信道模拟实验
频率选择性信道实验报告
一、实验目的1. 了解频率选择性信道的特性及其影响；2. 掌握频率选择性信道的测量方法；3. 分析频率选择性信道对通信系统性能的影响；4. 研究抗频率选择性衰落技术。
二、实验原理频率选择性信道是指信道对不同频率的信号有不同的衰减特性，导致信号在传输过程中发生频率选择性衰落。
这种现象在无线通信系统中较为常见，如多径传播、信道干扰等。
频率选择性衰落会降低通信系统的误码率（BER）和信噪比（SNR），从而影响通信质量。
三、实验设备1. 信号发生器：产生不同频率的正弦波信号；2. 信道模拟器：模拟频率选择性信道；3. 信号接收器：接收并处理信号；4. 计算机及软件：用于数据处理和分析。
四、实验步骤1. 准备实验环境，连接信号发生器、信道模拟器和信号接收器；2. 设置信号发生器，产生一系列不同频率的正弦波信号；3. 将信号通过信道模拟器，模拟频率选择性信道；4. 通过信号接收器接收经过信道模拟器的信号；5. 使用计算机软件对接收到的信号进行频谱分析，观察频率选择性衰落现象；6. 改变信道参数，如多径效应、信道干扰等，观察频率选择性衰落的变化；7. 研究抗频率选择性衰落技术，如频域均衡、信道编码等。
五、实验结果与分析1. 频率选择性衰落现象：在实验中，观察到信号在经过信道模拟器后，不同频率的信号衰减程度不同，导致信号发生频率选择性衰落。
这表明在无线通信系统中，频率选择性衰落是影响通信质量的重要因素。
2. 频率选择性衰落的影响：通过分析误码率（BER）和信噪比（SNR）的变化，发现频率选择性衰落会导致通信系统的性能下降。
当信道参数变化时，通信系统的BER和SNR也随之变化。
3. 抗频率选择性衰落技术：为了提高通信系统的抗频率选择性衰落能力，研究了频域均衡、信道编码等抗衰落技术。
实验结果表明，采用频域均衡技术可以有效提高通信系统的BER和SNR，从而提高通信质量。
六、实验结论1. 频率选择性衰落是影响无线通信系统性能的重要因素；2. 通过频域均衡、信道编码等抗衰落技术，可以提高通信系统的抗频率选择性衰落能力；3. 本实验为无线通信系统设计提供了理论依据和实验参考。
通信应用系统实验报告
一、实验目的1. 了解通信应用系统的基本组成和功能。
2. 掌握通信系统中的信号传输与处理方法。
3. 熟悉常用通信协议和标准。
4. 培养实际操作能力和问题解决能力。
二、实验器材1. 通信实验箱2. 计算机3. 信号发生器4. 示波器5. 信号分析仪6. 通信协议转换器三、实验原理通信应用系统主要包括信源、信道、信宿和编码解码器等组成部分。
信源产生原始信号，信道负责信号的传输，信宿接收并处理信号，编码解码器则用于信号的转换。
在通信过程中，信号可能会受到噪声、干扰等因素的影响，因此需要采取相应的处理方法来保证通信质量。
四、实验内容1. 信源与信宿（1）信源：使用信号发生器产生模拟信号，如正弦波、方波等。
（2）信宿：使用示波器接收并显示信号波形。
2. 信道（1）模拟信道：使用通信实验箱搭建模拟信道，观察信号在信道中的衰减、失真等现象。
（2）数字信道：使用通信实验箱搭建数字信道，观察信号在信道中的误码率、误码性能等现象。
3. 编码解码器（1）模拟信号编码：使用编码解码器将模拟信号转换为数字信号。
（2）数字信号解码：使用编码解码器将数字信号转换为模拟信号。
4. 通信协议（1）TCP/IP协议：使用计算机搭建TCP/IP网络，实现数据传输。
（2）蓝牙协议：使用蓝牙模块实现短距离无线通信。
5. 信号处理（1）滤波：使用滤波器对信号进行滤波，去除噪声和干扰。
（2）调制解调：使用调制解调器实现信号的调制和解调。
五、实验步骤1. 搭建实验系统：根据实验内容，搭建相应的实验系统。
2. 调整参数：根据实验要求，调整相关参数，如信道参数、滤波器参数等。
3. 观察现象：观察信号在信道中的传输情况，分析信号衰减、失真、误码等现象。
4. 数据处理：对实验数据进行处理和分析，得出结论。
5. 撰写实验报告：总结实验过程、实验结果和实验结论。
六、实验结果与分析1. 模拟信道：在模拟信道中，信号经过传输后会出现衰减、失真等现象。
通过调整信道参数，可以减小信号衰减和失真。
信道模拟试验[精彩]
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实验四信道模拟实验一、实验目的1．观察噪声对信道的影响，比较理想信道与随机信道的区别，加深对随机信道的理解。
2．比较编码信号与未编码信号在随机信道中的传输，加深对纠错编码原理的理解。
3．掌握眼图波形与信号传输畸变的关系。
二、实验内容1．将信号源输出的NRZ码（未编码）输入信道，调节噪声功率大小，观察信道输出信号。
2．将输出的NRZ码（未编码）输入本模块，编码后再输入信道，并经过解码，观察通过编解码后信号。
3．观察眼图并作分析记录。
三、实验器材1．信号源模块2．信道模拟模块3．终端模块（可选）4．20MHz双踪示波器一台5．误码率测试仪（可选）一台6．连接线若干四、实验原理1．信道广义信道按照它包含的功能，可以划分为调制信道与编码信道。
所谓调制信道是指调制器输出端到解调器输入端的部分。
从调制和解调的角度来看，调制器输出端到解调器输入端的所有变换装置及传输媒质，不论其过程如何，只不过是对已调信号进行某种变换。
我们只需要关心变换的最终结果，而无需关心其详细物理过程。
因此，研究调制和解调时，采用这种定义是方便的。
同理，在数字通信系统中，如果我们仅着眼于讨论编码和译码，采用编码信道的概念是十分有益的。
所谓编码信道是指编码器输出端到译码器输入端的部分。
这样定义是因为从编译码的角度看来，编码器的输出是某一数字序列，而译码器的输入同样也是某一数字序列，他们可能是不同的数字序列。
因此，从编码器输出端到译码器输入端，可以用一个对数字序列进行变换的方框来加以概括。
我们这里主要用的是编码信道，接下来介绍一下编码信道模型。
编码信道对信号的影响是一种数字序列的变换，即把一种数字序列变成另一种数字序列。
