理采样数据，并且产生输出序列Y(k)
（3）估计E(g(Y(k)); (1-2-1)
（4）与理论值BPSK和QPSK的误码率进行比较
中国的VSAT系统发展至今，已经形成种类齐全(话音、数据、单向、双向等)，规模庞大(几千个用户站)和运行稳定可靠的专业服务体系。
利用Ka波段[1](30/20GHz)或更高频段构成卫星通信系统是未来的发展趋势。因此，研究和开发Ka频段的卫星通信系统对我国未来卫星通信事业的发展有着及其重要的意义。对于Ka频段的卫星通信系统，由降雨引起的电波衰减是影响卫星通信线路传输质量的一个重要因素，准确的把握降雨衰减特性和补偿降雨衰减的方法研究，成为实现该系统的关键性问题之一。
而另外一些模型中[3]认为固定卫星通信系统的乘性干扰的包络符合如下的随机分布：A和U分别表示等效低通雨衰信道的包络和相位,二者均为随机变量,其分布特性由天气条件决定,它们均服从高斯分布,其概率密度函数分别表示如下[7]:
(1-3-1)
其中 为信号包络的概率密度函数, 是信号相位的概率密度函数. 和 分别是信号包络和相位的标准差,而 和 分别为相应的均值.。不同天气条件下，认为卫星通信信道包络的乘性干扰符合高斯分布(幅度和相位都为高斯分布)。而本文着重对降雨和对流层闪烁等混合天气因素的影响进行了仿真研究。
基于MATLAB的模拟通信系统的仿真与实现
• 139•针对通信原理课程的教学特点和传统实验教学存在的问题，讨论了将Matlab软件引入到通信原理课程教学的必要性。
以模拟调制系统为例，利用Matlab的工具箱和Simulink界面对通信系统进行可视化教学，并给出了仿真结果。
实践证明，不仅在课堂教学中以更加直观的方式进行讲解，而且补充和完善传统实验的不足，提高学生学习积极性，教学效果得到较大提升。
随着5G通信的到来，通信技术在人们日常生活中是无处不在，现代通信技术取得了显著进展。
通信原理作为高校通信工程和电子信息等本科专业课程体系中重要的专业基础课，系统阐述了模拟和数字通信系统的基本概念、基本原理和基本分析方法，为学生学习后续课程储备专业素养（王海华，Matlab/Simulink仿真在“通信原理”教学中的应用研究：湖北理工学院学报，2015）。
然而这门课程理论内容丰富，系统模型抽象，数学公式多，推理过程繁琐，学生普遍感到枯燥难懂，抓不住重点，学习吃力，不能顺利学好本课程（基于Matlab_Simulink的通信原理虚拟仿真实验教学方法研究：现代电子技术，2015；邵玉斌，Matlab/Simulink通信系统建模与仿真实例分析：清华大学出版社，2008）。
为此，在教学过程中引入Matlab仿真技术，理论联系实践开展教学工作，通过simulink界面搭建系统模型，调整参数，观察通信系统性能，激发学生的学习积极性，提升教学质量，实现良好的教学模式。
1 Matlab软件介绍Matlab在工程数值运算和系统仿真方面具有强大的功能，主要包括数值分析、仿真建模、系统控制和优化等功能（牛磊，赵正平，郭博，Matlab仿真在通信原理教学中的应用：阜阳师范学院学报，2014）。
在Matlab的Communication Toolbox（通信工具箱）中提供了许多仿真函数和模块，用于对通信系统进行仿真和分析。
Simulink平台是Matlab中一种可视化仿真工具，提供了建立模型方框图的图形用户界面（GUI），可以将图形化的系统模块连接起来，从而建立直观、功能丰富的动态系统模型（黄琳，曹杉杉，熊旭辉.基于Matlab的通信原理实验课程设计：湖北师范大学学报，2017）。
MATLAB课件·第4章 通信系统的建模与仿真
B 这种典型的情况，带通采样定理所规定的采
样频率近似等于下界 2 B 。 对整个通信系统进行仿真开发时，选择对系统合适的采样频率是要做的一个基本决 定。除考虑上述信号带宽外，有许多因素影响所需的系统采样频率。具有反馈的系统、非 线性系统、多径信道等会导致更高的采样频率要求。对于无反馈的线性系统，必需的采样 频率可由可接受的混叠误差决定的，而这又有赖于发送滤波器成形脉冲的功率谱密度。成 形脉冲是假定时域有限的，因此不可能是带宽有限的，因而会产生在实际中不可能消除混 叠误差。为仿真选择合适的采样频率的一个策略就是在混叠误差和仿真时间之间达成一个 可以接受的折衷。目标是选择一个采样频率，使得混叠误差相对于仿真所考察的系统性能 的降低是可以忽略的。 有些要仿真的系统（如扩频通信系统）包含两个或多个不同信号带宽的子系统。扩频 通信系统同时包括窄带信号和宽带信号。如果使用单一的采样频率，那么这个采样频率必 须与宽带波形相适应，而用宽带信号所需的采样率对窄带信号进行采样，将导致仿真的时 间过大和效率降低。一般最有效的方法是对每个过程用它的奈奎斯特速率采样，对整个系 统而言采用多速率采样。系统中出现两个不同带宽时，可采用两个采样率：在窄带到宽带 的分界处提高采样频率（上采样），而在宽带到窄带的分界处降低采样频率（下采样）。 采样频率的提高是通过对在原始样点之间内插新的样点来完成；采样频率的降低是通过从 原样点每多个样点抽取一个来实现。 