通信仿真课程设计汇总

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通信系统仿真及设计

通信系统仿真及设计
2
课题1
— 设计思想
题目要求使用Matlab仿真高斯白噪声信道下 QPSK 的信噪比与误码率的关系。采用Matlab代码可以模拟 二进制比特流产生、信号集生成、调制、 AWGN信道 、相干解调、滚降滤波等一系列过程,通 过蒙特卡洛 仿真的方法得出误码率,同时生成理论曲线进行对比 。
3
课题1
二 实现流程
通信建模与仿真课程设计报告
课题1
■ 仿真高斯白噪声信道下QPSK的Eb/N0与误比特 率之间的关系,要求:
■ 利用两种工具进行仿真:Matlab、Simulink ■ 成型滤波器采用根升余弦滚降滤波器,滚降系
数为0.5,过采样因子为4, ■ 要求仿真至1e-5误比特率 ■ 与理论值对比,绘出对比曲线
即原先1比特的能量分成3份给3比特,通过编码的处理,也能实现性能的提升。这就是编码增益。编码增益源自于在编码处理 时,不仅仅简单的将1比特编码成3比特,同时由于编码时的异或处理,将1比特的信息分散到了相邻的一长串序列中,在译码
处理时,再从这些相关的序列中收集该比特的信息,从而实现信噪比的提升。这就是带宽换信的
误码率较编码前明显下
降,说明了RS编码的纠
错功能;
2. 在信噪比小于4dB时,未
经编码的误比特率比编
码的误比特率要好。因
为编码虽然可以带来增
益但是在总能量不变的
情况下,传输编码码字
中比特能量降低,信噪
比降低。
3. 信噪比大于4dB时, 可以
看到RS(15,11)编码
10
课题3
— 设计思想
RS码是一种纠错能力很强的多进制BCH码。题目 要求对RS编译码进行仿真,验证其对AWGN信道误码的 纠错作用。选用Simulink中的communication system toolbox可以方便的调用RS编译码模块、AWGN信道模 块,从而进行误比特率的分析。

ads通信仿真课程设计

ads通信仿真课程设计

ads通信仿真课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习ads通信仿真,使学生掌握通信原理的基本知识和仿真方法,提高学生在通信领域的实际操作能力。

知识目标:使学生了解通信系统的基本原理,掌握ads通信仿真的基本方法和技巧。

技能目标:使学生能够熟练使用ads软件进行通信仿真,提高学生的实际操作能力。

情感态度价值观目标:培养学生对通信技术的兴趣和热情,提高学生在通信领域的创新意识。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括ads通信仿真软件的使用、通信原理的基本知识以及通信仿真的实际应用。

首先,将教授ads通信仿真软件的基本使用方法,包括仿真环境的搭建、参数设置、仿真结果的分析和解释等。

其次,将讲解通信原理的基本知识,包括通信系统的模型、调制解调技术、信道模型等。

最后,将通过实际案例使学生了解通信仿真在实际应用中的重要性,提高学生的实际操作能力。

三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。

首先,将采用讲授法,为学生讲解通信原理的基本知识和ads通信仿真的基本方法。

其次,将采用讨论法,学生进行小组讨论,分享学习心得和实际操作经验。

同时,将采用案例分析法,通过实际案例使学生了解通信仿真在实际应用中的重要性。

最后,将采用实验法,学生进行实际操作,提高学生的实际操作能力。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,将选择和准备以下教学资源:教材:《通信原理》参考书:《ads通信仿真教程》多媒体资料:通信原理的动画演示、ads通信仿真的操作视频等。

实验设备:计算机、ads通信仿真软件等。

五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,将采用多种评估方式相结合的方法。

平时表现将占总分的一定比例,包括学生的课堂参与度、提问回答等。

作业将占总分的一定比例,包括课后练习、实验报告等。

考试将占总分的一定比例,包括期中考试和期末考试。

最后,将根据学生的综合表现,给予客观、公正的评价。

Matlab与通信仿真课程设计报告

Matlab与通信仿真课程设计报告

《MATLAB与通信仿真》课程设计指导老师: 张水英、汪泓班级:07通信(1)班学号:E07680104姓名:林哲妮目录目的和要求 (1)实验环境 (1)具体内容及要求 (1)实验内容题目一 (4)题目内容流程图程序代码仿真框图各个参数设置结果运行结果分析题目二 (8)题目内容流程图程序代码仿真框图各个参数设置结果运行结果分析题目三 (17)题目内容流程图程序代码仿真框图各个参数设置结果运行结果分析题目四 (33)题目内容流程图程序代码仿真框图各个参数设置结果运行结果分析心得与体会 (52)目的和要求通过课程设计,巩固本学期相关课程MATLAB与通信仿真所学知识的理解,增强动手能力和通信系统仿真的技能。

在强调基本原理的同时,更突出设计过程的锻炼。

强化学生的实践创新能力和独立进行科研工作的能力。

要求学生在熟练掌握MATLAB和simulink仿真使用的基础上,学会通信仿真系统的基本设计与调试。

并结合通信原理的知识,对通信仿真系统进行性能分析。

实验环境PC机、Matlab/Simulink具体内容及要求基于MATLAB编程语言和SIMULINK通信模块库,研究如下问题:(1)研究BFSK在加性高斯白噪声信道下(无突发干扰)的误码率性能与信噪比之间的关系;(2)研究BFSK在加性高斯白噪声信道下(有突发干扰)的误码率性能与信噪比之间的关系;分析突发干扰的持续时间对误码率性能的影响。

(3)研究BFSK+信道编码(取BCH码和汉明码)在加性高斯白噪声信道下(无突发干扰)的误码率性能与信噪比之间的关系;分析不同码率对误码率性能的影响。

比较不同信道编码方式的编码增益性能。

(4)研究BFSK+信道编码(取BCH码和汉明码)在加性高斯白噪声信道下(有突发干扰)的误码率性能与信噪比之间的关系;分析突发干扰的持续时间对误码率性能的影响。

分析不同码率对误码率性能的影响。

比较不同信道编码方式的编码增益性能。

题目一题目内容:研究BFSK 在加性高斯白噪声信道下(无突发干扰)的误码率性能与信噪比之间的关系 流程图是不是程序代码:clc clearecho on %x 表示信噪比x=0:15; % y 表示信号的误码比特率,它的长度与x 相同 y=x; % BFSK 调治的频率间隔等于24kHz FrequencySeparation=24000; %信源产生信号的bit 率等于10kbit/s BitRate=10000; % 仿真时间设置为10秒SimulatonTime=10; % BFSK 调质信号每一个符号的抽样数等于2 SamplesPerSymbol=2;开始 读懂题目,确定仿真框图 确定参数编写程序代码 运行程序,得出结果图 得出的结果是理想的结果? 修改参数 得出最终结果for i=1:length(x)%信道的信噪比依次取X中的元素SNR=x(i); %运行仿真程序,得到的误码率保存在工作区变量BitErrorRate中sim('shiyanyi1');%计算BitErrorRate的均值作为本次仿真的误码率 y(i)=mean(BitErrorRate);end% 准备一个空白的空间% hold off;figure% 绘制x和y的关系曲线图,纵坐标采用对数表示semilogy(x,y,'-*'); %对y取对数画图xlabel('信噪比'); %写X坐标ylabel('误码率'); %写y坐标title('BFSK在无突发干扰下误码率与信噪比的关系'); %写标题grid on; %画网格图仿真框图各个参数设置Random Integer GeneratorM-FSK Modulator BasebandAWGN ChannelTo Workspace运行结果结果分析:BFSK在无突发干扰下误码率随着信噪比的增大而减小题目二题目内容:研究BFSK在加性高斯白噪声信道下(有突发干扰)的误码率性能与信噪比之间的关系;分析突发干扰的持续时间对误码率性能的影响。