因此，有时把编码信道看成是一种数字信道。
编码信道模型可以用数字的转移概率来描述。
例如，最常见的二进制数字传输系统的一种简单的编码信道模型如图18-1所示。
这个模型之所以是“简单的”，因为这里假设解调器每个输出码元的差错发生是相互独立的。
信道仿真实验
信道仿真实验一、实验目的1、了解通信系统信道模型的基本概念。
2、掌握高斯白噪声的统计特性及其对通信系统的影响。
3、掌握带限线性滤波器信道模型的特性和对通信系统的影响。
4、掌握瑞利衰落信道的统计特性及其对通信系统的影响。
二、实验仪器1、移动通信实验箱一台；2、台式计算机一台；三、实验步骤1、通过串行口将实验箱和电脑连接，给实验箱上电。
将与实验箱相连的电脑上的学生平台程序打开。
在主界面上双击“信道仿真”实验图标，进入此实验界面。
2、先点击“初始化”键，再点击“输入数据”键，用于产生信道仿真所需的输入数据。
界面显示输入数据窗口，“数据长度”对话框可输入1～16 之间的数，产生相应个数的字节，如果学生想手动输入数据，可在窗口正下方以16 进制方式输入数据，如“12 bc ae 3e”等，中间以空格键分隔，输入完毕后按“手动输入”键，这时便可以从界面上看到手动输入的数据对应的二进制代码；如果学生不想手动输入数据，只需按动“随机生成”键，便可以生成实验所需要的输入数据。
然后按动“返回”键，输入数据窗口自动关闭，输入数据工作结束。
这里需要注意的是，如果不按动“返回”键而人工关闭此窗口，输入数据工作并未完成。
3、输入数据产生后就可以进行下面的信道仿真实验。
首先进行高斯白噪信道模型实验。
（1）在信道选择栏中选中“高斯”。
（2）在高斯信道参数信噪比一栏中输入一个数值，然后点击“仿真－>GO”键，波形显示区将显示本信噪比下的输入信号波形、输出信号波形以及噪声波形。
（3）修改信噪比的值，可重复以上实验。
若输入为0，则表示信噪比为0dB，0dB 意味着输入信号的功率和噪声功率的大小相当，由于噪声功率过大，因此输出信号与输入信号的相似程度很低。
将信噪比提高到一定的值（如：40dB），再点击“仿真”键再观察输入信号和输出信号。
完成实验报告的第 1 题。
4、下面进行带限线性滤波器信道模型实验，这个信道模型是对存在码间干扰的信道的建模，反映信道特性的信道参数由学生自定义输入。
实验二 带通信道模拟及眼图实验
实验二带通信道模拟及眼图实验一、实验目的1、了解眼图与信噪比、码间干扰之间的关系及其实际意义；2、掌握眼图观测的方法并记录研究。
二、实验器材1、主控&信号源、9号、13号、17号模块各一块2、双踪示波器一台3、连接线若干三、实验原理1、实验原理框图PSK 调制信号带通滤波信道输入白噪声观测信道输出加升余弦滤波的带通信道模拟白噪声产生噪声幅度调节升余弦滤波带通信道模拟框图2、实验原理框图带通信道是将直接调制的PSK信号和经过升余弦滤波后调制的PSK信号送入带通信道，比较两种状况的眼图。
然后，改变带通信道的带宽重复观测。
四、实验步骤概述：该项目是通过分别改变噪声幅度和带通信道频率范围，观测信道的眼图输出变化情况，了解和分析信道输出原因.1、关电，按表格所示进行连线。
源端口目的端口连线说明信号源：PN15 模块9：TH1(基带信号) 调制信号输入信号源：256KHz 模块9：TH14(载波1) 载波1输入信号源：256KHz 模块9：TH3(载波2) 载波2输入信号源：CLK模块9：TH2(差分编码时钟)调制时钟输入模块9：TH4(调制输出) 模块17：TH1(信道输入)调制输出经过信道模拟模块17：TH2(信道输出)模块13：TH2(载波同步输入)载波同步模块信号输入模块13：TH1(SIN)模块9：TH10(相干载波输入)用于解调的载波模块17：TH2(信道输出) 模块9：TH7(解调输入) 送入解调单元2、开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理】→【信道模拟及眼图观测实验】→【250KHz~262KHz带通信道】。
3、此时系统初始状态为：PN15为8K。
4、实验操作及波形观测。
（1）以CLK时钟信号为触发源对比观测LPF-BPSK观测点，观察输出眼图波形。
（2）调节17号板W1噪声幅度调节，调节噪声幅度，观察眼图波形变化。
17号模块测试点TP4可以观察添加的白噪声。
（3）在主控菜单中改变带通信道频率范围，观察输出眼图变化，并分析原因。
标准实验报告六无线信道性能测试实验
标准实验报告六无线信道性能测试实验电子科技大学实验报告学生姓名：学号：指导教师：一、实验室名称：通信信号处理及传输实验室二、实验项目名称：无线信道性能测试实验三、实验原理：1、影响无线信道性能的主要因素影响无线信道性能的因素有很多，本实验分别从高斯白噪声、频率偏移、多径传播、多经衰落以及相位噪声等方面来理解这些因素对无线信道性能的影响。
（1）高斯白噪声加性高斯白噪声（AWGN）从统计上而言是随机无线噪声，其特点是其通信信道上的信号分布在很宽的频带范围内。
高斯白噪声中的高斯是指概率分布是正态函数，而白噪声是指它的二阶矩不相关，一阶矩为常数，是指先后信号在时间上的相关性。
加性噪声是叠加在传输信号上的噪声。
起伏噪声是加性噪声的典型代表，主要包括热噪声、散弹噪声和宇宙噪声，它们均是高斯白噪声。
信道中的加性噪声经过接收端带通滤波器的滤波后，成为加性高斯窄带噪声。
加性高斯白噪声会改变接收信号的幅度和相位的数值，从而对解调积分器的输出产生影响，导致解调发生错误形成误码。
（2）频率偏移频率偏移是指调频波的瞬时频率对于载波频率的最大偏离量。
主要由本地振荡器的频率偏移导致，在发射端的上混频和接收端的下变频在合成本地振荡频率时都会产生偏移，从而形成相对载波频率的偏移。
频率偏移会导致接收信号的相位发生变化，对相位调制发生的信号，例如PSK调制会产生比较严重的影响。
如果进行相干解调，必须估计并补偿频率偏移。
（3）多径传播多径传播是指同一个传输信号沿两个或者多个路径传播，形成多个相同信号的模版，以微小的时间差到达接收机的信号相互干涉所引起的，这些波又成为多径波。