采样点的值在计算机中是用有限长的码字来量化，所以在仿真中都会出现量化误差。 计算机处理表示数字的方式可以分为定点和浮点两类。当用定点数表示时，字长每增加一 个比特，量化的信噪比增加 6dB 。在通用计算机上采用浮点数表示进行仿真操作时，由量 化导致的量化误差通常可以忽略不计。然而，这种噪声永远不会为零，在噪声累积的情况 过多时可能会严重地降低仿真结果的精度。 3. 信道编码器和译码器 信道编码器对数码流进行相应的处理，使系统具有一定的纠错能力和抗干扰能力。信 道编码的处理技术有差错控制码、交织编码器等。差错控制码有线性差错控制码（汉明 码、线性循环码等）、Reed-Solomon 码、卷积码、Turbo 码、LDPC 码等。信道译码器完 成信道编码的译码。交织编码技术可离散化并纠正信号衰落引起的突发性差错，改善信道
计算机仿真-Matlab通信系统链路级仿真
常用统计信号处理函数
BUPT Information Theory & Technology Education & Research Center
• xcov与其类似
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常用变换函数
• ifft函数的使用方法与fft非常类似。 • 注意fft和ifft函数对于输出功率的影响。 • fft函数之后总功率为fft之前的N倍，ifft之 后总功率则减小到原来的1/N。
Re f c ( t ) jf s ( t ) cos c t j sin c t f c ( t )cos c t f s ( t )sin c t
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常用变换函数
• fft函数当输入参数个数为1，且为一个向量时 ，执行该向量的DFT计算 • 当输入参数为一个矩阵时，计算每列的DFT。
• • • • • • • • • t = (0:1/100:10-1/100); x = sin(2*pi*15*t) + sin(2*pi*40*t); y = fft(x); % Compute DFT of x m = abs(y); p = unwrap(angle(y)); f = (0:length(y)-1)*99/length(y); % Frequency vector plot(f,m); title('Magnitude'); set(gca,'XTick',[15 40 60 85]); figure; plot(f,p*180/pi); title('Phase'); set(gca,'XTick',[15 40 60 85]);
微波与卫星通信链路仿真实验报告
基于Matlab的卫星中继通信链路仿真杨晶（西安交通大学电子与信息工程学院信通系，710049，陕西西安）摘要：卫星通信是地球上的无线电通信站利用卫星作为中继而进行的通信，其特点是:通信范围大、可靠性高等。
卫星通信系统由卫星和地球站两部分组成。
卫星在空中通过把地球站发来的电磁波进行放大再反送回另一地球站，从而起到中继站的作用，这样的转发方式称为透明转发。
本文基于matlab软件平台，仿真对地静止卫星通信系统中，卫星中继地球站发送数据的透明转发过程，并给出某一发送地球站的信息在接收地球站的BER曲线。
关键字：卫星中继；透明转发；Matlab仿真；BER曲线中图分类号：O121.8;G558Simulation of Communicaiton Links of Satellite Relay Systembased on MatlabYang Jing(School of Electronics and Information Engineering, Xi’an Jiao tong University, Xi’an 710049, China)Abstract: In satellite communication, the radio communicaiton stations on earth communicates with each other using the satellite as relay. Its characteristics arelarge range of communicaiton, high reliability and so on. Satellite communication system consists of satellite and earth stations. Satellite works as relay in the way that it ampilifies the electromagnetic waves from an earth station and then forwards to another earth station. This kind of forwarding