实验五 基带通信系统误码率仿真实验
MATLAB实践—QPSK系统的误码率和星座图仿真
《MATLAB实践》报告——QPSK系统的误码率和星座图仿真一、引言数字调制就是把数字基带信号的频谱搬移到高频处，形成适合在信道中传输的带通信号。
基本的数字调制方式有振幅键控（ASK）、频移键控（FSK）、绝对相移键控（PSK）、相对（差分）相移键控（DPSK）。
在接收端可以采用想干解调或非相干解调还原数字基带信号。
数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输。
然而，实际中的大多数信道（如）无线信道具有丰富的低频分量。
为了使数字信号在带通信道中传输，必须用数字基带信号对载波进行调制，以使信号与信道的特性相匹配。
通信系统的抗噪声性能是指系统克服加性噪声影响的能力。
在数字通信系统中，信道噪声有可能使传输码元产生错误，错误程度通常用误码率来衡量。
因此，与分析数字基带系统的抗噪声性能一样，分析数字调制系统的抗噪声性能，也就是求系统在信道噪声干扰下的总误码率。
误码率（BER：bit error ratio）是衡量数据在规定时间内数据传输精确性的指标。
误码率是指错误接收的码元数在传输总码元数中所占的比例，更确切地说，误码率是码元在传输系统中被传错的概率，即误码率=错误码元数/传输总码元数。
如果有误码就有误码率。
误码的产生是由于在信号传输中，衰变改变了信号的电压,致使信号在传输中遭到破坏，产生误码。
噪音、交流电或闪电造成的脉冲、传输设备故障及其他因素都会导致误码（比如传送的信号是1，而接收到的是0；反之亦然）。
误码率是最常用的数据通信传输质量指标。
它表示数字系统传输质量的式是“在多少位数据中出现一位差错”。
误信率，又称误比特率，是指错误接收的比特数在传输总比特数中所占的比例，即误比特率=错误比特数/传输总比特数。
在数字通信系统中，可靠性用误码率和误比特率表示。
数字调制用“星座图”来描述，星座图中定义了一种调制技术的两个基本参数：（1）信号分布；（2）与调制数字比特之间的映射关系。
星座图中规定了星座点与传输比特间的对应关系，这种关系称为“映射”，一种调制技术的特性可由信号分布和映射完全定义，即可由星座图来完全定义。
数字基带传输系统 通信原理实验报告
实验3 数字基带传输系统一、实验目的1、掌握数字基带传输系统的误码率计算；2、熟悉升余弦传输特性的时域响应特征，观察不同信噪比下的眼图。
二、实验内容1、误码率的计算：画出A/σ和误码率之间的性能曲线；2、眼图的生成①基带信号采用矩形脉冲波形（选做）②基带信号采用滚降频谱特性的波形（必做）3、仿真码间干扰对误码率的影响（选做）三、实验步骤及结果1、误码率的计算10个二进制信息数据，采用双极性码，映射为±A。
随机产生高斯噪声(要求A/σ为0～12dB)，随机产生6叠加在发送信号上，直接按判决规则进行判决，然后与原始数据进行比较，统计出错的数据量，与发送数据量相除得到误码率。
画出A/σ和误码率之间的性能曲线，并与理论误码率曲线相比较。
(保存为图3-1) 注意：信噪比单位为dB，计算噪声功率时需要换算。
Snr_A_sigma = 10.^(Snr_A_sigma_dB/20);1代码：clear all; clc;close all；A = 1;%定义信号幅度N = 10 ^ 6;%数据点数；a=A*sign(randn(1,N));Snr_A_sigma_dB = 0:12;Snr_A_sigma = 10 .^ (Snr_A_sigma_dB/20);sigma = A./Snr_A_sigma;ber = zeros(size(sigma));for n = 1 : length(sigma)rk = a + sigma(n) * randn(1, N);dec_a = sign(rk);ber(n) = length(find(dec_a~=a)) / N;endber_Theory = 1/2* erfc(sqrt(Snr_A_sigma.^2/2));semilogy(Snr_A_sigma_dB, ber, 'b-', Snr_A_sigma_dB, ber_Theory, 'k-*'); grid on;xlabel('A/\sigma'); ylabel('ber');legend('ber', 'ber\_Theory');title(' A/σ和误码率之间的性能曲线');2.绘制的图2、绘制眼图①设二进制数字基带信号{}1,1n a ∈-，波形()1,00,s t T g t ≤<⎧=⎨⎩其他，分别通过带宽为()15/4s B T =和()11/2s B T =两个低通滤波器，画出输出信号的眼图(保存为图3-2)，并画出两个滤波器的频率响应。
通信工程系统仿真实验报告
通信原理课程设计实验报告专业：通信工程届别：07 B班学号：0715232022姓名：吴林桂指导老师：陈东华数字通信系统设计一、 实验要求：信源书记先经过平方根升余弦基带成型滤波，成型滤波器参数自选，再经BPSK ，QPSK 或QAM 调制（调制方式任选），发射信号经AWGN 信道后解调匹配滤波后接收，信道编码可选（不做硬性要求），要求给出基带成型前后的时域波形和眼图，画出接收端匹配滤波后时域型号的波形，并在时间轴标出最佳采样点时刻。
对传输系统进行误码率分析。
二、系统框图三、实验原理：QAM 调制原理：在通信传渝领域中，为了使有限的带宽有更高的信息传输速率，负载更多的用户必须采用先进的调制技术，提高频谱利用率。