这些多径波携带了相同的信息，但是到达接收天线的时间不同、携带的信号能量不同、载波的相位也发生了变化。
（4）多经衰落多径衰落是指接收机天线将接收的多径信号合成一个幅度和相位都剧烈变化的信号，其变化程度取决于多径波的强度、相对传播时间，以及传播信号的带宽。
无线多径衰落信道的主要效应表现为：1）经过短距或者短时传播后信号强度的急速变化；2）在不同多径信号上，存在着时变的多普勒频移引起的随机频率调制；3）多径传播时延引起的时间扩展。
衰落信道接受性能仿真实验.
衰落信道接受性能仿真实验1 实验目的与要求（1）基于Matlab软件模拟完整的数字通信流程：给出接收端的误比特率分析（2）验证衰落信道对通信性能的影响：假设理想的载波与符号同步，分析信道与码间串扰对传输的影响（3）两种均衡准则下的均衡器：对比两种均衡准则的特点与不同信道参数下的误码率性能2 实验内容2.1 符号速率模型下高斯信道误码率分析图1-0-1⏹处理流程Step1：根据比特得到复符号序列Step2：加入复高斯噪声Step3：判决得到输出比特⏹实验结果及分析●不同调制阶数的仿真●误码率随参数变化的统计●与理论误码率曲线对比图 1-0-2说明：进行了M=2、4、8、16的PSK 调制方式的仿真。
在高斯信道分别添加信噪比EsNo=1:10的噪声，从图中可以看出，信噪比一定时，调制阶数越高，误码率越高；误码率一定时，调试阶数越低，所需要的信噪比越低。
与理论误码率曲线对比 Ms=2图 1-0-3Ms=4图1-0-4说明：进行了M=2、4的理论与仿真的比较。
从图中可以看出，2PSK理论与仿真曲线基本吻合；4PSK在低信噪比时，仿真误码率大于理论误码率。
可以看出MPSK随着调制阶数的升高，性能逐渐恶化。
2.2 基带传输模型下高斯信道误码率分析图2-1⏹处理流程Step1：根据比特得到复符号序列Step2：成型滤波Step3：加入复高斯噪声Step4：匹配滤波Step5：符号速率抽样Step6：判决得到输出比特⏹实验结果及分析●成型滤波器与基带波形图 2-2说明：根升余弦滤波器，滚降系数为0.8，滤波器拖尾为delay=10。
I 路Q 路图 2-3说明：I 路和Q 路基带波形 ● E s /N 0与信噪比的换算Esn0all=Ebn0+10*log10(log2(Ms))-10*log10(fs/2/fb)%全通带信噪比● 匹配滤波后的基带波形图2-4 说明：I路和Q路匹配滤波后波形最佳抽样点的抽样I_xt=downsample(I_sigbase,Nsam); %最佳采样点采样Q_xt=downsample(Q_sigbase,Nsam);2.3频带传输模型下高斯信道误码率分析图3-0-1⏹处理流程Step1：根据比特得到复符号序列Step2：成型滤波Step3：正交调制Step4：加入复高斯噪声Step5：正交变频与匹配滤波Step6：符号速率抽样Step7：判决得到输出比特α=，长设计采样速率Fs=5，符号速率Rb=1，Fc=1。
信道模拟实验报告
信道模拟实验报告
6.用示波器观察JI、JQ，与原始信号I-OUT 和Q-OUT 比较。
信道输入(上)和信道输出1处(下)
信道输出1处
二位误码时的波形
BS(上)眼图(下)
实验思考
1. 观察眼图时，NRZ信号速率设置为7.8K，经过什么样的电路在信道输出点2
进行观察？也即NRZ信号和信道输出点2的信号差异是什么？
答：经过了低通滤波电路在信道输出点2处进行观察。
NRZ信号与信道输出点2的信号差异在于NRZ中含有高频分量(在信号发生突变时的跳变部分含有高频成分)，而在信号输出点2处因为低通滤波的作用，使得其输出波形变得更为圆滑(高频无法经过低通滤波)不再含有高频。
3. 信道编码的作用是什么？你听过的有哪些？实际中常用的呢？
答：信道编码是调制之前的重要一步，目的在与提高传输的质量问题，是信号在传输过程中误码率降到最小，同时在信道编码这一环要加入一定量的冗余码以保证系统可以拥有差错和纠错的能力以及达到秘密传输的要求。
我听说过的信道编码分两大类，一类是分组码，一类是卷积码。
分组码是指在原信息后面加冗余进行检错或纠错的编码，卷积吗是指信息之间互相交错互相提供冗余的编码。
分组码的性能要逊于卷积码，但是复杂度也要远低于卷积码。
实际生活中常用的是LDPC码、TURBO码。
信道编码大致分为两类：①信道编码定理，从理论上解决理想编码器、译码器的存在性问题，也就是解决信道能传送的最大信息率的可能性和超过这个最大值时的传输问题。
②构造性的编码方法以及这些方法能达到的性能界限。
实验小结
通过本次实验了解了理想信道随机信道的区别，对信道的区别有了更深的了解。
信道与噪声仿真
-
目录
Contens
1 实验目的 3 实验内容
2 实验原理 4 实验总结
1
实验目的
1.掌握库函数产生随机数方法 2.理解采用蒙特卡罗算法仿真的思想 3.掌握基带信号波形生成和其功率谱密度
2
实验原理
1.库函数产生随机数
2.基带信号波形生成 和其功率谱密度
3.蒙特卡罗算法
3
实验内容
2.产生一个N码 元，每码元采样 n个的0、1序列
1.产生一个(0,1)上 均匀分布的白噪声信 号u(n)，画出其波
形，并检验其分布
4.利用蒙特卡罗 算法仿真二进制 基带通信系统的
误码率
பைடு நூலகம்3.求单极性 0、 1随机序列的功
率谱密度
4
-
20XX
感谢您的聆听
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白噪声信道模拟实验报告
白噪声信道模拟实验报告一、实验目的本实验旨在通过模拟白噪声信道，研究其在无线通信系统中的性能影响。
通过对比分析白噪声信道与理想信道下的通信性能，进一步理解白噪声信道对通信系统性能的影响，为实际无线通信系统的设计和优化提供理论依据。
二、实验原理白噪声是一种具有特定统计特性的随机信号，其功率谱密度在整个频率范围内均匀分布。
在无线通信系统中，白噪声信道是常见的信道模型之一，它描述了信号在传输过程中受到的加性噪声。