is called transparent forwarding. Based on Matlab, this paper gives the simulation of the forwarding process, in which the satellite relays the transmitting data from earth stations, of the Geostationary Satellite Communicaiton System, and also surveys the BER curve, which shows the bit error rate when the earth station receives the data transmitting from a certain earth station.Keyword:satellite relay; transparent forwardingl; simulation based on Matlab; BER curve1 引言卫星通信简单地说就是地球上(包括地面和低层大气中)的无线电通信站间利用卫星作为中继而进行的通信。
matlab与通信仿真实验报告
matlab与通信仿真实验报告《Matlab与通信仿真实验报告》摘要：本实验报告通过使用Matlab软件进行通信仿真实验，对通信系统的性能进行了评估和分析。
首先介绍了通信系统的基本原理和模型，然后利用Matlab软件搭建了通信系统的仿真模型，并进行了实验验证。
通过实验结果的分析，得出了通信系统的性能指标，为通信系统的设计和优化提供了重要参考。
一、引言通信系统是现代信息社会中不可或缺的基础设施，它承载着各种类型的信息传输和交换。
通信系统的性能直接影响着信息传输的质量和效率，因此对通信系统的性能评估和分析具有重要意义。
Matlab软件是一种功能强大的科学计算软件，它提供了丰富的工具和函数库，可以用于通信系统的建模、仿真和分析。
本实验报告将利用Matlab软件进行通信系统的仿真实验，对通信系统的性能进行评估和分析。
二、通信系统的基本原理和模型通信系统由发送端、信道和接收端组成，发送端将信息转换成电信号发送出去，经过信道传输后，接收端将电信号转换成信息。
通信系统的性能评估主要包括信号传输质量、误码率、信噪比等指标。
在本实验中，我们将以常见的调制解调技术为例，建立通信系统的仿真模型。
三、Matlab软件在通信系统仿真中的应用Matlab软件提供了丰富的工具和函数库，可以用于通信系统的建模、仿真和分析。
在本实验中，我们将利用Matlab软件搭建通信系统的仿真模型，包括信号调制、信道传输、信号解调等过程。
通过Matlab软件的仿真实验，我们可以得到通信系统的性能指标，如误码率、信噪比等。
四、实验结果分析通过Matlab软件进行通信系统的仿真实验，我们得到了一系列实验结果。
通过对实验结果的分析，我们可以评估通信系统的性能，比如误码率随信噪比的变化规律、不同调制方式的性能比较等。
这些实验结果对于通信系统的设计和优化具有重要的参考价值。
五、结论本实验报告利用Matlab软件进行通信系统的仿真实验，对通信系统的性能进行了评估和分析。
基于matlab ofdm通信系统仿真代码
基于matlab ofdm通信系统仿真代码
基于MATLAB OFDM通信系统仿真代码是一种应用在无线通信领域的高
效的通信技术。
OFDM（正交分频多载波）技术是一种高效的技术，它
能够在有限的信道容量内传输大量的数据，同时也能抵御多径衰减和
多路径效应。
此外，OFDM还可以抵抗非线性干扰和伪噪声，从而提高
系统的可靠性和稳定性。
MATLAB OFDM通信系统仿真代码可以帮助我们快速验证一个OFDM系统的性能，从而帮助我们更好地理解OFDM技术
背后的原理和技术。
MATLAB OFDM通信系统仿真代码由信道模拟、OFDM调制和解调制的子
模块组成，其中每个子模块都可以通过MATLAB编程实现。
首先，我们
需要定义一个简单的信道函数，以模拟实际信道的衰减和多路径效应，然后将信号传输给OFDM调制模块，它将信号转换成OFDM调制的多载
波信号。
接着，多载波信号被发射到信道中，经过信道后，经过OFDM
解调制模块处理，得到恢复后的信号，再经过信道衰减模拟得到最终
信号，完成仿真。
通过使用MATLAB OFDM通信系统仿真代码，我们可以更有效地对OFDM
技术进行仿真评估，同时也可以获得更为准确、直观的仿真结果。
此外，MATLAB OFDM通信系统仿真代码还可以帮助我们了解OFDM技术的
具体实施方法，为实际开发工作提供有效的技术支持。
基于Matlab的TD-LTE链路级仿真平台的建立
基于Matlab的TD-LTE链路级仿真平台的建立随着移动通信技术的发展，无线通信算法的研究和仿真成为了学术界和工业界的热门话题之一。
TD-LTE作为国际上最先进的无线通信标准之一，其在高速移动下传输、多天线技术、调制识别等方面都有着优秀的性能表现。