QAM 就是一种频率利用率很高的调制技术。
t B t A t Y m m 00sin cos )(ωω+= 0≤t ≤Tb式中 Tb 为码元宽度t 0cos ω为 同相信号或者I 信号；t 0s i n ω 为正交信号或者Q 信号；m m B A ,为分别为载波t 0cos ω,t 0sin ω的离散振幅；m 为m A 和m B 的电平数，取值1 , 2 , . . . , M 。
m A = Dm*A ；m B = Em*A ；式中A 是固定的振幅，与信号的平均功率有关，（dm ，em ）表示调制信号矢量点在信号空间上的坐标，有输入数据决定。
m A 和m B 确定QAM 信号在信号空间的坐标点。
称这种抑制载波的双边带调制方式为正交幅度调制。
图3.3.2 正交调幅法原理图 Pav=（A*A/M ）*∑(dm*dm+em*em) m=(1,M)QAM 信号的解调可以采用相干解调,其原理图如图3.3.5所示。
图3.3.5 QAM 相干解调原理图四、设计方案：(1)、生成一个随机二进制信号(2)、二进制信号经过卷积编码后再产生格雷码映射的星座图 (3)、二进制转换成十进制后的信号 (4)、对该信号进行16-QAM 调制(5)、通过升余弦脉冲成形滤波器滤波，同时产生传输信号 (6)、增加加性高斯白噪声，通过匹配滤波器对接受的信号滤波 (7)、对该信号进行16-QAM 解调五、实验内容跟实验结果：本方案是在“升余弦脉冲成形滤波器以及眼图”的示例的基础上修改得到的。
数字基带仿真实验通信系统综合实验报告
数字基带仿真实验通信系统综合实验报告目录实验一数字基带仿真实验 (1)一．实验目的 (1)二．实验设备与软件环境 (1)三．实验内容 (1)四．实验要求 (2)五．实验原理 (2)1.差错控制编码的基本原理 (2)2）CRC码编码的基本原理 (3)2. 跳频的基本原理 (4)六．实验结果 (7)1.基带包的差错控制技术 (7)2.跳频扩频实验 (10)3.加密解密实验 (18)七．思考题 (20)实验二通信传输有效性和可靠性分析实验 (22)一．实验目的 (22)二．实验设备与软件环境 (22)三．实验内容 (22)1.性能仿真 (22)2.数据速率 (23)3.文件传输 (23)四．实验要求 (24)五．实验原理 (25)1. 停止等待协议基本原理 (25)2. 连续ARQ协议基本原理 (25)3. 检错重发ARQ协议基本原理 (26)六．实验结果 (26)1. 性能仿真 (26)2.数据传输速率的分析（点对点通信）： (30)七．思考题 (36)实验三无线多点组网实验 (38)一．实验目的 (38)二．实验设备与软件环境 (38)三．实验内容 (38)四．实验要求 (39)五．实验原理 (40)1. 计算机通信网的相关知识 (40)2. Ad hoc网络 (41)3. 路由选择 (42)六．实验结果 (43)七．思考题 (45)实验四语音传输实验 (48)一．实验目的 (48)二．实验设备与软件环境 (48)三．实验内容 (48)四．实验要求 (49)五．实验原理 (49)1. 基带信号编码的基本原理 (49)2. SCO链路和ACL链路的异同 (50)3. 随机错误和突发错误 (51)六．实验结果 (52)2.蓝牙语音链路建立和断开的过程 (59)七．思考题 (61)实验一数字基带仿真实验一．实验目的1. 了解汉明码、CRC码的基本原理。
2. 了解跳频、扩频的基本原理。
3. 了解常规和公开密钥密码体制的工作原理。
PCM系统仿真实验报告
PCM编解码及语音传输系统的仿真一、概述基带通信概述图2-1 基带传输系统的基本结构脉冲编码调制脉冲编码调制(pulse code modulation，PCM)是概念上最简单、理论上最完善的编码系统，是最早研制成功、使用最为广泛的编码系统，但也是数据量最大的编码系统。
PCM 的编码原理比较直观和简单，下图为 PCM 系统的原理框图：图中，输入的模拟信号 m(t)经抽样、量化、编码后变成了数字信号(PCM 信号)，经信道传输到达接收端，由译码器恢复出抽样值序列，再由低通滤波器滤出模拟基带信号 m(t)。
通常，将量化与编码的组合称为模/数变换器（A/D 变换器)；而译码与低通滤波的组合称为数/模变换器(D/A 变换器)。
前者完成由模拟信号到数字信号的变换，后者则相反，即完成数字信号到模拟信号的变换。
PCM 在通信系统中完成将语音信号数字化功能，它的实现主要包括三个步骤完成：抽样、量化、编码。
分别完成时间上离散、幅度上离散、及量化信号的二进制表示。
根据 CCITT 的建议，为改善小信号量化性能，采用压扩非均匀量化，有两种建议方式，分别为 A 律和μ律方式，我国采用了 A 律方式，由于 A 律压缩实现复杂，常使用 13 折线法编码,采用非均匀量化 PCM 编码。
二、PCM的基本原理①抽样所谓抽样，就是对模拟信号进行周期性扫描，把时间上连续的信号变成时间上离散的信号。
该模拟信号经过抽样后还应当包含原信号中所有信息，也就是说能无失真的恢复原模拟信号。
它的抽样速率的下限是由抽样定理确定的。
②量化量化，就是把经过抽样得到的瞬时值将其幅度离散，即用一组规定的电平，把瞬时抽样值用最接近的电平值来表示。
从数学上来看，量化就是把一个连续幅度值的无限数集合映射成一个离散幅度值的有限数集合。
一个模拟信号经过抽样量化后，得到已量化的脉冲幅度调制信号，它仅为有限个数值。
如下图所示，量化器输出L个量化值 Yk ，k=1，2，3，…，L。