通信仿真软件课程设计

通信仿真软件课程设计

目录一.课程设计目的 (2)二.课程设计I (3)1.设计内容 (3)2.设计过程 (3)3.设计结果 (3)三.课程设计II (4)1.设计内容 (4)2.设计过程 (4)3.设计结果 (5)四.课程设计III (6)1.设计内容 (6)2.设计过程 (6)3.设计结果 (9)五.心得体会 (10)六.参考文献 (11)一.课程设计目的:掌握MATLAB语言的基本知识,包括MATLAB窗口环境的使用;矩阵运算及多项式处理;基本的绘图命令;程序设计入门。

MATLAB 的窗口环境是基础的基础,要求熟练掌握语句命令的输入、变量的使用、基本的数学函数及各种工作空间与文件管理的命令。

要善于运用help命令自学。

MATLAB具有强大的矩阵运算能力,要求熟练掌握矩阵的输入与生成,掌握矩阵的基本运算及操作,区分带点运算与不带点运算点的不同;掌握多项式的建立与表示方法及多项式的基本运算。

MATLAB同样具有强大的图形处理能力,要求熟练掌握基本的二维绘图命令。

MATLAB具有三种基本的M文件类型,要求掌握它们的区别及基本结构,熟悉程序流程控制的使用及常用的编程命令。

1.设计内容:随机生成10个0~10之间的随机数,赋值为变量a,利用MATLAB程序类型中的“函数文件”(function)编写函数,以变量a为输入函数,对这10个数进行排序(升序或者降序),并输出结果到变量b中。

2.设计过程:编辑程序:a=10*rand(1,10) %随机生成10个0~10之间的随机数for i=1:10for j=i:10if a(1,j)<a(1,i) %提取矩阵第一行j列和i列,如果j列的数大于i列的数x=a(1,j);a(1,j)=a(1,i);a(1,i)=x; %交换第一行j列和i列的值,使i永远大于j endendendb=a %将排好序的数赋值给b,b为升序结果3.设计结果:a =Columns 1 through 69.5013 2.3114 6.0684 4.8598 8.9130 7.6210Columns 7 through 104.5647 0.1850 8.2141 4.4470b =Columns 1 through 60.1850 2.3114 4.4470 4.5647 4.8598 6.0684Columns 7 through 107.6210 8.2141 8.9130 9.5013说明:a为输入0到10之间的随机数字,b为升序结果。

通信系统仿真课程设计

通信系统仿真课程设计

通信系统仿真课程设计1. 引言通信系统是现代社会不可或缺的一部分,它在无线通信、互联网、电视、手机、卫星通信等方面都有广泛应用。

为了能够更好地理解和分析通信系统的性能,在通信工程领域中,仿真技术被广泛应用。

本课程设计将介绍通信系统仿真的相关概念、方法和工具,以及如何根据具体问题进行通信系统的仿真。

2. 通信系统仿真的目的和意义通信系统仿真是通过计算机模拟通信系统的运行和性能,以达到理解系统特性、优化设计和解决问题的目的。

它在通信工程领域有着重要的意义和广泛的应用。

通信系统仿真的目的主要有以下几点:•理解系统特性:通过仿真可以深入了解通信系统的各个组成部分,包括信源、信道、调制解调器、信道编码和解码等,从而更好地理解系统的工作原理和性能特点。

•优化设计:通过仿真可以评估不同的系统设计方案,找到最佳的参数配置和算法,从而提高系统的性能,降低成本。

•解决问题:通过仿真可以模拟通信系统在不同情况下的性能表现,从而分析和解决实际问题,比如干扰问题、误码率改善等。

3. 通信系统仿真的基本原理通信系统仿真的基本原理是模拟和计算。

通信系统仿真通常涉及到以下几个方面的模拟和计算:•信源:通过模拟产生各种类型的信号,比如正弦波、随机信号等。

•信道:通过模拟产生不同的信道特性,比如传输损耗、多路径效应、噪声等。

可以通过添加白噪声、多径信道模型等方式来模拟实际信道的特性。

•调制解调器:通过模拟调制解调过程,将数字信号转换为模拟信号或者将模拟信号转换为数字信号。

•信道编码和解码:通过模拟编码和解码过程,对信号进行编码和解码,提高抗干扰性能。

•误码分析:通过模拟接收端信号的误码情况,分析误码率和误差传播等指标。

通信系统仿真的计算过程需要使用编程语言和相关工具,比如MATLAB、Python等,以及通信系统仿真平台,比如NS-3、OPNET等。

4. 通信系统仿真的步骤通信系统仿真通常包括以下几个步骤:1.确定仿真目标:明确仿真的目标,包括仿真对象、仿真精度和仿真场景等。

通信系统仿真课程设计c语言

通信系统仿真课程设计c语言

通信系统仿真课程设计c语言一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握通信系统仿真的基本原理和方法,能够运用C语言进行通信系统的仿真分析。

具体目标如下:1.理解通信系统的基本原理和仿真方法。

2.掌握C语言的基本语法和编程技巧。

3.熟悉通信系统仿真实验的流程和技巧。

4.能够运用C语言编写简单的通信系统仿真程序。

5.能够分析仿真结果,对通信系统进行性能评估。

6.能够独立完成通信系统仿真实验,并撰写实验报告。

情感态度价值观目标:1.培养学生的创新意识和团队合作精神。

2.增强学生对通信技术的兴趣和热情。

3.培养学生的科学思维和解决问题的能力。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.通信系统的基本原理:介绍通信系统的基本概念、信号处理方法、调制解调技术等。

2.通信系统仿真方法:讲解通信系统仿真的基本方法,包括系统模型建立、仿真算法选择等。

3.C语言编程基础:介绍C语言的基本语法、数据类型、运算符、控制结构等。

4.通信系统仿真实验:进行一系列的通信系统仿真实验,让学生动手实践,掌握仿真技巧。

三、教学方法本课程采用多种教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性:1.讲授法:讲解通信系统的基本原理和仿真方法,让学生理解理论知识。