白噪声信道模型有助于研究无线通信系统的性能极限和优化方法。
三、实验步骤1. 搭建实验平台：搭建一个包含发射机、接收机、白噪声信道和测量设备的实验平台。
2. 初始化参数：设置发射机参数，如调制方式、码率等；设置接收机参数，如解调方式、滤波器等；设置白噪声信道参数，如信噪比（SNR）等。
3. 发送数据：通过发射机发送数据信号，经过白噪声信道传输，被接收机接收。
4. 测量性能：通过测量设备对接收到的信号进行测量，记录误码率（BER）、频谱效率（SE）等性能指标。
5. 改变参数：改变白噪声信道的SNR，重复步骤3和4，记录不同SNR下的性能指标。
6. 数据分析：对实验数据进行处理和分析，绘制性能曲线，分析白噪声信道对通信系统性能的影响。
四、实验结果通过实验，我们获得了不同SNR下白噪声信道的性能指标。
在误码率（BER）方面，随着SNR的增加，误码率逐渐降低；在频谱效率（SE）方面，随着SNR的增加，频谱效率逐渐提高。
这些结果与理论分析一致，表明白噪声信道对通信系统性能存在一定的影响。
五、实验结论通过本次实验，我们验证了白噪声信道对通信系统性能的影响。
在无线通信系统中，白噪声信道是一种常见的信道模型，它描述了信号在传输过程中受到的加性噪声。
在设计和优化无线通信系统时，需要考虑白噪声信道的影响，以提高系统的性能和可靠性。
同时，本次实验也为后续研究提供了理论依据和实验基础。
实验四 信道模拟实验 思考题答案
七、思考题答案1、本实验中的噪声为加性噪声，试说明实际信道中的加性噪声有哪些，各有什么特点？答：实际信道中的加性噪声主要是随机噪声。
可分为单频噪声、脉冲噪声和起伏噪声三类。
（1）单频噪声是一种连续波的干扰，它的主要特点是占有极窄的频带，但在频率轴上的位置可以实测，所以单频噪声并不是在所有通信系统中都存在；（2）脉冲噪声是在时间上无规则地突发的短促噪声，其主要特点是其突发的脉冲幅度大，但持续时间短，且相邻突发脉冲之间往往有较长的安静时段；（3）起伏噪声是以热噪声、散弹噪声及宇宙噪声为代表的噪声。
其特点是无论在时域内还是在频域内它们总是普遍存在和不可避免的。
2、本实验中使用的纠错码为汉明码，举出其他常用的纠错码并比较它们的优缺点。
答：其他常用的纠错码有循环码、BCH码、卷积码等。
其中（1）汉明码是一种高效的能纠错单个错误的线性分组码。
因为在纠单个错误时，汉明码所用的监督码元最少，与码长相同的能纠单个错误的其它编码相比，循环码编码效率最高。
但是它只能纠正单个随机错误的码。
（2）循环码的编码和解码设备都不太复杂，且检错和纠错能力较强。
循环码除了具有线性码的一般性质外，还具有循环性。
（3）BCH码是一种特别重要的循环码，它解决了生成多项式与纠错能力的关系问题，可以方便地得到纠正多个随机错误的码。
（4）卷积码是一种非分组码，码的构造也比较简单，在性能上也相当优越。
但是它的数学理论并不像循环码那样完整严密。
3、实验（二）步骤3和步骤4的结果是否不同？如果不同，试说明原因。
答：结果不同。
因为本实验中使用的纠错码为汉明码。
汉明码只能纠正一个错码，所以当出现两位错码的时候，汉明码无法判断哪一位出现错误，导致解码出错。
4、为什么利用眼图能大致估算接收系统性能的好坏程度？答：因为评价基带传输系统性能的一种定性而方便的方法是用示波器观察接收端的基带信号波形，用来分析码间串扰和噪声对系统性能的影响。
而通过眼图的观察能直观地了解到码间串扰和噪声的一个影响。
湘潭大学移动通信实验报告实验3-白噪声信道模拟实验
湘潭大学移动通信实验报告实验3-白噪声信道模拟实验第一篇：湘潭大学移动通信实验报告实验3-白噪声信道模拟实验实验三、白噪声信道模拟实验一、实验目的1、了解白噪声产生原因。
2、了解多径干扰对信号的影响。
二、实验内容观察白噪声对信号的干扰。
三、基本原理在移动通信中，严重影响移动通信性能的主要噪声与干扰大致可分为3类：加性正态白噪声、多径干扰和多址干扰。
这里加性是指噪声与信号之间的关系服从叠加原理的线性关系，正态则是指噪声分布遵从正态（高斯）分布，而白则是指频谱是平坦的，仅含有这类噪声的信道一般文献上称为AWGN信道。
这类噪声是最基本的噪声，非移动信道所特有，一般简称这类噪声为白噪声。
这类噪声以热噪声、散弹噪声及宇宙噪声为代表，其特点是，无论在时域内还是在频域内它们总是普遍存在和不可避免的。
热噪声是在电阻一类导体中，自由电子的布朗运动引起的噪声。
导体中的每一个自由电子由于其热能而运动。
电子运动的途径，由于和其他粒子碰撞，是随机的和曲折的，即呈现布朗运动。
所有电子运动的总结果形成通过导体的电流。
电流的方向是随机的，因而其平均值为零。
然而，电子的这种随机运动还会产生一个交流电流成分。
这个交流成分称为热噪声。
散弹噪声是由真空电子管和半导体器件中电子发射的不均匀性引起的。
散弹噪声的物理性质可由平行板二极管的热阴极电子发射来说明。
在给定的温度下，二极管热阴极每秒发射的电子平均数目是常数，不过电子发射的实际数目随时间是变化的和不能预测的。
这就是说，如果我们将时间轴分为许多等间隔的小区间，则每一小区间内电子发射数目不是常量而是随机变量。
因此，发射电子所形成的电流并不是固定不变的，而是在一个平均值上起伏变化。
总电流实际上是许多单个电子单独作用的总结果。
由于从阴极发射的每一个电子可认为是独立出现的，且观察表明，每1安培多平均电流相当于在1秒钟内通过约6×1018个电子，所以总电流便是相当多的独立小电流之和。
于是，根据中心极限定理可知，总电流是一个高斯随机过程。
实验8 信道模拟与终端实验报告
3、信道输出2测试点输出波形（改变频率使眼图慢慢闭合，画出各频率值时，眼图闭合情况）
五、实验思考题解答
1，如何利用眼图大致估算接收系统性能的好坏程度？
2，汉明码可以进行几位纠错，几位检错，为什么？
3、观察眼图并作分析记录。
三、实验仪器
四、实验步骤
1、信道模拟实验
（1）将信号源模块、信道模拟模块、终端模块小心地固定在主机箱中，确保电源接触良好。