数字通信系统误码率仿真分析报告
3G移动通信实验报告实验名称：数字通信系统误码率仿真分析学生：学生学号：学生班级:所学专业：实验日期:1. 实验目的1. 掌握几种典型数字通信系统误码率分析方法。
2. 掌握误码率对数字通信系统的影响与改良方法。
2. 实验原理1、数字通信系统的主要性能指标通信的任务是传递信息，因此信息传输的有效性和可靠性是通信系统的最主要的质量指标。
有效性是指在给定信道能传输的信息容的多少，而可靠性是指接收信息的准确程度。
为了提高有效性，需要提高传输速率，但是可靠性随之降低。
因此有效性和可靠性是相互矛盾的，又是可交换的。
可以用降低有效性的方法提高可靠性，也可以用降低可靠性的方法提高有效性。
数字通信系统的有效性通常用信息传输速率来衡量。
当信道一定时，传输速率越高，有效性就越好。
传输速率有三种定义：码元速率〔s R 〕：单位时间传输的码元数目，单位是波特〔Baud 〕，因此又称为波特率；信息速率〔bR 〕：单位时间传输的信息量〔比特数〕，单位是比特/秒〔b/s 〕，因此又称为比特率；消息速率〔M R 〕：单位时间传输的消息数目。
对于M 进制通信系统，码元速率与信息速率的关系为：()s b M R R s b /log 2=()baud MR R bs 2log =特别说明的是，在二进制数字通信系统源的各种可能消息的出现概率相等时，码元速率和信息速率相等。
在实际应用中，通常都默认这两个速率相等，所以常常简单地把一个二进制码元称为一个比特。
数字通信系统的可靠性的衡量指标是错误率。
它也有三种不同定义：误码率〔eP 〕：指错误接收码元数目在传输码元总数中所占的比例，即传输总码元数错误接收码元数=e P误比特率〔bP 〕：指错误接收比特数目在传输比特总数中所占的比例，即传输总比特数错误接收比特数=b P误字率〔WP 〕：指错误接收字数在传输总字数中所占的比例。
假如一个字由k 比特组成，每比特用一码元传输，如此误字率等于()ke W P P --=11对于二进制系统而言，误码率和误比特率显然相等。
(完整)QPSK系统的误码率和星座图仿真
(完整)QPSK系统的误码率和星座图仿真编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（(完整)QPSK系统的误码率和星座图仿真）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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目录一、课题内容………………………………………..…。
……。
..1二、设计目的……………………………………….。
…。
…。
…。
1三、设计要求…………………………………………………。
.1四、实验条件................................................。
....。
(1)五、系统设计....................................................。
.。
.. (2)六、详细设计与编码……………………………。
……………。
.41. 设计方案………………………………。
…….…..……。
42。
编程工具的选择……………………………………。
…。
43。
程序代码…………………………………….。
.………。
54. 运行结果及分析 (8)七、设计心得………………………………………。
……….。
9八、参考文献……………………………….………。
………。
10一、课题内容基于MATLAB或C语言模拟仿真OFDM通信系统。
主要功能：1、搭建基带OFDM系统仿真平台,实现OFDM信号体制与解调；2、能够画出输入数据与输出数据的星座图；3、能在不同信噪比信道的情况下,对信号进行误码分析。
3、能够和理论误码率公式比较二、设计目的1、综合应用《Matlab原理及应用》、《信号与系统》、《通信原理》等多门课程知识，使学生建立通信系统的整体概念；2、培养学生系统设计与系统开发的思想；3、培养学生利用软件进行通信仿真的能力。
数字通信系统的误码率性能仿真与实现
数字通信系统的误码率性能仿真与
实现
数字通信系统的误码率性能仿真与实现，是指使用计算机来进行数字通信系统的性能测试，其中包括误码率、带宽分配、延迟时间等。
通常而言，在使用数字通信系统前，采取性能仿真技术，即使用计算机模拟实际环境，并对系统进行性能测试，以确保系统的正常工作。
这种方法不仅可以减少实际实施系统时可能遇到的风险，而且可以提高系统的性能水平。
误码率（BER）是指在进行数字通信时，传输的数据信息中出现的错误率。
误码率的测定是一种标准的数字通信系统测试，用于衡量系统的质量和可靠性。
为了测试误码率性能，需要使用计算机模拟系统的操作环境，并设置所需的参数，以测量系统在特定情况下的误码率。
当系统的性能符合要求时，可以实施系统。
因此，数字通信系统的误码率性能仿真和实现是一种重要的测试手段，可以帮助系统开发者检测系统的性能，并确保系统的功能和安全。
SystemVue仿真法估算二进制基带传输系统误码率 实验报告 跳频(FH)扩频通信系统仿真实验报告
实验名称仿真法估算二进制基带传输系统误码率实验环境SystemVue仿真平台实验目的1、完成典型通信系统的仿真，并对结果进行分析。
2、锻炼运用知识，独立分析问题、解决问题的综合能力。
3、充分理解无马间干扰传输条件等基本概念。
设计要求1、首先，设计的系统必须是基带传输系统。