2.讨论法:学生进行小组讨论,培养学生的团队合作精神和创新意识。

3.案例分析法:分析典型的通信系统仿真案例,让学生掌握仿真技巧。

4.实验法:进行通信系统仿真实验,让学生动手实践,提高操作能力。

四、教学资源本课程的教学资源包括以下几个方面:1.教材:选用合适的教材,为学生提供系统的理论知识学习。

2.参考书:提供相关的参考书籍,丰富学生的知识视野。

3.多媒体资料:制作课件、实验视频等多媒体资料,提高学生的学习兴趣。

4.实验设备:提供计算机、通信设备等实验设备,保障学生能够进行实际操作。

五、教学评估本课程的教学评估主要包括以下几个方面:1.平时表现:评估学生在课堂上的参与程度、提问回答情况等,以考察学生的学习态度和积极性。

simulink仿真通信原理课程设计报告

simulink仿真通信原理课程设计报告

Simulink仿真通信原理课程设计报告一、设计背景通信原理是电子信息类专业的重要课程,它涵盖了通信系统的组成、信号传输原理、调制解调技术等内容。

为了加深学生对通信原理的理解,本次课程设计采用Simulink仿真工具,设计一个简单的通信系统模型,以实现信号的调制、传输和接收。

二、设计目标1. 实现信号的调制和解调;2. 观察调制和解调前后的信号质量;3. 分析通信系统的性能指标。

三、设计原理1. 调制方式:采用调幅(AM)和调频(FM)两种方式进行调制;2. 解调方式:采用相干解调;3. 传输介质:模拟无线信道。

四、设计步骤1. 搭建调制和解调模块:包括正弦波生成器、低通滤波器、调幅器和解调器等模块;2. 搭建信道模块:包括模拟无线信道和噪声源等模块;3. 连接各模块,设置参数,实现信号的调制和解调过程;4. 观察和分析仿真结果,包括调制和解调前后的信号质量、误码率等指标。

五、设计结果与分析1. 调制和解调前后的信号质量对比:调制后的信号经过信道传输后,解调前后的信号质量有明显差异,表明调制和解调技术在通信系统中的重要性;2. 误码率分析:在信道中加入噪声后,观察误码率的变化,说明信道对通信系统的性能影响;3. 系统性能指标分析:通过对调制方式、信道特性和解调方式等因素的综合考虑,分析通信系统的性能指标,为实际应用提供参考。

六、总结与展望本次课程设计通过Simulink仿真工具,实现了通信原理中的调制和解调过程,加深了学生对通信原理的理解。

同时,通过对仿真结果的分析,进一步了解了通信系统的性能指标。

本次设计虽然取得了一定的成果,但仍存在一些不足之处,如信道模型的复杂性和噪声源的精确度等。

未来可以在此基础上进一步优化模型,提高仿真精度,为实际通信系统的设计和优化提供更有价值的参考。

此外,还可以尝试使用其他调制解调方式,如相位调制(PM)和偏振调制(PM)等,以扩展通信系统的应用范围。

Matlab与通信仿真课程设计报告

Matlab与通信仿真课程设计报告

实验一单边带调幅系统的建模仿真一、实验目的1.了解单边带调幅系统的工作原理2.掌握单边带调幅系统的Matlab和Simulink建模过程二、实验内容1、Matlab设计一个单边带发信机、带通信道和相应的接收机,参数要求如下。

(1)输入话音信号为一个话音信号,采样率8000Hz。

话音输入后首先进行预滤波,预滤波器是一个频率范围在[300,3400]Hz的带通滤波器。

其目的是将话音频谱限制在3400Hz以下。

单边带调制的载波频率设计为10KHz,调制输出上边带。

要求观测单边带调制前后的信号功率谱。

(2)信道是一个带限高斯噪声信道,其通带频率范围是[10000,13500]Hz。

要求能够根据信噪比SNR要求加入高斯噪声。

(3)接收机采用相干解调方式。

为了模拟载波频率误差对解调话音音质的影响,设本地载波频率为9.8KHz,与发信机载波频率相差200Hz。

解调滤波器设计为300Hz到3400Hz的带通滤波器。

2、用Simulink方式设计一个单边带传输系统并通过声卡输出接收机解调的结果声音。

系统参数参照实例5.9,系统仿真参数设置为50KH显示结果(1)能观察音频信号、SSB加载后的信号,解调后的信号波形(2)能观察音频信号频谱、SSB加载后的信号频谱,解调后的信号频谱(3)解调结果放到.wav音频文件,改变信道信噪比听解调的结果三、实验要求1.按要求设计仿真参数;2.按计算所得参数建立Matlab和SIMULINK系统模型;3.设置各模块参数及仿真参数后仿真系统;4.分析仿真结果。

实验二数字通信系统的建模仿真一、实验目的1.了解数字通信系统的建模过程2.了解数字通信系统的仿真过程,并掌握对建模的好坏进行分析二、实验内容建立并测试一个直接序列扩频体制的码分多址传输系统,对比以Gold序列、m序列以及随机整数发生器Random Integer Generator 作为直接序列扩频的扩频序列的传输性能,观察两路CDMA码源的收发数据波形,测试误码率,并用频谱仪观察直接序列扩频调制前后和解调前后的信号频谱。

matlab通信系统仿真课程设计

matlab通信系统仿真课程设计

一、课程设计背景通信系统是现代信息社会中至关重要的基础设施,其设计和性能分析对于信息传输和交换具有重要意义。

Matlab作为一种强大的科学计算软件,被广泛应用于通信系统的仿真设计中。

本课程设计旨在通过Matlab软件进行通信系统的仿真设计,帮助学生掌握通信系统的基本原理和仿真方法,提高其工程实际应用能力。

二、课程设计目标1.了解通信系统的基本原理和结构;2.掌握Matlab编程基础及其在通信系统仿真中的应用;3.掌握通信系统常用信号处理技术;4.能够利用Matlab软件对通信系统进行仿真设计和性能分析。

三、课程设计内容1.通信系统基础知识介绍1.1 通信系统的基本原理1.2 通信系统的结构和功能2.Matlab编程基础2.1 Matlab语言基础2.2 Matlab基本操作和常用函数3.通信系统仿真设计3.1 通信系统信号生成和处理3.2 信道模型和噪声分析4.通信系统性能分析4.1 误码率性能分析4.2 信噪比分析4.3 频谱分析5.通信系统仿真设计案例分析5.1 数字调制与解调仿真设计5.2 OFDM系统性能分析5.3 MIMO系统仿真设计及性能分析四、课程实践环节1.使用Matlab进行通信系统仿真设计的基本操作演练;2.利用Matlab开发和验证通信系统中的基本算法;3.对通信系统的性能进行仿真分析,并进行结果验证;4.辅助课程设计项目的实践环节,帮助学生加深对通信系统仿真设计的理解和掌握。