（2）插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，再分别按下三个模块中的开关POWER1、POWER2，各模块对应的发光二极管LED01、LED02发光，三个模块均开始工作。（注意，此处只是验证通电是否成功，在实验中均是先连线，后打开电源做实验，不要带电连线）
（4）任意设置NRZ码的码型，旋转信道模拟模块的噪声功率调节电位器，改变信道内噪声功率大小，观察噪声对发光二极管D25-D48显示数据的影响。同时用示波器观察信道输入与信道输出1处的信号波形。
2、差错控制编码实验
（1）将信号源模块的拨码开关SW04、SW05设置为00000101 00000000，按实验一的介绍，此时分频比千位、十位、个位均为0，百位为5，因此分频比为500，此时位同步信号频率应为4KHz。相应地，信道模拟模块的编码方式控制开关拨“0”、码速率选择拨码开关设置为1000，与信号源的码速率相一致（见表10-3）。
瑞利莱斯信道仿真
暑期实习报告一、 实习题目用正弦波模拟仿真瑞利信道和莱斯信道二、 实习背景在移动通信中，移动台与基站之间的通信往往受到各种障碍物和其他移动物体的影响，作为载体的电磁波会在传输过程中有直射波、反射波、绕射波和散射波之分，以致移动台接收到的信号是由经过不同延时不同路径到达的多路信号合并而成，而这些信号受阴影效应、多普勒效应等的影响， 他们的幅度受到不同程度的衰减，同时在存在频移和相移。
三、 实习原理瑞利衰落信道是一种无线电信号传播环境的统计模型，这种模型表现为在发射机和接收机之间不存在直射信号，假设信号通过无线信道后，其幅度是随机的。
并且接收机信号的包络服从瑞利分布。
莱斯衰落信道与瑞利信道的区别就是在发射机和接收机之间存在直射波。
瑞利信道模型为：1()c o s (22)N R t C n f t F t T h e a t a ππ=++∑Cn 、F 、Theata 是相互独立的随机变量，Cn 表示信号幅度，F 为频移系数，Theata 表示相移。
莱斯信道模型为：1()cos(2)cos(22)n R t ft Cn ftFt Theata πππ=+++∑Cn 、F 、Theata 是相互独立的随机变量，Cn 表示信号幅度，F 为频移系数，Theata 表示相移四、 仿真结果：□1瑞利信道 代码：function rayleight=sym('t');n=input('n=');f=8*10^8;%取信号频率为800MhzC=rand(1,n);Theata=-2*pi+4*pi.*rand(1,n);F=-1+2.*rand(1,n);Zx=cos(2*pi*f.*t+2*pi*f.*F*t+Theata);RS=Zx*C'当仿真路数为30路时，得到的接收信号时域图为：0102030405060708090100-8-6-4-2246810当仿真路数为30路时，接收信号的包络：代码：t=0:.2:100;N=501;%采样点总数R=0:0.024:12;%包络幅度范围m=zeros(1,N);q=(8226958330713791*cos((14738544651813039.*t)/2097152 - 6420982962695317/1125899906842624))/9007199254740992 + (8624454854533211*cos((3147546321980441.*t)/2097152 + 1592488907343941/281474976710656))/9007199254740992 + (153933462881711*cos((2922601302899569.*t)/2097152 - 1293881763019091/562949953421312))/281474976710656 + (109820732902227*cos((5056154441375673.*t)/524288 + 572054395085517/140737488355328))/1125899906842624 + (770956303438939*cos((11971310637107755.*t)/2097152 - 976910002155657/281474976710656))/4503599627370496 + (7648276850999985*cos((24678095153207873.*t)/4194304 + 1097200154976001/562949953421312))/9007199254740992 + (55201045594335*cos((15890773575148387.*t)/2097152 - 1129149318181027/562949953421312))/140737488355328 +(3798887910549989*cos((4144792385309751.*t)/2097152 - 384936153162253/562949953421312))/9007199254740992 + (1143795557080799*cos((682689757498656039.*t)/134217728 - 6312399365597953/2251799813685248))/9007199254740992 + (1802071410739743*cos((4897886369182033.*t)/524288 - 8860550568223013/2251799813685248))/2251799813685248 + (8690943295155051*cos((2714506704779073.*t)/1048576 - 823359778227783/140737488355328))/9007199254740992 + (6825116339432507*cos((753288409837281.