2、基带传输系统的码元要有单极性码和双极性码。
3、循环的次数要控制在5次左右。
设计方案一、实验设计方案及设计中注意的问题：1、基带传输系统码型的选择：PN码，1是单极性码，0是双极性码。
、2、误码率和抽样判决器的电平：单极性码是峰值的一半，双极性码的判决门限是0。
3、噪声源是加性高斯噪声。
4、仿真的过程一般分如下几步：（1）信源（单极性和双极性）——加性高斯噪——低通虑波器（滤出带外噪声）——采样——判决—比较得出（2）信源——采样——延时—误码率二、仿真图结构如下：说明：1、PN码，OFFSET设制为1的时候是单极性的，0时候是双极性的。
2、两个采样的频率都要是一样的值。
3、循环次数要尽可能的多（最好在5次左右）。
4、信号源的频率是（50HZ，幅度1V）、采样器频率是（50HZ）、数字延迟器（延迟=1）、高斯白噪声（功率密度=0.007W/HZ)、采样频率20000HZ、循环次数是5个、低通滤波器的截止频率是225HZ、运行时间是3秒、误码率和抽样判决器的电平：单极性码是峰值的一半（0.5V)双极性码的判决门限是(0V)。
华北电力大学实验报告三、实验步骤如下：1、按要求建立基带传输系统的原图如上图所示：2、设置相应的参数：信号源的频率是（50HZ，幅度1V）、采样器频率是（50HZ）、数字延迟器（延迟=1）、高斯白噪声（功率密度=0.007W/HZ)、采样频率20000HZ、循环次数是5个、低通滤波器的截止频率是225HZ、运行时间是3秒、误码率和抽样判决器的电平：单极性码是峰值的一半（0.5V)双极性码的判决门限是(0V)。
实验五 误码测试实验
实验五误码测试实验一、实验目的
1．熟悉误码测试仪的使用方法。
2．熟悉误码测试的电路和方法。
3．分析产生误码的原因及减少误码的方法。
二、实验仪器设备
HD8670型移动通信实验箱、误码测试仪等三、实验内容
1．熟悉误码测试仪的使用方法。
2．熟悉误码测试的电路和方法。
3．分析产生误码的原因及减少误码的方法。
四、实验原理
误码测试的电路如图5-1所示。
图5-1 误码测试电路
五、实验步骤
1．按图5-1接好误码仪。
2．按开机程序使系统工作，即可测试经移动通信实验系统的数据误码率。
六、实验报告要求
1．叙述误码仪的使用方法。
2．画出测试移动通信实验系统误码率的方框图，记下误码率的测试值。
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。
实验5-----数字基带传输系统的建模与仿真
实验五：数字基带传输系统的建模与分析一、实验目的1. 进一步掌握 Simulink 软件使用的基本方法；2. 熟悉升余弦滤波器；3. 熟悉基带信号的采样、判决；4. 熟悉眼图模块。
二、实验内容建立一个基带传输系统，发送数据为二进制双极性不归零码，发送滤波器为平方根升余弦滤波器，滚降系数为0.5，信道为加性高斯信道，接收滤波器与发送滤波器相匹配，发送数据率为1000bps ，要求观察接收信号眼图，并设计接收机采样判决部分、对比发送数据与恢复数据波形，并统计误码率。
假设接收定时恢复是理想的。
三、实验原理数字基带传输系统框图如图1所示，它主要由脉冲形成器、发送滤波器、信道、接收滤波器和抽样判决器等部件组成。
为保证数字基带系统正常工作，通常还应有同步系统。
图中各部分原理及作用如下：脉冲形成器：输入的是由电传机、计算机等终端设备发送来的二进制数据序列或是经模/数转换后的二进制脉冲序列，用{}k d 表示，它们一般是脉冲宽度为T 的单极性码。
脉冲形成器的作用是将{}k d 变换成比较适合信道传输的码型，并提供同步定时信息，使信号适合信道传输，保证收发双方同步工作。
图1 数字基带传输系统Gω，其作用是将输入的矩形脉冲变换成发送滤波器：发送滤波器的传输函数为()T适合信道传输的波形。
这是因为矩形波含有丰富的高频成分，若直接送入信道传输，容易产生失真。
Cω。
基带传输的信道通常为有线信道，如市话电缆和架信道：信道传输函数为()空明线等，信道的传输特性通常是变化的，信道中还会引入噪声。
在通信系统的分析中，常常把噪声等效，集中在信道引入。
这是由于信号经过信道传输，受到很大衰减，在信道的输出端信噪比最低，噪声的影响最为严重，以它为代表最能反映噪声干扰影响的实际情况。
但如果认为只有信道才引入噪声，其他部件不引入噪声，是不正确的。
Gω，它的主要作用是滤除带外噪声，对接收滤波器：接收滤波器的传输函数为()R信道特性进行均衡，使输出信噪比尽可能大并使输出的波形最有利于抽样判决。
四进制基带传输系统的仿真与误码性能验证
四进制基带传输系统的仿真与误码性能验证
1. 确定系统参数：首先，确定系统的基本参数，例如传输速率、调制方式、传输距离等。
这些参数将影响系统的性能。
2. 生成基带信号：使用符号映射技术将数字数据转换为基带信号。
在四进制系统中，可以采用一种映射方案，将每个输入比特映射为一个对应的四进制符号。
3. 加入信道效应：模拟信道对信号的影响。
可以考虑添加噪声、衰落、多径传播等效应，以模拟实际通信环境。
4. 接收端解调：在接收端，使用与发送端相同的调制方案，将接收到的信号转换回数字数据。
可以使用相应的解调算法进行解调操作。
5. 误码性能评估：通过比较接收到的数据与发送的原始数据进行误码性能评估。
可以计算误码率（BER）或误比特率（BER），并与系统设计要求进行比较。
6. 优化与改进：根据误码性能评估结果，可以对系统进行优化和改进。
可以尝试不同的调制方式、编码方案、信道均衡算法等，以提高系统性能。