五、课程设计评价1.学生综合能力的评价1.1 学生对通信系统基础知识的掌握情况1.2 学生Matlab编程能力的提升情况1.3 学生通信系统仿真设计能力的提高情况2.课程设计效果的评价2.1 课程内容是否能满足学生学习需求2.2 课程设计项目实践环节的实际效果2.3 课程设计是否对学生的就业和科研有帮助六、课程设计具体步骤1.明确课程设计目标和内容,制定详细的教学计划;2.准备教学资源和实践环节所需的软硬件设备;3.进行教师培训,提高教师对课程设计内容和实践操作的掌握程度;4.组织学生参与通信系统的相关理论学习和Matlab编程基础课程;5.根据课程设计内容和步骤进行实践操作演练;6.指导学生进行通信系统的仿真设计和性能分析实践;7.进行课程设计项目实践环节,辅助学生加深对通信系统仿真设计的理解和掌握;8.评价课程设计效果,总结经验和改进措施。

通信系统建模与仿真课程设计

通信系统建模与仿真课程设计

通信系统建模与仿真课程设计1. 课程设计概述本课程设计旨在通过实际操作,让学生掌握通信系统建模与仿真方法,并能够利用计算机软件进行仿真。

本课程设计主要分为三个部分,分别为理论学习、仿真实验和实验报告撰写。

在理论学习部分,学生将学习通信系统建模的理论知识;在仿真实验部分,学生将通过计算机仿真软件进行实际操作,并仿真分析通信系统性能;在实验报告撰写部分,学生将撰写本次实验的报告,总结实验结果并给出改进方案。

2. 理论学习2.1 通信系统建模基础通信系统建模是通信系统设计的重要部分,其主要目的是建立一个数学模型,描述通信系统的各个组成部分间的关系。

通信系统建模可以大致分为系统的传输模型和噪声模型两部分。

系统的传输模型主要描述信道传输特性,如频率响应、时域响应等;噪声模型则描述了环境、电路和信号本身所引起的噪声影响。

2.2 通信系统仿真方法通信系统仿真是通过计算机对通信系统进行模拟,分析系统性能和验证系统的可行性。

通信系统仿真可以大致分为系统仿真和信号仿真两部分。

系统仿真主要是对通信系统整体进行仿真,分析系统的性能指标,如误码率、信噪比等。

信号仿真则是针对某个信号的特定特性进行仿真,如频谱、时域波形等。

3. 仿真实验3.1 实验内容本次仿真实验的主要内容是使用MATLAB软件对QPSK调制通信系统进行建模和仿真。

实验步骤如下:1.建立信道模型:使用MATLAB建立通信系统中各个模块的数学模型,包括信源、信道、调制器、解调器等模块。

2.信号发送:生成QPSK调制下的随机数据信号,通过调制器进行调制并发送。

3.信号接收:接收信号并通过解调器进行解调。

4.误码率分析:分析误码率、信噪比等性能指标,调整系统参数使其达到最优性能。

3.2 实验要求1.使用MATLAB软件完成实验。

2.通过改变系统参数,分析系统各项性能指标。

3.完成实验报告,并附上实验结果分析和总结。

4. 实验报告实验报告应该包括以下内容:1.实验目的:交代本次实验的目的。

通信系统仿真课程设计报告

通信系统仿真课程设计报告

通信系统仿真课程设计报告1. 16QAM 调制解调原理单独使用幅度或相位携带信息时,不能最充分地利用信号平面,主要是由矢量图中信号矢量端点的分布直观地观察到。

MASK 时,矢量端点在一条轴上分布,MPSK 时矢量端点在一个圆上分布。

随着M 增大,这些矢量端点之间的最小欧氏距离也随之减小。

小欧氏距离也随之减小。

为充分利用信号平面,为充分利用信号平面,为充分利用信号平面,将矢量端点重新合理分配,将矢量端点重新合理分配,将矢量端点重新合理分配,则有则有可能在不减少最小欧氏距离情况下增加信号矢量短点数目,提高频带利用率。

基于上面可以引出幅度与相位相结合的调制方式QAM 。

16QAM 即四进制正交幅度调制,它利用载波的16种不同幅度/相位来表示数字信息,字信息,把输入的二进制信号序列经过串并变换,把输入的二进制信号序列经过串并变换,把输入的二进制信号序列经过串并变换,映射为一个符号的相位,映射为一个符号的相位,映射为一个符号的相位,因此因此符号率为比特率的1/4。

1.1 16QAM 调制原理正交幅度调制QAM 是数字通信中一种经常利用的数字调制技术,尤其是多进制QAM 具有很高的频带利用率,在通信业务日益增多使得频带利用率成为主要矛盾的情况下,正交幅度调制方式是一种比较好的选择。

要矛盾的情况下,正交幅度调制方式是一种比较好的选择。

正交幅度调制(QAM )信号采用了两个正交载波t f t f c c p p 2sin 2cos 和,每一个载波都被一个独立的信息比特序列所调制。

发送信号波形如图2.1.1所示,2sin )(2cos )()(t f t g A t f t g A t u c T ms c T mc m p p +=M m ,,2,1=式中{mcA }和{msA }是电平集合,这些电平是通过将k 比特序列映射为信号振幅而获得的。

例如一个16位正交幅度调制信号的星座图如下图所示,该星座是通过用M =4PAM 信号对每个正交载波进行振幅调制得到的。

通信系统仿真课程设计报告

通信系统仿真课程设计报告

通信系统仿真课程设计报告题目:基于Matlab的通信系统仿真班级:姓名:学号:指导老师:一、系统综述利用Matlab仿真软件,完成如图所示的一个基本的数字通信系统。

信号源产生0、1等概分布的随机信号,映射到16QAM的星座图上,同时一路信号已经被分成了实部和虚部,后边的处理建立在这两路信号的基础上。

实部、虚部信号分别经过平方根升余弦滤波器,再加入高斯白噪声,然后通过匹配滤波器(平方根升余弦滤波器)。

最后经过采样,判决,得到0、1信号,同原信号进行比较,给出16QAM数字系统的误码。

系统框图二、系统实现1、随机信号的产生利用Matlab中自带的函数randint来产生n*k随机二进制信号。

源程序如下:M = 16;k = log2(M); % 每个符号的比特数n = 6000; % 输入码元的长度fd=1;fc=4*fd;fs=4*fc;xEnc = randint(n*k,1); %产生长度为n*k的随机二进制信号plot(xEnc);2、星座图映射将随机二进制信号映射到16QAM星座图上。