因此，建立基于Matlab的TD-LTE链路级仿真平台对TD-LTE的理论研究和实际应用都具有重要意义。
下面，本文将简要介绍建立该仿真平台的步骤和需要注意的事项。
第一步，创建仿真环境。
Matlab在无线通信仿真中较为常用，它提供的SIMULINK环境方便了无线通信算法的建模和仿真。
首先，在Matlab中创建一个新的工程文件，然后选择添加Signal Processing and Communications工具箱，再通过添加RTL-SDR收发器和MATLAB R2017a仿真软件库，构建基本的仿真环境。
第二步，进行仿真参数的设置。
在该仿真平台中，主要需要设置信道属性、传输数据选择、发射天线、环境噪声等仿真参数。
其中，信道属性需要设置如下信道模型：衰落模型、阻抗模型、多路衰落模型、电信道数据结构等。
在传输数据选择中，考虑到在实际应用中，多种编码方式和重复编码方案都会被采用，需要针对不同的编码方式进行仿真测试。
最后，将发射天线数量设置为2-4，并增加了噪声数据方便进行信号强度测试。
第三步，采用Simulink测试使仿真成为现实。
在Simulink中，首先需要确定与传输系统无关的参数，如系统输入、调制类型、频段等。
接下来，将调制器和展开器等模块进行连接，使模块可以正常工作。
考虑到系统的灵活性，必须添加条件判断模块、各种数学运算模块，以满足不同的仿真需求。
在完成上述三个步骤之后，我们就建立了基于Matlab的TD-LTE链路级仿真平台，并可以进行仿真测试的实验。
需要注意的是，建立基于Matlab的TD-LTE链路级仿真平台需要理解一定的无线通信算法和调制原理。
用MatLab仿真通信原理系列实验
用MatLab仿真通信原理系列实验一、引言通信原理是现代通信领域的基础理论，通过对通信原理的研究和仿真实验可以更好地理解通信系统的工作原理和性能特点。
MatLab作为一种强大的数学计算软件，被广泛应用于通信原理的仿真实验中。
本文将以MatLab为工具，介绍通信原理系列实验的仿真步骤和结果。
二、实验一：调制与解调1. 实验目的通过MatLab仿真，了解调制与解调的基本原理，并观察不同调制方式下的信号特征。
2. 实验步骤（1）生成基带信号：使用MatLab生成一个基带信号，可以是正弦波、方波或任意复杂的波形。
（2）调制：选择一种调制方式，如调幅（AM）、调频（FM）或相移键控（PSK），将基带信号调制到载波上。
（3）观察调制后的信号：绘制调制后的信号波形和频谱图，观察信号的频谱特性。
（4）解调：对调制后的信号进行解调，还原出原始的基带信号。
（5）观察解调后的信号：绘制解调后的信号波形和频谱图，与原始基带信号进行对比。
3. 实验结果通过MatLab仿真，可以得到不同调制方式下的信号波形和频谱图，观察到调制后信号的频谱特性和解调后信号的还原效果。
可以进一步分析不同调制方式的优缺点，为通信系统设计提供参考。
三、实验二：信道编码与解码1. 实验目的通过MatLab仿真，了解信道编码和解码的基本原理，并观察不同编码方式下的误码率性能。
2. 实验步骤（1）选择一种信道编码方式，如卷积码、纠错码等。
（2）生成随机比特序列：使用MatLab生成一组随机的比特序列作为输入。
（3）编码：将输入比特序列进行编码，生成编码后的比特序列。
（4）引入信道：模拟信道传输过程，引入噪声和干扰。
（5）解码：对接收到的信号进行解码，还原出原始的比特序列。
（6）计算误码率：比较解码后的比特序列与原始比特序列的差异，计算误码率。
3. 实验结果通过MatLab仿真，可以得到不同编码方式下的误码率曲线，观察不同信道编码方式对信号传输性能的影响。
Matlab在卫星通信系统设计中的应用指南
Matlab在卫星通信系统设计中的应用指南引言：卫星通信系统作为现代通信领域的重要组成部分，起着承载大量数据传输以及提供全球通信的关键作用。
而在卫星通信系统的设计中，Matlab作为一种非常强大的工具，提供了众多功能和算法，可以帮助工程师们更加高效地进行系统设计和性能分析。
本文将介绍Matlab在卫星通信系统设计中的应用指南，以帮助读者更好地了解如何利用Matlab进行卫星通信系统的设计和优化。
一、卫星链路建模与仿真在卫星通信系统的设计中，首先需要建立合理的链路模型，以便进行性能评估和优化。
Matlab提供了丰富的工具和函数，可以用于卫星链路的建模与仿真。
1.信道建模Matlab提供了多种信道模型，包括传输信道、传播信道和噪声信道等。
通过选择合适的信道模型，并设置相关参数，可以模拟出不同环境下的信道特性，以评估系统的性能。
2.载波干扰仿真卫星通信系统常常会受到地面台站和其他卫星信号的干扰。
Matlab可以帮助工程师们对这种干扰进行仿真，并提供有效的抑制方法。
通过设定干扰源的参数，模拟世界各地频段和干扰强度，可以评估系统的运行情况并优化设计。
3.天线建模天线是卫星通信系统中非常重要的组成部分。
Matlab提供了多种天线模型和算法，可以帮助工程师们进行天线的建模和仿真，包括天线增益、方向图和极化等参数。