*t)/262144 - 23146170456561/1125899906842624))/9007199254740992 + (2952009981953243*cos((501305679469463.*t)/131072 + 603204343011701/562949953421312))/4503599627370496 + (525791455320933*cos((46359008585863987.*t)/8388608 - 2386764799977513/562949953421312))/562949953421312 + (3567784634204585*cos((25975981384114555.*t)/4194304 + 740548295201613/281474976710656))/4503599627370496 + (257756635625713*cos((165424021614621.*t)/65536 + 1035053019742027/562949953421312))/281474976710656 + (638999261770491*cos((7378662735005679.*t)/2097152 - 72409097729717/562949953421312))/4503599627370496 + (354913107955861*cos((138474482834837.*t)/16384 - 54167120430423/70368744177664))/2251799813685248 + (7338378580900475*cos((15838866808400863.*t)/2097152 + 1457619014526091/562949953421312))/9007199254740992 + (2953193568373273*cos((926749021084891.*t)/262144 - 49514120493885/17592186044416))/4503599627370496 + (4321169733967891*cos((39913151771089687.*t)/8388608 + 1801714140618479/562949953421312))/4503599627370496 + (8621393422876569*cos((4291865570455739.*t)/524288 + 939164443260505/281474976710656))/9007199254740992 + (1423946432832521*cos((18782798714916921.*t)/2097152 - 712496390568455/140737488355328))/2251799813685248 + (8158648460577917*cos((672267189674085.*t)/262144 - 3311925752416549/562949953421312))/9007199254740992 + (6693542213068579*cos((1995494383059311.*t)/262144 + 1626169033800729/281474976710656))/9007199254740992 + (4371875181445801*cos((5134205601560665.*t)/2097152 + 522078571254719/140737488355328))/9007199254740992 + (6113502781001449*cos((4834269018907937.*t)/524288 - 5390601969460187/1125899906842624))/9007199254740992 + (160831102319495*cos((8758126564219489.*t)/1048576 + 635629730369417/281474976710656))/4503599627370496 + (2185580645132801*cos((2680499240977253.*t)/1048576 - 1675767268482273/1125899906842624))/2251799813685248 +(627122237356493*cos((92294997228769907.*t)/16777216 + 172282999978905/70368744177664))/2251799813685248; y=hilbert(q);%希尔伯特变换z=q+j*y;%解析信号a=z.*exp(-j*16*pi*10^8.*t);%复包络r=abs(a);%包络for l=1:501for n=1:501if r(n)<R(l)m(l)=m(l)+1;endendendmP=m./N;%概率函数figure(1),plot(R,P)figure(2),plot(t,r)包络时域图为：010********60708090100024681012t r概率函数图为：02468101200.10.20.30.40.50.60.70.80.91r P然后对概率函数进行拟合再微分得到概率密度函数：代码为：stan=sqrt(var(r))P_theory=(R./stan^2).*exp(-R.^2./(2*stan^2));coef=polyfit(R,P,10);P_density=polyder(coef);P_density_practice=polyval(P_density,R);plot(R,P_density_practice,'b'),hold onplot(R,P_theory,'r')蓝色表示仿真结果，红色代表理论结果。
《2024年无线通信系统的信道建模与仿真研究》范文
《无线通信系统的信道建模与仿真研究》篇一一、引言随着科技的进步，无线通信系统已经成为现代社会信息交流的基石。