每四个bit构成一个码子,具体实现的方法是,将输入的信号进行串并转换分成两路,分别叫做I路和Q路。

再把每一路的信号分别按照两位格雷码的规则进行映射,这样实际上最终得到了四位格雷码。

为了清楚说明,参看表1。

16QAM调制模块程序如下:function [ gPsk,map ] = qam_modu( M )gPsk = bitxor(0:sqrt(M)-1,floor((0:sqrt(M)-1)/2))';%转换成格雷码% 产生16QAM的星座对应点的十进制数值map = repmat(gPsk,1,sqrt(M))+repmat(sqrt(M)*gPsk',sqrt(M),1);%remat(A,m,n)表示复制m行A,n列Amap = map(:);end星座图映射模块程序如下(系统框图中图1的程序):function xmod = plot_astrology(M,k,mapping,xEnc,d)t1 = qammod(mapping,M);% 16-QAM调制,将十进制数化为复数if(d==1)scatterplot(t1); % 星座图(图1)title('16QAM调制后的星座图(图1)')grid onhold on;% 加入每个点的对应4位二进制码for jj=1:length(t1)text(real(t1(jj))-0.5,imag(t1(jj))+0.5,dec2base(jj-1,2,4));endset(gca,'yTick',(-(k+1):2:k+1),'xTick',(-(k+1):2:k+1),...'XLim',[-(k+1) k+1],'YLim',[-(k+1) k+1],'Box','on',...'YGrid','on', 'XGrid','on');endxlabel ('In-Phase');hold off;set(gcf,'Color','w')xSym = reshape(xEnc,k,numel(xEnc)/k).'; %将一个长信号变化为每4个一组,分为4个数的矩阵,用于编码xSym = bi2de(xSym, 'left-msb') ; %将4位二进制数化为10进制数xSym = mapping(xSym+1); %映射到星座图上对应该的点xmod = qammod(xSym,M); %转化为复数形式end得到的星座图如图1所示,图上注明了每一个点对应的01序列。

通信系统仿真课程设计

通信系统仿真课程设计

通信系统仿真课程设计一、课程设计概述通信系统仿真课程设计是通信工程专业的重要课程之一,旨在通过实践操作,让学生掌握通信系统仿真的基本原理、方法和技能。

本课程设计涉及到多个学科领域,如数字信号处理、模拟电路设计、通信原理等。

二、课程设计目标1.了解通信系统仿真的基本原理和方法;2.掌握Matlab软件的使用;3.熟悉数字信号处理和模拟电路设计;4.能够运用所学知识,完成一个简单的通信系统仿真实验。

三、课程设计内容1.数字信号处理(1)采样定理(2)离散傅里叶变换(3)数字滤波器设计2.模拟电路设计(1)放大器电路(2)滤波器电路(3)混频器电路3.通信原理(1)调制与解调技术(2)误码率分析(3)传输链路建立与维护4.Matlab软件使用(1)Matlab基础语法(2)Matlab图像绘制(3)Matlab数据处理与分析四、课程设计步骤1.确定仿真系统的需求和设计目标;2.搜集相关资料,了解仿真系统的基本原理和方法;3.进行仿真系统的设计和实现,包括数字信号处理、模拟电路设计、通信原理等方面;4.对仿真结果进行分析和评估,得出结论;5.撰写课程设计报告。

五、课程设计案例以一个简单的调制解调系统为例,介绍通信系统仿真课程设计的具体步骤。

1.需求分析设计一个基于QPSK调制解调技术的通信系统,要求实现以下功能:(1)产生随机比特序列并进行QPSK调制;(2)添加高斯白噪声并计算误码率;(3)对接收信号进行QPSK解调,并恢复原始比特序列。

2.搜集资料了解QPSK调制解调技术的基本原理和方法,学习Matlab软件的使用方法。

3.系统设计(1)产生随机比特序列并进行QPSK调制利用Matlab软件生成随机比特序列,并将其转换为QPSK符号。

通过画图工具绘制星座图,观察符号分布情况。

(2)添加高斯白噪声并计算误码率在发送信号中添加高斯白噪声,模拟信道的干扰。

通过误码率分析工具计算误码率。

(3)对接收信号进行QPSK解调,并恢复原始比特序列利用Matlab软件对接收信号进行QPSK解调,得到恢复后的比特序列。

数字通信仿真课程设计

数字通信仿真课程设计

数字通信仿真课程设计一、教学目标本课程旨在通过数字通信仿真课程设计,让学生掌握数字通信的基本原理和仿真方法,培养学生运用数字通信理论知识解决实际问题的能力。

1.了解数字通信的基本概念、原理和仿真技术。

2.掌握数字信号处理、信道编码、调制解调等基本技术。

3.熟悉数字通信系统的性能评估和优化方法。

4.能够运用数字通信理论知识分析和解决实际问题。

5.具备使用仿真软件进行数字通信系统设计和仿真的能力。

6.能够撰写规范的实验报告,对实验结果进行分析和讨论。

情感态度价值观目标:1.培养学生对数字通信技术的兴趣和热情,提高学生的人文素养。

2.培养学生团队协作、创新精神和实践能力。

3.使学生认识到数字通信技术在现代社会中的重要性和应用价值。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括数字通信基本原理、数字信号处理、信道编码、调制解调、数字通信系统性能评估和优化等。

1.数字通信基本原理:介绍数字通信的基本概念、优点和缺点,了解数字通信系统的基本组成。

2.数字信号处理:学习数字信号的采样、量化、编码和恢复等基本过程,掌握数字信号处理的原理和方法。

3.信道编码:学习信道编码的原理和常用编码方案,如汉明码、奇偶校验码、卷积码等。

4.调制解调:掌握数字调制解调的基本原理和方法,如ASK、FSK、PSK、QAM等。

5.数字通信系统性能评估和优化:学习数字通信系统的性能评估指标,如误码率、信噪比等,掌握系统优化的方法。

三、教学方法本课程采用讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等多种教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性。

1.讲授法:通过讲解数字通信基本原理、技术和应用,使学生掌握相关理论知识。

2.讨论法:学生针对数字通信领域的热点问题进行讨论,培养学生的思考和表达能力。

3.案例分析法:分析数字通信系统的实际案例,使学生更好地理解理论知识在实际中的应用。

4.实验法:通过数字通信仿真实验,培养学生动手能力和实际问题解决能力。

四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。

FDM通信模拟仿真研究课程设计

FDM通信模拟仿真研究课程设计

FDM通信模拟仿真研究课程设计一、课程目标知识目标:1. 掌握FDM(频率分复用)的基本原理和通信过程;2. 了解FDM在现实通信系统中的应用及优势;3. 学习通信模拟仿真的基本方法,掌握相关软件操作。

技能目标:1. 能够运用所学的FDM知识,进行通信模拟仿真的搭建和调试;2. 培养学生运用科学方法解决实际问题的能力;3. 提高学生的团队协作能力和实验操作技能。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对通信科学的兴趣,激发学生探索未知、积极创新的热情;2. 树立正确的科学观念,认识通信技术在社会发展中的重要作用;3. 培养学生严谨、务实的学习态度,提高学生的责任感和使命感。