通过调整天线的特性，可以优化卫星通信系统的性能。
二、卫星通信系统的调制与解调调制与解调是卫星通信系统中非常重要的功能，直接影响到信号的传输和解析。
Matlab提供了多种数字调制和解调算法，可以帮助工程师们实现高效的信号传输。
1.常用调制算法Matlab支持多种常用的调制算法，包括二进制振幅移键和正交振幅移键等。
通过选择合适的调制算法，并根据具体的系统需求，可以实现高速、可靠的信号传输。
2.多址调制技术多址调制是卫星通信系统中常见的技术，用于实现多个用户之间的同时通信。
Matlab提供了多种多址调制算法，包括CDMA和TDMA等，可以帮助工程师们设计和优化多址调制系统。
基于MATLAB的GPS信号的仿真研究
基于MATLAB的GPS信号的仿真研究一、本文概述随着全球定位系统（GPS）技术的广泛应用，其在导航、定位、授时等领域的重要性日益凸显。
为了更好地理解GPS信号的特性，提高GPS接收机的设计水平和性能，对GPS信号进行仿真研究显得尤为重要。
本文旨在探讨基于MATLAB的GPS信号仿真方法，分析GPS信号的特点，以及如何利用MATLAB这一强大的数值计算环境和图形化编程工具，对GPS信号进行高效、精确的仿真。
文章首先介绍了GPS系统的发展历程、基本原理和信号特性，为后续的信号仿真提供了理论基础。
随后，详细阐述了GPS信号仿真的一般流程，包括信号生成、传播模型、噪声添加等关键环节。
在此基础上，重点介绍了如何利用MATLAB编写GPS信号仿真程序，包括信号生成、传播模型建立、噪声模拟等方面的具体实现方法。
文章还通过实际案例，展示了基于MATLAB的GPS信号仿真在接收机设计、性能评估等方面的应用。
通过仿真实验，可以深入了解GPS信号在不同环境下的传播特性，为接收机算法优化和性能提升提供有力支持。
本文的研究不仅有助于加深对GPS信号特性和仿真方法的理解，也为GPS接收机的研究和开发提供了一种有效的技术手段。
通过MATLAB的仿真研究，可以更加直观地揭示GPS信号的本质规律，为实际应用提供有力指导。
二、GPS信号原理及特性全球定位系统（GPS）是一种基于卫星的无线电导航系统，它利用一组在地球轨道上运行的卫星来提供全球范围内的定位和时间服务。
每个GPS卫星都不断地向地球表面发射射频信号，这些信号被地面上的接收器接收并处理，从而确定接收器的三维位置和速度，以及精确的时间信息。
GPS卫星发射的信号是L波段的射频信号，分为两个频段：L1（142 MHz）和L2（160 MHz）。
每个频段都包含两种类型的信号：C/A码（粗捕获码）和P码（精密码）。
C/A码是对公众开放的，用于民用和商业应用，而P码则用于军事和特定的高精度应用。
matlab通信原理仿真教程
matlab通信原理仿真教程
Matlab通信原理仿真教程如下：
1. 导入Simulink和Communications Toolbox。
Simulink是MATLAB的一个扩展，用于建模、仿真和分析动态系统。
Communications Toolbox
是用于通信系统仿真的附加工具箱。
2. 创建通信系统模型。
在Simulink中，可以使用各种模块来创建通信系统
模型，例如信号源、调制器、解调器、信道和噪声源等。
3. 配置模块参数。
根据所需的通信系统参数，配置各个模块的参数。
例如，在调制器模块中，可以选择所需的调制类型（如QPSK、QAM等），并设
置相应的参数。
4. 运行仿真。
在Simulink中，可以使用“开始仿真”按钮来运行仿真。
Simulink将自动进行系统建模和仿真，并显示结果。
5. 分析仿真结果。
使用MATLAB中的各种工具和分析函数来处理仿真结果，例如频谱分析、误码率计算等。
以上是Matlab通信原理仿真教程的基本步骤，具体实现过程可能会因不同的通信系统和仿真需求而有所不同。
建议参考Matlab官方文档和相关教程进行学习。
基于MATLAB的MIMO通信系统仿真
其中卷积码的解码深度设为8
调制
在进行编写的进程中，最初没有想到挪用Matlab已经封装好了的QPSK的调制函数而是自己编写了一个函数，先进行了仿真。
先进行了符号映射。
加入噪声，因为输入的是复信息，因此加入的噪声为复噪声
以下图为QPSK系统调制图。
AWGN信道
加性高斯白噪声AWGN(Additive White Gaussian Noise)是最大体的噪声与干扰模型。
加性噪声：叠加在信号上的一种噪声，通常记为n(t)，而且不管有无信号，噪声n(t)都是始终存在的。因此通常称它为加性噪声或加性干扰。
白噪声：噪声的功率谱密度在所有的频率上均为一常数，那么称如此的噪声为白噪声。若是白噪声取值的概率散布服从高斯散布，那么称如此的噪声为高斯白噪声。
从上图能够看到，MIMO模型中有一个空时编码器，有多根天线，其系统模型和上述MIMO系统理论一致。发送天线的数量要大于接收天线，因为一样来讲，移动终端所支持的天线数量老是比基站端要少。
（3）分集与复用：
依照各根天线上发送信息的不同，MIMO能够分为发射分集技术和空间复用技术。