在进行仿真和误码性能验证时，可以使用软件工具（如MATLAB、Python等）进行系统建模和仿真。
这些工具提供了丰富的函数和算法，用于生成基带信号、添加信道效应、解调接收信号并计算误码率等。
实践课题
MATLAB课程实践设计班级：12电本班姓名：邢贞明学号：201292160134指导老师：李国瑞关键词：通信系统;系统.摘要：通信系统误码率的大小用于衡量通讯系统性能的好坏。
无论是仿真带通系统还是基带通信系统，通信系统模型的误码率的计算过程主要由设置相关参数、创建信号及信源编码、调制、对调制信号添加高斯噪声、解调、计算系统的误码率等步骤组成。
Key words: communication system; The system.Abstract: the probability of error in communication system used to measure the size of the communication system performance is good or bad. Whether simulation bandpass system or baseband communication system, communication system model of the bit error rate calculation process is mainly composed of the related parameters Settings, create a signal, and source coding, modulation, the modulation signal added gaussian noise, demodulation, calculation the system ber and other steps.一、题目通信系统的性能仿真系统用matlab工具语言实现其中内容二、组成部分1、通信系统的误码率仿真2、误码率仿真界面3、眼图4、散射图5、直接序列扩频（DS—SS）系统6、跳频扩频（FH-SS）系统三、设计步骤1、仿真数字带通QPSK调制系统的误码率•程序如下：序运行后，计算的比特误差率如图所示2、误码率仿真界面•Matlab提供了一种有效的分析误码率的工具——误码率界面，他可以用来计算和比较不同调制方式、不同差错控制编码方式和不同信道噪声模型条件下通信系统的误码率。
MATLAB实验OFDM误码率仿真(AWGN)
和梳状导频两种，本次实验中插入的是块状导频，所谓的块状分布就是指导频在时域周期 性的分配给 OFDM 符号，这种导频分布模式特别适用于慢衰落的无线信道，由于训练符号包 含了所有的导频，所以在频域就不需要插值，因此这种导频分布模式对频率选择性衰落相 对不敏感。 4、 IFFT 和插入保护间隔： OFDM 信号的调制表达式和信号的 IFFT 的表达式相吻合， 所以 OFDM 信号的调制可以通过 IFFT 来实现。 由于无线信道存在多径时延现象， 从而会产生码间干扰， 为了克服这种影响，可以再每个 OFDM 符号前面加入一段循环前缀，理论上只要循环前缀的 长度大于最大时延扩展，则能克服多径时延，从而消除了码间干扰。加入循环前缀之后再 对信号进行并串转换，此时得到的信号就是待发送信号。 5、信道建模：得到的待发送信号要通过信道到达接收端，因此在理论研究中要进行信道建 模，从而模拟信号真实的传播环境。本次实验中涉及到的信道为 AWGN 信道和瑞利衰落信道 信号经过信道后要经历的处理大致为发射端的逆过程，与发射端不同的是，在接收端存在 信道估计。 6、信道估计：无线信道的基本特性就是存在不稳定性，信号经过信道后可能会产生多径时 延、多普勒频移、相偏等现象。因此信号经过信道后会产生严重的失真，如果在接收端我 们知道信道的特性，也就是说，我们知道信道对信号的影响，那么我们就能将信道对信号 的影响去除掉。而在接收端信道的特性是通过信道估计来得到的。信道估计一般可以分为 盲信道估计和非盲信道估计，前者即通过接收信号的统计特性来得到信道的特性，这种方 法计算比较复杂，而且精度不高；基于训练序列的信道估计即为在发送端发送一些已知的 序列，接收端利用这些已知序列的接收信号来对信道进行估计，传统的估计方法有 LS 算法 和 MMSE 算法。
四、实验报告要求
实验五 基带通信系统误码率仿真实验
实验五基带通信系统误码率仿真实验一、实验目的1.掌握利用MATLAB搭建通信系统。
2.掌握利用蒙特卡罗仿真估计通信系统的误码率。
二、实验题目1.已知一个利用单极性非归零信号的二进制系统，用蒙特卡罗仿真估计出误码率，并画出误码率与信噪比的对比图。