课程性质分析:本课程为选修课,旨在加深学生对通信原理的理解,提高学生动手实践能力。

结合学生特点和教学要求,注重理论与实践相结合,强调学生的主体地位。

学生特点分析:学生具备一定的通信原理基础,对通信技术有较高的兴趣,但实践操作能力有待提高。

教学要求:1. 注重启发式教学,引导学生主动探究;2. 强化实践环节,提高学生动手能力;3. 注重团队合作,培养学生的沟通能力。

二、教学内容1. FDM基本原理:讲解FDM技术的起源、发展及其在通信系统中的应用,重点阐述FDM的工作原理和频带分配方式。

相关教材章节:第三章“多路复用技术”第1节“频率分复用技术”2. FDM通信过程:分析FDM通信系统的发射和接收过程,探讨信号调制解调、信号合成与分解等关键技术。

相关教材章节:第三章“多路复用技术”第2节“FDM通信过程”3. 通信模拟仿真方法:介绍通信模拟仿真的基本原理和方法,以FDM为例,讲解仿真软件的操作和使用。

相关教材章节:第五章“通信系统模拟与仿真”第1节“通信模拟仿真概述”4. 实践操作:组织学生进行FDM通信模拟仿真实验,分为小组合作完成任务,包括搭建仿真模型、调试参数、分析结果等。

相关教材章节:第五章“通信系统模拟与仿真”第3节“FDM仿真实验”教学进度安排:1. 第1周:FDM基本原理及其应用;2. 第2周:FDM通信过程及关键技术;3. 第3周:通信模拟仿真方法及软件操作;4. 第4周:实践操作,分组进行FDM通信模拟仿真实验。

北京邮电大学通信仿真课程设计报告

北京邮电大学通信仿真课程设计报告

北京邮电大学课程设计任务书指导单位:信息工程学院信息论教研室指导教师:邵志嘉专业和班级:信息工程专业97601班学生姓名:陈鹏设计题目:信道编码的仿真主要技术指标:要求完成项目:阐明该系统的原理及抗噪声性能该系统的仿真设计和程序实现仿真测试该系统的抗噪声性能主要参考文献:樊昌信等《通信原理(第四版)》王立宁等《MATLAB与通信仿真》计算机仿真课程教学笔记吴伟陵《信息处理与编码》国防工业出版社人民邮电出版社北京邮电大学出版社要求完成报告的时间: 2000年7月16日目录摘要....................................... 错. 误!未定义书签信道....................................... 错. 误!未定义书签信道............................................................ 错误!未定义书签。

信道模型........................................................ 错误!未定义书签。

噪声............................................................ 错误!未定义书签。

信号............................................................ 错误!未定义书签。

二进制双极性通信系统的蒙特卡罗仿真 .............................. 错误!未定义书签。

二进制双极性通信系统的蒙特卡罗仿真模型.......................... 错误!未定义书签。

信道编码.......... ... 错. 误!未定义书签信道编码........................................................ 错误!未定义书签。

通信原理仿真课程设计

通信原理仿真课程设计

引言通信始终伴随着人类社会的文明进程,是推动人类社会文明、进步与发展的动力。

人们在生产实践和社会活动中总是需要进行消息的传递,这种消息的传递的整个过程称为通信。

通信的任务就是克服人们在距离上的障碍,迅速准确的传递消息。

消息是物质或精神状态的一种反映,在不同的时期,它过动作、文字、图像等不同的方式表达。

现代通信系统是信息时代的生命线。

现代通信网已经成为全球性的综合性的为多种信息服务的网络。

现代通信系统的组成:信息源、收信者、发送设备、接收设备和传输媒介几分组成。

一、通信系统的基本组成通信系统由信息源、收信者、发送设备、接收设备和传输媒介几部分组成。

(1)信源分类:一般可分为模拟信源和离散信源。

模拟信源输出的信号在时间和幅度上都是连续的,如语音、图像,以及传感器输出的信号等。

离散信源输出的是离散的或可数的,如符号、文字,以及脉冲序列等。

离散信源又称为数字信源。

(2)收信者是在接收的一方将经过各种变换和传输的信息还原成所需要的消息形式。

一般情况下收信者需要的消息应该和发信者发出的消息类型一样。

对于收信者和发信者来说,不管中间经过什么样的变换和传输,都不应该将两者传递的消息改变。

收到和发出的消息的相同程度越高越好。

(3)发送设备是发送端的重要部分,它的功能是将信息源和传输媒质连接起来,将信源输出的信号变为适合于传输的信号形式。

如果通信系统是数字的,对于模拟信号则需要进行抽样、量化和编码。

此时发送设备有可以分为信道编码和信源编码两部分。

信源编码是将连续的模拟信号变为数字信号;信道编码是将数字信号与传输媒质匹配链接起来,以提高传输的有效性和可靠性。

(4)接收设备的基本要求就是能够将收到的信号变换成与发送端信源发出的消息完全一样的或者基本一样的原始消息。

(5)传输媒介是用来传递发送设备和接收设备之间信号的。

传输媒介有很多种,概括起来可分为无线和有线两大类。

二、数字通信系统的基本模型从消息传输角度看,该系统包括了两个重要交换,即消息与数字基带信号之间的交换,数字基带信号与信道信号之间的交换.通常前一种交换由发收端设备完成.而后一种交换则由调制和解调完成.仿真框图可以分为四部分:(1)数字信号的生成与调制:①数字信号的生成:数字信号采用Bernoulli binary generator 产生。

matlab通信系统仿真设计课程设计

matlab通信系统仿真设计课程设计

matlab通信系统仿真设计课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握Matlab在通信系统仿真设计方面的基本理论和实践技能,培养学生运用Matlab进行通信系统仿真的能力。

1.理解通信系统的基本原理和主要技术。

2.掌握Matlab的基本语法和操作。

3.熟悉通信系统仿真的基本方法和流程。

4.能够运用Matlab进行简单的通信系统仿真。

5.能够分析仿真结果,对通信系统进行性能评估。

6.能够根据实际问题,设计并实现通信系统仿真模型。

情感态度价值观目标:1.培养学生的创新意识和团队协作精神。

2.增强学生对通信技术领域的兴趣和好奇心。

3.培养学生关注社会热点,运用所学知识解决实际问题的责任感。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括Matlab基本语法与操作、通信系统基本原理、通信系统仿真方法和实践。