发射分集：在不同的天线上发射包括一样信息的信号(信号的具体形式不必然完全相同)，达到空间分集的成效，起到抗衰落的作用
图2 分层空时码的接收端系统模型
最后的系统结构图：
三、仿真设计
（1）流程图
（2）要紧模块
信源产生
要求：产生独立等概二进制信源
Matlab函数：randsrc()
信道编码
利用卷积码来进行信道编码
依照3GPP的规定，可选取如上所示的卷积码来进行信道编码。
基于MWorks的移动通信系统仿真可行性与性能分析
基于MWorks的移动通信系统仿真可行性与性能分析第一章移动通信系统概述随着科技的不断发展，移动通信系统已经成为现代社会中不可或缺的一部分。
本章将对移动通信系统进行概述，包括其定义、发展历程、关键技术和应用领域等方面。
移动通信系统(Mobile Communications System,简称MCS)是一种利用无线电波在空中传输信息的技术，使得用户可以在不同地点之间进行语音、数据、图像等信息的实时交流。
移动通信系统主要包括基站子系统(Base Station Subsystem,简称BSS)、核心网络子系统(Core Network Subsystem,简称CNSS)和终端设备子系统(Terminal Equipment Subsystem,简称TES)。
基站子系统负责与终端设备子系统之间的无线连接，核心网络子系统负责处理和管理整个系统的信令、计费、资源分配等功能。
移动通信系统的发展可以追溯到20世纪70年代末和80年代初，当时主要采用模拟技术进行通信。
随着数字技术的发展，尤其是码分多址(Code Division Multiple Access,CDMA)技术的引入，移动通信系统开始进入数字时代。
21世纪初，随着移动互联网的兴起，移动通信系统又进入了一个新的发展阶段，各种新的技术和应用层出不穷，如4G、5G、物联网等。
频谱资源管理：合理分配和利用无线电频谱资源，以满足不同业务需求和覆盖范围的要求。
信道编码与调制：通过信道编码技术提高信号抗干扰能力，实现高效、稳定的数据传输；通过调制技术将信息信号转换为适合无线传输的电磁波信号。
1多址与冲突检测：采用多址分配技术(如随机接入、时分多址等)实现多个用户同时接入；通过信道估计、空时分组码等技术检测和避免信道冲突。
功率控制与节能：通过动态调整发射功率，实现能量的有效利用，降低能耗。
网络优化：通过统计分析、预测算法等手段对网络性能进行实时监控和优化，提高网络质量和用户体验。
基于matlab的通信系统仿真
创新实践报告报告题目：基于matlab的通信系统仿真学院名称: 信息工程学院姓名：班级学号：指导老师：二O一四年十月十五日一、引言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。
在这种迫切的需求之下，MATLAB应运而生。
它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。
通信系统仿真的基本步骤如下图所示：二、仿真分析与测试（1）随机信号的生成利用Matlab中自带的函数randsrc来产生0、1等概分布的随机信号.源代码如下所示：global NN=300；global pp=0。
5；source=randsrc（1，N，[1，0；p，1—p］）；（2）信道编译码1、卷积码的原理卷积码（convolutional code)是由伊利亚斯(p。
Elias)发明的一种非分组码。
在前向纠错系统中,卷积码在实际应用中的性能优于分组码，并且运算较简单.卷积码在编码时将k比特的信息段编成n个比特的码组,监督码元不仅和当前的k比特信息段有关，而且还同前面m=（N—1)个信息段有关。
通常将N称为编码约束长度，将nN称为编码约束长度。
一般来说，卷积码中k和n的值是比较小的整数.将卷积码记作(n，k，N)。
卷积码的编码流程如下所示。
可以看出:输出的数据位V1，V2和寄存器D0,D1,D2，D3之间的关系。
根据模2加运算特点可以得知奇数个1模2运算后结果仍是1,偶数个1模2运算后结果是0。
2、译码原理卷积码译码方法主要有两类:代数译码和概率译码.代数译码主要根据码本身的代数特性进行译码，而信道的统计特性并没有考虑在内.目前，代数译码的主要代表是大数逻辑解码.该译码方法对于约束长度较短的卷积码有较好的效果，并且设备较简单。
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基于Matlab的卫星中继通信链路仿真*****************摘要：卫星通信是地球上的无线电通信站利用卫星作为中继而进行的通信，卫星通信系统由卫星和地球站两部分组成。
卫星转发方式有透明转发和译码转发。
本文基于matlab软件平台，对地静止卫星通信系统中卫星中继地球站发送数据的转发过程仿真，并给出接收信息BER曲线。
关键字：卫星中继； Matlab仿真；BER曲线中图分类号：O121.8;G5581 引言卫星信道的特点是：可用频带宽、功率受限、干扰大、信噪比低。