（实验报告要求标注程序的注释）echo onSNRindB1=0:1:12;SNRindB2=0:0.1:12;for i=1:length(SNRindB1),smld_err_prb(i)=smldPe58(SNRindB1(i));echo off;end;echo on;for i=1:length(SNRindB2),SNR_per_bit=exp(SNRindB2(i)*log(10)/10);theo_err_prb(i)=(3/2)*(0.5*erfc(sqrt(((4/5)*SNR_per_bit)/2)));echo off;end;echo on;semilogy(SNRindB1,smld_err_prb,'*');holdsemilogy(SNRindB2,theo_err_prb);echo off;gridxlabel('Eb/No in dB')title('PAM通信系统的蒙特卡洛仿真')gtext('（注：“—”理论误码率；“*”误比特率；')smldPe58.mfunction [p]=smldPe58(snr_in_dB) d=1;SNR=exp(snr_in_dB*log(10)/10); sgma=sqrt((5*d^2)/(4*SNR));N=10000;for i=1:N,temp=rand;if(temp<0.25),dsource(i)=0;elseif(temp<0.5),dsource(i)=1;elseif(temp<0.75),dsource(i)=2;elsedsource(i)=3;endend;numoferr=0;for i=1:N,if(dsource(i)==0),r=-3*d+gngauss(sgma);elseif(dsource(i)==1),r=-d+gngauss(sgma);elseif(dsource(i)==2),r=d+gngauss(sgma);elser=3*d+gngauss(sgma);end;if(r<-2*d),decis=0;elseif(r<0),decis=1;elseif(r<2*d),decis=2;elsedecis=3;end;if(decis~=dsource(i)),numoferr=numoferr+1;end;end;p=numoferr/N;gngauss.mfunction[gsrv1]=gngauss(sgma) u=rand;z=sgma*(sqrt(2*log(1/(1-u)))); u=rand;gsrv1=z*cos(2*pi*u);。
数字通信系统误码率仿真分析
实验十数字通信系统误码率仿真分析一、实验目的1)掌握几种典型数字通信系统误码率的分析方法。
2)掌握误码率对数字通信系统的影响及改进方法。
二、实验内容1)编写MATLAB程序，以QAM系统为例进行误码率的仿真。
2)观察不同噪声及噪声大小对误码率的影响。
3)分析影响误码率变化的因素并提出解决方法。
4)将分析方法推广到其他通信系统并撰写实验报告。
三、实验代码1、主代码如下：clear;clc;%用来仿真QAM的误比特率snr=1:1:11;%先来计算理论误比特率error_theory=(1-(1-(2*(1-1/sqrt(16))*1/2*erfc(1/sqrt(2)*sqrt(3*4*10.^(snr/10)/( 16-1))))).^2)/4;semilogy(snr,error_theory,'-+r');grid on%用理论的误比特率来决定需要仿真的点数N=floor(1./error_theory)*100+100; %floor表示整数N(find(N<5000))=5000;%开始仿真p=0.5; %产生1的概率for i=1:length(N);%首先产生随机二进制序列source=randsrc(1,N(i),[1,0;p,1-p]);%对产生的二进制序列进行QAM调制[source1,source2]=Qam_modulation(source);%插值sig_insert1=insert_value(source1,8);sig_insert2=insert_value(source2,8);[source1,source2]=rise_cos(sig_insert1,sig_insert2,0.25,2);%将滤波后的信号加入高斯白噪声[x1,x2]=generate_noise(source1',source2',snr(i));sig_noise1=x1';sig_noise2=x2';[sig_noise1,sig_noise2]=rise_cos(sig_noise1,sig_noise2,0.25,2);[x1,x2]=pick_sig(sig_noise1,sig_noise2,8);sig_noise1=x1;sig_noise2=x2;%解调signal=demodulate_sig(sig_noise1,sig_noise2);%计算误比特率error_bit(i)=length(find(signal-source)~=0)/N(i);end;%画出图形semilogy(snr,error_bit,'-*b');hold onsemilogy(snr,error_theory,'-+r');grid onlegend('实际值','理论值','location','NorthEast');2、调用的函数：1)QAM调制函数%QAM调制函数function [yy1,yy2]=Qam_modulation(x)%对产生的二进制序列进行QAM调制%首先进行串并转换，将原二进制序列转换成两路信号N=length(x);a=1:2:N;y1=x(a);y2=x(a+1);%分别对两路信号进行QPSK调制%对两路信号分别进行2~4电平转换a=1:2:N/2;temp11=y1(a);temp12=y1(a+1);y11=temp11*2+temp12;temp21=y2(a);temp22=y2(a+1);y22=temp21*2+temp22;%对两路信号分别进行相位调制yy1(find(y11==0))=-3;yy1(find(y11==1))=-1;yy1(find(y11==3))=1;yy1(find(y11==2))=3;yy2(find(y22==0))=-3;yy2(find(y22==1))=-1;yy2(find(y22==3))=1;yy2(find(y22==2))=3;2)解调函数%QAM解调函数function