1.Matlab基本语法与操作:Matlab简介、基本语法、数据类型、运算符、函数、编程技巧等。

2.通信系统基本原理:模拟通信系统、数字通信系统、信号与系统、信息论基础等。

3.通信系统仿真方法:系统建模、仿真原理、仿真工具等。

4.通信系统仿真实践:模拟通信系统仿真、数字通信系统仿真、信道编码与解码仿真等。

三、教学方法本课程采用讲授法、案例分析法、实验法等多种教学方法,注重理论与实践相结合,激发学生的学习兴趣和主动性。

1.讲授法:通过讲解基本原理、概念和实例,使学生掌握通信系统和Matlab的基本知识。

2.案例分析法:分析实际通信系统案例,引导学生运用Matlab进行仿真分析。

3.实验法:学生进行实验,亲手操作Matlab进行通信系统仿真,提高学生的实践能力。

四、教学资源本课程的教学资源包括教材、多媒体资料、实验设备等。

1.教材:选用国内外优秀教材,如《Matlab通信系统仿真与应用》等。

2.多媒体资料:制作课件、教学视频等,辅助学生理解复杂概念和原理。

3.实验设备:计算机、Matlab软件、通信实验箱等,供学生进行实验和实践。

通信仿真课程设计汇总

通信仿真课程设计汇总

基于MATLAB的点对点通信仿真摘要在当前飞速发展的信息时代,随着数字通信技术计算机技术的发展,以及通信网络与计算机网络的相互融合,信息技术已成为21世纪社会国际化的强大动力。

Matlab软件包含众多的功能各异的工具箱,涉及领域包括:数字信号处理、通信技术、控制系统、神经网络、模糊逻辑、数值统计、系统仿真和虚拟现实技术等。

作为一个功能强大的数学工具软件,在很多领域中得到了广泛的应用。

本文利用Matlab对点对点通信进行仿真实验,实现信号从信源到信宿过程的模拟并获得信噪比与误码率的曲线图,研究了相移键控调制下信噪比与误码率的关系并比较了不同进制相移键控调制下误码率—信噪曲线的异同,同时也研究了不同中继信道对误码率—信噪比曲线的影响关键字:MATLAB仿真;点对点通信;PSK;中继信道;误码率1 引言1.1 课程设计的目的和意义巩固所学的专业技术知识,培养学生综合运用所学知识与生产实践经验,分析和解决工程技术问题的能力,培养初步的独立设计能力;通过课程设计仿真试验,了解并掌握通信系统、通信调制解调等技术的一般设计方法,训练并提高学生在理论计算、结构设计、工程绘图、查阅设计资料、运用标准与规范和应用计算机等方面的能力,更好地将理论与实践相结合,提高综合运用所学理论知识独立分析和解决问题的能力。

并且掌握Matlab的简单操作方法。

1.2 课程设计内容1)设计一个四进制相移键控调制系统,绘出误码率与信噪比的关系曲线。

2)绘制不同进制相移键控下误码率与信噪比的关系曲线,并分析是否与理论相符,得出结论。

3)设计一个加中继且的四进制相移键控系统,绘出其误码率与信噪比的关系曲线。

4)绘出四进制相移系统加不同跳数中继情况下其误码率与信噪比的关系曲线,并分析是否与理论相符,得出结论。

2仿真环境简介本次课程设计使用MATLAB,运用蒙特•卡罗方法(Monte Carlo method),对通信系统进行仿真。

MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境。

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基于MATLAB的点对点通信仿真摘要在当前飞速发展的信息时代,随着数字通信技术计算机技术的发展,以及通信网络与计算机网络的相互融合,信息技术已成为21世纪社会国际化的强大动力。

Matlab软件包含众多的功能各异的工具箱,涉及领域包括:数字信号处理、通信技术、控制系统、神经网络、模糊逻辑、数值统计、系统仿真和虚拟现实技术等。

作为一个功能强大的数学工具软件,在很多领域中得到了广泛的应用。

本文利用Matlab对点对点通信进行仿真实验,实现信号从信源到信宿过程的模拟并获得信噪比与误码率的曲线图,研究了相移键控调制下信噪比与误码率的关系并比较了不同进制相移键控调制下误码率—信噪曲线的异同,同时也研究了不同中继信道对误码率—信噪比曲线的影响关键字:MATLAB仿真;点对点通信;PSK;中继信道;误码率1 引言1.1 课程设计的目的和意义巩固所学的专业技术知识,培养学生综合运用所学知识与生产实践经验,分析和解决工程技术问题的能力,培养初步的独立设计能力;通过课程设计仿真试验,了解并掌握通信系统、通信调制解调等技术的一般设计方法,训练并提高学生在理论计算、结构设计、工程绘图、查阅设计资料、运用标准与规范和应用计算机等方面的能力,更好地将理论与实践相结合,提高综合运用所学理论知识独立分析和解决问题的能力。

并且掌握Matlab的简单操作方法。

1.2 课程设计内容1)设计一个四进制相移键控调制系统,绘出误码率与信噪比的关系曲线。

2)绘制不同进制相移键控下误码率与信噪比的关系曲线,并分析是否与理论相符,得出结论。

3)设计一个加中继且的四进制相移键控系统,绘出其误码率与信噪比的关系曲线。

4)绘出四进制相移系统加不同跳数中继情况下其误码率与信噪比的关系曲线,并分析是否与理论相符,得出结论。

2仿真环境简介本次课程设计使用MATLAB,运用蒙特•卡罗方法(Monte Carlo method),对通信系统进行仿真。

MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境。

MATLAB是一个包含大量计算算法的集合。

其拥有600多个工程中要用到的数学运算函数,可以方便的实现用户所需的各种计算功能。

函数中所使用的算法都是科研和工程计算中的最新研究成果,而前经过了各种优化和容错处理。

在通常情况下,可以用它来代替底层编程语言,如C和C++ 。

在计算要求相同的情况下,使用MATLAB的编程工作量会大大减少。

MATLAB的这些函数集包括从最简单最基本的函数到诸如矩阵,特征向量、快速傅立叶变换的复杂函数。

函数所能解决的问题其大致包括矩阵运算和线性方程组的求解、微分方程及偏微分方程的组的求解、符号运算、傅立叶变换和数据的统计分析、工程中的优化问题、稀疏矩阵运算、复数的各种运算、三角函数和其他初等数学运算、多维数组操作以及建模动态仿真等。

蒙特•卡罗方法(Monte Carlo method),也称统计模拟方法,是二十世纪四十年代中期由于科学技术的发展和电子计算机的发明,而被提出的一种以概率统计理论为指导的一类非常重要的数值计算方法。

是指使用随机数(或更常见的伪随机数)来解决很多计算问题的方法。

这里主要使用MATLAB提供的功能,包括:数值和符号计算,工程与科学绘图等,实现蒙特•卡罗过程,对通信系统进行仿真。

最后给出几种不同通信系统的通信效果的可视化结果,并对结果进行分析,比较。

3系统理论分析3.1通信系统模型图2-1:通信系统模型如图2-1所示为通信系统的模型,由一下几个部分组成:信息源(简称信源):把各种消息转换成原始电信号,如麦克风。

信源可分为模拟信源和数字信源。

发送设备:产生适合于在信道中传输的信号。

信道:将来自发送设备的信号传送到接收端的物理媒质。

分为有线信道和无线信道两大类。

信道是信息论中的一个主要概念。

它是用来传送信息的,所以理论上应解决它能无错误地传送的最大信息率,也就是计算信道容量问题,并证明这样的信息率是能达到或逼近的,最好还能知道如何实现,这就是信道编码问题。