在无线通信系统中，信道建模与仿真研究起着至关重要的作用。
它不仅有助于提升无线通信系统的性能，而且对于无线网络的优化和设计具有重大意义。
本文旨在深入探讨无线通信系统的信道建模与仿真研究，分析其原理、方法及实践应用。
二、无线通信系统信道建模1. 信道特性无线通信系统的信道特性主要包括多径传播、衰落、干扰等。
多径传播是由于电磁波在传播过程中遇到各种障碍物而发生反射、折射和散射等现象，导致信号在接收端产生多径效应。
衰落则是由信号在传输过程中受到各种因素的影响而产生的信号强度变化。
干扰则是指由于其他无线通信系统或电磁干扰源对当前通信系统产生的干扰。
2. 信道建模方法针对上述信道特性，无线通信系统的信道建模方法主要包括统计性建模和确定性建模。
统计性建模主要是通过收集实际信道的数据，分析其统计特性，建立信道的统计模型。
确定性建模则是基于电磁场理论，通过计算电磁波在传播过程中的传播特性和多径效应，建立信道的物理模型。
三、无线通信系统仿真研究仿真研究是无线通信系统信道建模的重要手段。
通过仿真，可以模拟实际信道环境，验证信道模型的准确性，并评估无线通信系统的性能。
常用的仿真方法包括基于统计的仿真和基于物理层的仿真。
1. 基于统计的仿真基于统计的仿真主要是通过使用统计模型来模拟信道环境。
这种方法可以快速地评估无线通信系统的性能，并分析各种因素对系统性能的影响。
然而，由于统计模型只能反映信道的统计特性，无法反映信道的物理特性，因此其准确性受到一定限制。
2. 基于物理层的仿真基于物理层的仿真则是通过建立无线通信系统的物理层模型来模拟实际信道环境。
这种方法可以更准确地反映信道的物理特性，如多径传播、衰落和干扰等。
然而，由于需要考虑电磁场理论和信号处理等方面的知识，其仿真过程相对复杂。
四、实践应用无线通信系统的信道建模与仿真研究在实践应用中具有广泛的应用场景。
通信原理实验(1-8)
通信原理实验报告学院：信息工程学院专业：通信工程学号：6姓名：李瑞鹏实验一 带通信道模拟及眼图实验一、实验目的1、 了解眼图与信噪比、码间干扰之间的关系及其实际意义；2、 掌握眼图观测的方法并记录研究。
二、实验器材1、 主控&信号源、9号、13号、17号模块 各一块2、 双踪示波器 一台3、 连接线 若干三、实验原理1、实验原理框图带通信道模拟框图2、实验原理框图带通信道是将直接调制的PSK 信号和经过升余弦滤波后调制的PSK 信号送入带通信道，比较两种状况的眼图。
然后，改变带通信道的带宽重复观测。
四、实验步骤概述：该项目是通过分别改变噪声幅度和带通信道频率范围，观测信道的眼图输出变化情况，了解和分析信道输出原因.1、关电，按表格所示进行连线。
2PSK 调制信号加升余弦滤波的带通信道模拟【250KHz~262KHz带通信道】。
3、此时系统初始状态为：PN15为8K。
4、实验操作及波形观测。
（1）以CLK时钟信号为触发源对比观测LPF-BPSK观测点，观察输出眼图波形。
（2）调节17号板W1噪声幅度调节，调节噪声幅度，观察眼图波形变化。
17号模块测试点TP4可以观察添加的白噪声。
（3）在主控菜单中改变带通信道频率范围，观察输出眼图变化，并分析原因。
五、实验报告1、完成实验并思考实验中提出来的问题。
2、分析实验电路工作原理，简述其工作过程。
3、整理信号在传输过程中的各点波形。
实验二 HDB3码型变换实验一、实验目的1、了解几种常用的数字基带信号的特征和作用。
2、掌握HDB3码的编译规则。
3、了解滤波法位同步在的码变换过程中的作用。
二、实验器材1、主控&信号源、2号、8号、13号模块各一块2、双踪示波器一台3、连接线若干三、实验原理1、HDB3编译码实验原理框图HDB3编译码实验原理框图2、实验框图说明我们知道AMI编码规则是遇到0输出0，遇到1则交替输出+1和-1。
而HDB3编码由于需要插入破坏位B，因此，在编码时需要缓存3bit的数据。
移动通信期末实验报告(3篇)
第1篇一、实验背景随着信息技术的飞速发展，移动通信技术已成为现代社会不可或缺的一部分。
为了更好地理解和掌握移动通信的基本原理和应用，本学期我们进行了移动通信期末实验。
本次实验旨在通过实际操作，加深对移动通信系统组成、信号调制解调、信道特性等方面的理解。
二、实验目的1. 熟悉移动通信系统的组成和基本功能。
2. 掌握信号调制解调的基本原理和方法。
3. 了解移动通信信道的特性和建模方法。
4. 提高动手实践能力和分析问题的能力。
三、实验内容1. 移动通信系统组成及功能实验本实验通过观察移动通信设备，了解其组成和基本功能。
实验内容如下：（1）观察GSM手机，了解其外观、按键、屏幕等组成部分；（2）观察GSM基站，了解其外观、天线、设备室等组成部分；（3）分析GSM手机与基站之间的通信过程，理解其基本功能。
2. 信号调制解调实验本实验通过实际操作，掌握信号调制解调的基本原理和方法。
实验内容如下：（1）观察GSM手机的信号调制解调过程，了解其工作原理；（2）通过实验软件，实现信号的调制解调过程，验证调制解调效果；（3）分析不同调制方式（如QAM、GMSK）的特点和适用场景。
3. 移动通信信道建模实验本实验通过模拟实验，了解移动通信信道的特性和建模方法。
实验内容如下：（1）观察白噪声信道的特性，了解其产生原因和影响；（2）通过实验软件，模拟白噪声信道对信号的影响，分析信噪比的变化；（3）研究多径干扰对信号的影响，了解其产生原因和抑制方法。
4. 移动通信系统仿真实验本实验通过仿真软件，模拟移动通信系统的性能。
实验内容如下：（1）使用OFDM仿真软件，模拟OFDM调制解调过程，分析其性能；（2）研究DSSS调制解调过程，了解其抗干扰能力；（3）分析不同信道条件下的系统性能，评估系统可靠性。
四、实验结果与分析1. 移动通信系统组成及功能实验通过观察GSM手机和基站，我们了解了其组成和基本功能。
实验结果表明，GSM手机主要由天线、射频模块、基带处理器、显示屏等部分组成，基站主要由天线、射频模块、基带处理器、控制单元等部分组成。