y=demodulate_sig(x1,x2);%x1=[3 -1 -3 1];%x2=[-3 1 3 -1];xx1(find(x1>=2))=3;xx1(find((x1<2)&(x1>=0)))=1;xx1(find((x1>=-2)&(x1<0)))=-1;xx1(find(x2<-2))=-3;xx2(find(x2>=2))=3;xx2(find((x2<2)&(x2>=0)))=1;xx2(find((x2>=-2)&(x2<0)))=-1;xx2(find(x2<-2))=-3;%xxx1=xx1%xxx2=xx2temp1=zeros(1,length(xx1)*2);temp1(find(xx1==-1)*2)=1;temp1(find(xx1==1)*2-1)=1;temp1(find(xx1==1)*2)=1;temp1(find(xx1==3)*2-1)=1;temp2=zeros(1,length(xx2)*2);temp2(find(xx2==-1)*2)=1;temp2(find(xx2==1)*2-1)=1;temp2(find(xx2==1)*2)=1;temp2(find(xx2==3)*2-1)=1;%x11=temp1%x22=temp2n=length(temp1);for i=1;2;2*n-1y(i)=temp1((i+1)/2);y(i+1)=temp2((i+1)/2);end3)叠加高斯噪声函数function [y1,y2]=generate_noise(x1,x2,snr)%叠加高斯噪声snr1=snr+10*log10(4);%符号信噪比ss=var(x1+i*x2,1);y=awgn([x1+j*x2],snr1+10*log10(ss/10),'measured'); y1=real(y);y2=imag(y);4)插值函数function y=insert_value(x,ratio)%对两路信号进行插值y=zeros(1,ratio*length(x));a=1:ratio:length(y);y(a)=x;5)升余弦滤波函数function [y1,y2]=rise_cos(x1,x2,fd,fs)%升余弦滤波[yf,tf]=rcosine(fd,fs,'fir/sqrt');[yo1,to1]=rcosflt(x1,fd,fs,'filter/Fs',yf);[yo2,to2]=rcosflt(x2,fd,fs,'filter/Fs',yf);y1=yo1;y2=yo2;6)采样函数function [y1,y2]=pick_sig(x1,x2,ratio)%采样y1=x1(ratio*3*2+1:ratio:(length(x1)-ratio*3*2));y2=x2(ratio*3*2+1:ratio:(length(x2)-ratio*3*2));四、实验结果。
数字基带传输系统误码率的仿真研究
交流Experience ExchangeDI G I T C W 经验246DIGITCW2019.10数字基带传输系统是一类直接传输基带信号，不含调制解调器的数字通信系统。
该系统不仅在近程数据通信中有着广泛应用，而且涵盖了数字带通传输系统中的诸多基本问题，如本文所要研究的码间串扰和信道噪声，同时线性调制的带通传输系统，可等效成基带传输系统来研究，因此其重要性不言而喻。
可靠性是通信系统主要性能指标之一，而数字通信系统的可靠性通常用误码率表示。
本文围绕影响数字基带传输系统误码率的主要因素展开讨论，并在MATLAB 中进行仿真研究。
1 数字基带传输系统误码率的影响因素码间串扰是造成数字通信系统误码的重要原因之一。
码间串扰又称码间干扰，是由于通信系统中包括发送滤波器、接收滤波器和信道在内的总传输特性不理想，致使码元波形产生畸变和展宽，在对当前码元进行抽样时，抽样时刻上混入了其他码元的相关信息，从而对当前码元的判决产生一定的干扰作用。
通常选用具有余弦滚降特性的传输系统来减小码间串扰引起的误码率。
信道噪声也是造成数字通信系统产生误码的重要原因之一。
信道噪声可以影响信号在抽样时刻的抽样值大小，从而影响判决过程，造成误判，产生误码。
由于信道噪声无法消除，可以通过人为设定最佳判决门限，选用双极性基带系统等方式，来减小因信道噪声引起的误码率。
信道噪声除了可以直接影响信号的抽样判决产生误码之外，还可以通过影响同步器提取位定时脉冲产生相位误差来间接造成判决器的误判。
相位误差主要是由位同步脉冲相位不断跳变的调整所引起，根据位同步相关内容可知，对于数字锁相环法提取位同步信号，相位误差主要由以下几个因素引起：收发时钟频率稳定度、环路输入信号电平变化频率、信道噪声等。
它会改变原有无码间串扰的最佳抽样时刻，从而使抽样结果混入码间串扰，当码间串扰超过判决门限时，就会导致误码的产生。
为简化问题分析，下面只考虑由信道噪声引起的位定时脉冲产生相位误差，其他因素假定均处于理想状态，不会引起相位误差。
基带传输系统的误码率
一、讨论内容无码间串扰时，基带传输系统的误码率与哪些因素有关？二、数字基带传输系统数字基带传输系统的方框图如图1所示：图1 数字基带传输系统方框图误码是由接收端抽样判决器的错误判决造成的，而造成错误判决的原因主要有两个：一个是码间串扰，另一个是信道加性噪声的影响。