在理论研究中,一条信道往往被分成信道编码器、信道本身和信道译码器。

人们可以变更编码器、译码器以获得最佳的通信效果,因此编码器、译码器往往是指易于变动和便于设计的部分,而信道就指那些比较固定的部分。

但这种划分或多或少是随意的,可按具体情况规定。

例如调制解调器和纠错编译码设备一般被认为是属于信道编码器、译码器的,但有时把含有调制解调器的信道称为调制信道;含有纠错编码器、译码器的信道称为编码信道。

信息通过信道传输,由于物理介质的干扰和无法避免噪声,信道的输入和输出之间仅具有统计意义上的关系,在做出唯一判决的情况下将无法避免差错,其差错概率完全取决于信道特性。

因此,一个完整、实用的通信系统通常包括信道编译码模块。

视频信号在传输前都会经过高度压缩以降低码率,传输错误会对最后的图像恢复产生极大的影响,因此信道编码尤为重要。

噪声源:集中表示分布于通信系统中各处的噪声。

接收设备:从受到减损的接收信号中正确恢复出原始电信号。

受信者(信宿):把原始电信号还原成相应的消息,如扬声器等。

3.2 相移键控原理数字相位调制(phase shift keying,PSK)又称相移键控。

二进制相移键控记做2PSK 是相移键控最简单的形式,还有多进制相移键控MPSK 是二进制相移键控的推广,本次仿真实验主要用到了二进制相移键控(BPSK ),四进制相移键控(QPSK )及八进制相移键控(8PSK )三种调制方式3.2.1二进制相移键控原理二进制相移键控是用二进制数字信号去控制载波的相位,使已调等幅、恒定载波的载波相位与待发数字信号相对应;只有两种对应状态,例如载波相位以0相与相分别代表“1”(传号)和“0”(空号)。

如果数字基带信号g(t)的的幅度是1、宽度为b T 的矩形脉冲,则2PSK 信号可表示为:20(t)Acos(w t )PSK 取0时代表“1”,取时代表“0”由于2PSK 信号相当于DSB 信号,因而不能采用包络解调,要采用相干解调;但必须在DSB 解调后加一抽样判决以便恢复原数字信号。

其判决准则为:抽养值大于0,判为1 ;抽养值小于0,判为0下图为2PSK 信号的波形图及矢量图图3-1:2PSK信号波形图图3-2:2PSK信号矢量图3.2.2 多进制相移键控调制原理多进制相移键控是二进制的推广。

它用多个相位状态的正弦震荡分别表示不同的数字信息,通常相位用M=2n计算,有2,4,8,16相制等,M取不同的相位,分别于n为二进制码元的不同组合相对应。

其信号的产生于BPSK类似只是维度不同在处理时略有差别,在此不再详细介绍图3-3和图3-4分别为QPSK信号及8PSK信号的矢量图0110110 00π/4相-π/4相3π/4相-3π/4相110111101100000001011010π/8相3π/8相5π/8相7π/8相-π/8相-3π/8相-7π/8相π/8相图3-3:QPSK信号矢量图图3-4:8PSK信号矢量图4 仿真过程基于Matlab的实现4.1仿真条件及符号说明4.1.1仿真条件:(1) 整个通信的等效高斯白噪声方差为1;(2)假设信道估计是理想的;(3) 经过不同跳数中继的QPSK信号总的增益相同4.1.2符号说明(1) ray为瑞利衰落信道(2)n为高斯噪声(3) r为信号经过瑞利衰落信道后的接受信号(4)y为接收端对接收信号还原处理后的信号(5)snr为信噪比(6)xigma为噪声方差(7)ber为误码率(8)li为单位虚数i(9)s为调制信号的相位(10)G为经过中继转发是信号的增益4.2仿真过程的实现(1)调制信号的产生(以QPSK为例)产生两个(0,1)的随机数,根据两个数的范围,规定发送的两位原码的值及其相位ss1=rand(1,2);if ((ss1(1,1)>0.5)&&(ss1(1,2)>0.5))s1(1,1)=1;s1(1,2)=1;s=exp(1i*(pi/4));elseif ((ss1(1,1)<0.5)&&(ss1(1,2)>0.5))s1(1,1)=0;s1(1,2)=1;s=exp(1i*pi*(3/4));elseif ((ss1(1,1)<0.5)&&(ss1(1,2)<0.5))s1(1,1)=0;s1(1,2)=0;s=exp(1i*pi*(5/4));elses1(1,1)=1;s1(1,2)=0;s=exp(1i*pi*(7/4));(2)信道的产生ray=sqrt(1/2)*(randn(1,1)+1i*randn(1,1));(3)高斯噪声的产生n=sqrt(1/2)*(randn(1,1)+1i*randn(1,1));(4)接收信号r=s*(snr(L)*xigma)*ray+n;(5)接收信号的还原y=r/ray;(6)接受判决的实现根据接受信号最终落在矢量图中的位置判断发送的QPSK信号的值,程序如下:if (real(y)>0)y1=1;elsey1=-1;endif (imag(y)>0)y2=1;elsey2=-1;endif ((y1==1)&&(y2==1))rs=[1,1];sre=exp(1i*(pi/4));elseif ((y1==-1)&&(y2==1))rs=[0,1];sre=exp(1i*pi*(3/4));elseif ((y1==-1)&&(y2==-1))rs=[0,0]; sre=exp(1i*pi*(5/4));elsers=[1,0]; sre=exp(1i*pi*(7/4));(7)信号经过中继转发过程的实现r=s*(snr(L)*xigma)*ray+n;y1=r/ray;ray1=sqrt(1/2)*(randn(1,1)+1i*randn(1,1));n1=sqrt(1/2)*(randn(1,1)+1i*randn(1,1));r1=y1*ray1*G1+n1;5仿真结果仿真结果如下图所示:图5-1为8PSK,QPSK,BPSK信号加高斯白噪声经过相同信道,其误码率与信噪比的关系曲线图5-2为QPSK信号分别经过一跳中继,两跳中继及三跳中继后信噪比与误码率的关系曲线101010101010snr(信噪比)b e r (误码率)图5-1:M 进制相位调制信噪比—误码率曲线图10101010信噪比(dB)误码率对比加不同跳数中继是信噪比与误码率的关系图5-2:对比加不同跳数中继时信噪比与误码率的关系6仿真模型分析6.1模型结果分析图5-1所示为M进制相位调制信号误码率—信噪比的关系曲线由图可知:误码率随着信噪比的增大而减小,即要想减小信号在传输过程中的失真度必须增加信号的发射功率以减小信号的误码率;对于BPSK、QPSK及8PSK相位调制,在相同信噪比的情况下BPSK的误码率最小QPSK次之,8PSK的误码率最大;同时,要想实现想同的误码率,8PSK调制时必须提供更大的信号功率,QPSK次之,BPSK所需的信号功率最小。

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