所以要求采用可靠性高的信号调制方式，并要求有较强的信号纠错能力，对带宽要求不是特别高。
因此DVB-S采用前向纠错(FEC)(包括Viterbi编码、交织、RS编码及加扰等电路)、正交移相键控(QPSK)调制的信道处理方式，然后馈给卫星链路。
接收时进行相反的处理。
本文对卫星工作过程进行仿真，得到信号的BER曲线，从而知道可靠传输所需发射功率。
2 系统模型及仿真2.1 建模假设本文中所设计的卫星中继链路中中继卫星为GEO 同步轨道卫星，采用 Ku 频段，6个地球站采用FDMA。
通过卫星向另外一个地球站发送信息：上行载波中心频率为14253MHz，下行载波中心频率为12028MHz，载波间隔为10MHz。
•发送地球站与卫星之间的距离为：[39995 40000 40005 40010 40015 40020]km•卫星和接收地球站之间的距离是42000km•卫星的EIRP 是56dBW,天线增益为30dB•地球站的天线增益为32dB•信道模型采用AWGN基于以上条件，本文将给出对地静止卫星中继地球站发送信息的完整过程，并给出某个发送地球站的信息在接收地球站的BER 曲线。
2.2 系统模型及结果2.2.1 透明转发该通信链路设计思路为： 信源→比特流→调制（QPSK ）→频分复用→上变频→AWGN 信道→卫星接收透明转发→AWGN 信道→下变频→判决→解调(DQPSK)→比特流。
得到某个发送地球站的信息在接收地球站的BER 曲线，如下图所示：为了更好描述零值，用以下曲线描述：00.51 1.522.533.510101010发射功率dbW 误码率B E R 透明转发BER 曲线2.2.2 译码转发该通信链路设计思路为： 信源→比特流→调制（QPSK ）→频分复用→上变频→AWGN 信道→卫星接收译码转发→AWGN 信道→下变频→判决→解调(DQPSK)→比特流。
得到某个发送地球站的信息在接收地球站的BER 曲线，如下图所示-3发射功率dbW 误码率B E R 透明转发BER 曲线为了更好描述零值，用以下曲线描述：2.2.3 两种转发方式对比00.51 1.522.533.510101010发射功率dbW 误码率B E R 译码转发BER 曲线-3发射功率dbW 误码率B E R 译码转发BER 曲线透明转发与译码转发BER曲线00.51 1.52 2.53 3.54 4.5发射功率dbW3 结论由图可以看出，SNR越大，BER越低，通信的可靠性越高；译码转发比透明转发更可靠。
附录1：链路仿真源代码透明转发：p=[1 2 4 8 16 32 64 128 256 512 1024];%发射功率dup=40005;%上行距离fup=14253;%上行载波中心频率% dup=[39995 40000 40005 40010 40015 40020];% fup=[14228 14238 14248 14258 14268 14278];%数值差异很小忽略FSLup=32.4+20*log(dup)/log(10)+20*log(fup)/log(10);%上行自由空间损耗h1=sqrt(10^3.2*10^3.2/(10^(FSLup/10)));%增益ddo=42000;%下行距离fdo=12028;%下行载波中心频率FSLdo=32.4+20*log(ddo)/log(10)+20*log(fdo)/log(10);%下行自由空间损耗h2=sqrt(10^5.6*10^3.2/(10^(FSLdo/10)));%56dB增益N0=1.38*10^(-23)*80*60000000;%噪声功率BER=zeros(1,11);for kk=1:11num=500000;pt=p(kk);erro=0;while numnum=num-1;infor=randi([0 1],1,12);[d]=g2(infor,12);for k=1:6for t=1:120x(k,t)=d(k)*exp(j*2*pi*(14228+10*(k-1))*t/1200);endends1=x(1,:)+x(2,:)+x(3,:)+x(4,:)+x(5,:)+x(6,:);% 以上发射前的信号n1= wgn(1,120,10*log(N0)/log(10),'complex');y=sqrt(pt)*h1*s1+n1;% 以上卫星接收到的信号n2= wgn(1,120,10*log(N0)/log(10),'complex');for t=1:120 %上行载波频率变为下行载波频率yy(t)=y(t)*exp(j*2*pi*(fdo-fup)*t/1200)/sqrt(pt*h1^2+N0);ends2=h2*yy+n2;%以上地球站接收到的信号for t=1:120s3(t)=s2(t)*exp(-j*2*pi*12003*t/1200);endxxx=sum(s3(:));%选择性接收第一个地球站的信号%判决[shuzhi xiabiao]=min(abs(angle(xxx)-[pi/4 