综合实验报告LTE仿真实验
综合实验报告LTE仿真实验实验目的：通过LTE仿真实验，研究和评估LTE系统的性能，包括吞吐量、延迟、覆盖范围等参数，以便优化系统设计及性能提升。
实验原理：LTE（Long Term Evolution）是第四代移动通信技术，主要用于提供高速数据传输、低时延和广域覆盖等特性。
在LTE系统中，主要包含了无线接入网络（RAN）和核心网络。
RAN包括基站（eNodeB）和用户设备（UE），核心网络包括SAE（System Architecture Evolution）网络。
实验中，通过搭建仿真模型，模拟无线信道传输，并根据模拟结果评估系统性能。
实验步骤：1.设定仿真参数：包括系统带宽、载波频率、传输模式等。
根据实际需求选择合适的参数进行仿真。
2.生成基站和用户设备：根据设定的参数生成虚拟基站和用户设备，模拟真实LTE网络场景。
3. 生成信道模型：选择适当的信道模型，如AWGN（Additive White Gaussian Noise）等，进行信道仿真。
4.进行数据传输：根据设定的传输模式，模拟数据在信道上的传输过程，记录传输的吞吐量和时延等性能指标。
5.进行覆盖范围测试：通过调整基站的发射功率，评估LTE系统的覆盖范围。
实验结果：通过对LTE系统的仿真实验，得到了以下结果：1.吞吐量：在不同载波频率和系统带宽条件下，系统的吞吐量在一定范围内变化。
随着载波频率和带宽的增加，吞吐量也相应增加。
2.延迟：通过模拟数据在信道上传输过程中的时延，得出系统的平均延迟，延迟主要和传输距离、信道质量等因素有关。
3.跨区干扰：在LTE系统中，会存在跨区干扰的问题。
通过信道仿真，评估系统的抗干扰能力，提出相应的优化方案。
4.覆盖范围：通过调整基站的发射功率，模拟系统在不同覆盖范围下的性能表现。
评估系统的覆盖范围和边缘效应。
实验总结：通过LTE仿真实验，对LTE系统的性能进行了评估和研究。
实验结果证实了LTE系统在高速数据传输、低时延和广域覆盖等方面的优势，并为系统的优化提出了相应建议。
5g电波传播与无线信道测量虚拟仿真实验原理
5g电波传播与无线信道测量虚拟仿真实验原理
5G网络中的电波传播和无线信道测量是关键技术，而虚拟仿真实验则是研究这些技术的常用手段。
其原理如下：
1. 电波传播模型：电波在空气中传播时受到衰减和反射等干扰。
对于不同的环境和频率，传播模型也不同。
虚拟仿真实验可以通过构建不同的场景和环境，模拟不同频率的电波在空间空气中的传播和干扰情况。
2. 无线信道测量模拟：无线信道测量是对网络中无线传输历程的测试和评估。
因为其难以在真实环境中进行精确实验，虚拟仿真实验可以通过模拟不同网络场景下的无线信道传播，测试无线信号的接收质量和干扰程度。
3. 虚拟仿真实验设计：在进行虚拟仿真实验时，需要选取合适的仿真软件和相应的模型。
通过模拟现实情境，设计实验方案和数据采集，进行模拟仿真实验，获得数据，进行数据分析，最终评估网络的质量。
通过上述原理，虚拟仿真实验可以对5G网络中的电波传播和无线信道测量进行模拟研究，在真实环境不易得到的情况下，提供了一种有效手段，为5G网络的建设和优化提供指导。
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信息学院通信工程 20111060243 李吉才
信道模拟实验
一、实验目的
1．观察噪声对信道的影响，比较理想信道与随机信道的区别，加深对随机信道的理解。
2．比较编码信号与未编码信号在随机信道中的传输，加深对纠错编码原理的理解。
3．掌握眼图波形与信号传输畸变的关系。
二、实验内容
1．将信号源输出的NRZ 码（未编码）输入信道，调节噪声功率大小，观察信道输出信号。
2．将输出的NRZ 码（未编码）输入本模块，编码后再输入信道，并经过解码，观察通过编解码后信号。
3．观察眼图并作分析记录。
三、实验原理
1．信道噪声
非理想信道中必然存在噪声，而其中又以高斯白噪声最为普遍。
在本实验中我们用伪
随机序列模拟高斯白噪声。
2．眼图是一种能够方便地估计系统性能的实验手段。
这种方法的具体做法是：用一个示波器跨接在接收滤波器的输出端，然后调整示波器水平扫描周期，使其与接收码元的周期同步。
这时就可以从示波器显示的图形上观察出码间干扰和噪声的影响，从而估计出系统性能的优劣程度。
所谓眼图就是指示波器显示的图形，因为在传输二进制信号波形时，它很像人的眼睛。
四、实验记录
没加噪声①信道输入②信道输出加了噪声①信道输入②信道输出
加噪声后信道输入频谱加噪声后信道输出频谱
①眼图②NRZ码
五、实验思考题
1．什么是噪声？通信中噪声会引起什么样的问题？
答：在通信系统中，经常碰到的噪声之一就是白噪声。
所谓白噪声是指它的功率谱密度函数在整个频域内是常数，即服从均匀分布。
噪声的出现会对通信传输的信号进行干扰，导致传输信息失真等问题。
2．观察眼图时，NRZ 信号速率设置为7.8K，经过什么样的电路在信道输出点2 进行观察？也即NRZ 信号和信道输出点2 的信号差异是什么？
答：用一个示波器跨接在接收滤波器的输出端，然后调整示波器水平扫描周期，使其与接收码元的周期同步，即可观察到眼图。
NRZ 信号和信道输出点2 的信号差异如上页眼图与NRZ 码比较图所示。
3．什么是眼图，为什么利用眼图能大致估算接收系统性能的好坏程度？
答：眼图是一种用示波器实际观察接收信号质量的方法，可以显示传输系统性能缺陷对于基带数字信号传输的影响。
眼图对于二进制双极性信号，在无噪声和码间串扰的理想情况下，示波器屏幕上显示如同一只睁开的眼睛；若存在码间串扰，则眼图会相对闭合，在噪声和码间串扰严重的情况下，多条杂乱的图形甚至会使眼睛完全闭合。
4．信道编码的作用是什么？你听过的有哪些？实际中常用的呢？
答：信道编码是通过人为加入冗余，提高数据的抗干扰能力。
如光盘上的划痕或者信道中噪声引起的差错。
实验小结：本实验主要让我对观察噪声对信道的影响有一定个的了解，通过比较理想信道与随机信道的区别，加深了对随机信道的理解。