所谓码间串扰是由于系统传输总特性（包括收、发滤波器和信道的特性）不理想，导致前后码元的波形畸变并使前面波形出现很长的拖尾，从而对当前码元的判决造成干扰。
因此，无码间串扰时，信道的加性噪声是造成误码的主要因素。
图2是判决过程中，无噪声影响和叠加噪声之后，抽样判决的比较结果。
图2 判决过程的典型波形从图中可以看出，抽样判决器对无噪声影响的图（a ）波形能够毫无差错地恢复基带信号，但对叠加上噪声后的图（b ）的波形就可能出现两种判决错误：原 “1”错判成“0”或原“0”错判成“1”，图中带“×”的 码元就是错码。
下面分析由于信道加性噪声引起这种误码的概率，即误码率。
三、基带传输系统的抗噪声性能若认为信道噪声只对接收端产生影响，则抗噪声性能分析模型如图3所示。
图3 抗噪声系统分析性能图中，s(t)为二进制接收波形，n(t)为信道噪声，通过接收滤波器后的输出噪声为n R (t)。
下面以二进制信号波形为双极性波形为例：设它在抽样时刻的电平取值为 或 （分别对应于信码 “1”或“0”）,则当发送“0”时，判决器接收端信号的概率密度为当发送“1”时，判决器接收端信号的概率密度为202()()exp 2n x A f x σ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭212()()exp 2n x A f x σ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭则发“0”码和“1”码时取样判决器输入端信号加噪声概率分布曲线如图4所示：图4 概率密度曲线在-A 到+A 之间选择V d 为判决门限，则会出现以下几种情况：阴影区为发“1”错判为“0”的概率P (0/1)和发“0”错判为“1”的概率P (1/0) 总误码率：其中110d d x V x V >⎧⎨<⎩当判为“”码（正确）对“”码当判为“”码（错误）001d d x V x V <⎧⎨>⎩当判为“”码（正确）对“”码当判为“”码（错误）(1)(0/1)(0)(1/0)e P P P P P =+从P (0/1)和P (1/0)两个公式可以看出，误码率与发送概率P (1) 、 P (0) ，信号的峰值A ，噪声功率σn 2，以及判决门限电平V d 有关。
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实验五基带通信系统误码率仿真实验
一、实验目的
1.掌握利用MATLAB搭建通信系统。
2.掌握利用蒙特卡罗仿真估计通信系统的误码率。
二、实验题目
1.已知一个利用单极性非归零信号的二进制系统，用蒙特卡罗仿真估计出误码率，并画出误码率与信噪比的对比图。
（实验报告要求标注程序的注释）
echo on
SNRindB1=0:1:12;
SNRindB2=0:0.1:12;
for i=1:length(SNRindB1),
smld_err_prb(i)=smldPe58(SNRindB1(i));
echo off;
end;
echo on;
for i=1:length(SNRindB2),
SNR_per_bit=exp(SNRindB2(i)*log(10)/10);
theo_err_prb(i)=(3/2)*(0.5*erfc(sqrt(((4/5)*SNR_per_bit)/2)));
echo off;
end;
echo on;
semilogy(SNRindB1,smld_err_prb,'*');
hold
semilogy(SNRindB2,theo_err_prb);
echo off;
grid
xlabel('Eb/No in dB')
title('PAM通信系统的蒙特卡洛仿真')
gtext('（注：“—”理论误码率；“*”误比特率；')
smldPe58.m
function [p]=smldPe58(snr_in_dB) d=1;
SNR=exp(snr_in_dB*log(10)/10); sgma=sqrt((5*d^2)/(4*SNR));
N=10000;
for i=1:N,
temp=rand;
if(temp<0.25),
dsource(i)=0;
elseif(temp<0.5),
dsource(i)=1;
elseif(temp<0.75),
dsource(i)=2;
else
dsource(i)=3;
end
end;
numoferr=0;
for i=1:N,
if(dsource(i)==0),
r=-3*d+gngauss(sgma);
elseif(dsource(i)==1),
r=-d+gngauss(sgma);
elseif(dsource(i)==2),
r=d+gngauss(sgma);
else
r=3*d+gngauss(sgma);
end;
if(r<-2*d),
decis=0;
elseif(r<0),
decis=1;
elseif(r<2*d),
decis=2;
else
decis=3;
end;
if(decis~=dsource(i)),
numoferr=numoferr+1;
end;
end;
p=numoferr/N;
gngauss.m
function[gsrv1]=gngauss(sgma) u=rand;
z=sgma*(sqrt(2*log(1/(1-u)))); u=rand;
gsrv1=z*cos(2*pi*u);。