3*pi/4 -pi/4 -3*pi/4])); infor2=[fix((xiabiao-1)/2) mod((xiabiao-1),2)];%判决为infor2if infor2(1)~=infor(1)erro=erro+1;endif infor2(2)~=infor(2)erro=erro+1;endendBER(kk)=erro/1000000;endsemilogy(10*log(p)/log(10),BER,'b');hold on译码转发：p=[1 2 4 8 16 32 64 128 256 512 1024];%发射功率dup=40005;%上行距离fup=14253;%上行载波中心频率% dup=[39995 40000 40005 40010 40015 40020];% fup=[14228 14238 14248 14258 14268 14278];%数值差异很小忽略FSLup=32.4+20*log(dup)/log(10)+20*log(fup)/log(10);%上行自由空间损耗h1=sqrt(10^3.2/(10^(FSLup/10)));%增益ddo=42000;%下行距离fdo=12028;%下行载波中心频率FSLdo=32.4+20*log(ddo)/log(10)+20*log(fdo)/log(10);%下行自由空间损耗h2=sqrt(10^5.6/(10^(FSLdo/10)));%56dB增益N0=1.38*10^(-23)*80*60000;%噪声功率BER2=zeros(1,11);for kk=1:11num=500000;pt=p(kk);erro=0;while numnum=num-1;% infor1=randint(1,2);% infor2=randint(1,2);% infor3=randint(1,2);% infor4=randint(1,2);% infor5=randint(1,2);% infor6=randint(1,2);infor=randi([0 1],1,12);[d]=g2(infor,12);for k=1:6for t=1:120x(k,t)=d(k)*exp(j*2*pi*(14228+10*(k-1))*t/1200);ends1=x(1,:)+x(2,:)+x(3,:)+x(4,:)+x(5,:)+x(6,:);% 以上发射前的信号n1=wgn(1,120,10*log(N0)/log(10),'complex');y=sqrt(pt)*h1*s1+n1;% 以上卫星接收到的信号for t=1:120y2(t)=y(t)*exp(-j*2*pi*14228*t/1200);%下变频ends2=sum(y2(:));%选择性接收第一个地球站的信号%判决[shuzhi xiabiao]=min(abs(angle(s2)-[pi/4 3*pi/4 -pi/4 -3*pi/4])); informa=[fix((xiabiao-1)/2) mod((xiabiao-1),2)];aa=g2(informa,2);for t=1:120y3(t)=aa*exp(j*2*pi*12003*t/1200);endn2=wgn(1,120,10*log(N0)/log(10),'complex');y4=h2*y3+n2;%以上地球站接收到的信号for t=1:120y5(t)=y4(t)*exp(-j*2*pi*12003*t/1200);ends3=sum(y5(:));%选择性接收第一个地球站的信号%判决[shuzhi xiabiao]=min(abs(angle(s3)-[pi/4 3*pi/4 -pi/4 -3*pi/4])); infor2=[fix((xiabiao-1)/2) mod((xiabiao-1),2)];%判决为infor2if infor2(1)~=infor(1)erro=erro+1;endif infor2(2)~=infor(2)erro=erro+1;endendBER2(kk)=erro/1000000;endsemilogy(10*log(p)/log(10),BER2,'b');hold onQPSK源代码：function [d]=g2(bit,Nc)A=[exp(j*pi/4) 0 0;exp(j*3*pi/4) 0 1;exp(-j*3*pi/4) 1 1;exp(-j*pi/4) 1 0];for k=1:Nc/2if bit(2*k-1:2*k)==[0 0]d(k)=A(1,1);elseif bit(2*k-1:2*k)==[0 1]d(k)=A(2,1);elseif bit(2*k-1:2*k)==[1 1]d(k)=A(3,1);elseif bit(2*k-1:2*k)==[1 0]d(k)=A(4,1);endend致谢时间如白驹过隙，在大学能够上课的最后一个学期中，有幸在卫星选修课上与高师一同度过。