基于MATLAB的信道编码仿真毕设汇总

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(完整版)基于matlab的通信系统仿真毕业论文

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*名：***班级学号：***师：**二O一四年十月十五日目录一、引言 (3)二、仿真分析与测试 (4)2.1 随机信号的生成 (4)2.2信道编译码 (4)2.2.1 卷积码的原理 (4)2.2.2 译码原理 (5)2.3 调制与解调 (5)2.3.1 BPSK的调制原理 (5)2.3.2 BPSK解调原理 (6)2.3.3 QPSK调制与解调 (7)2.4信道 (8)2.4.1 加性高斯白噪声信道 (8)2.4.2 瑞利信道 (8)2.5多径合并 (8)2.5.1 MRC方式 (8)2.5.2 EGC方式 (9)2.6采样判决 (9)2.7理论值与仿真结果的对比 (9)三、系统仿真分析 (11)3.1有信道编码和无信道编码的的性能比较 (11)3.1.1信道编码的仿真 (11)3.1.2有信道编码和无信道编码的比较 (12)3.2 BPSK与QPSK调制方式对通信系统性能的比较 (13)3.2.1调制过程的仿真 (13)3.2.2不同调制方式的误码率分析 (14)3.3高斯信道和瑞利衰落信道下的比较 (15)3.3.1信道加噪仿真 (15)3.3.2不同信道下的误码分析 (15)3.4不同合并方式下的对比 (16)3.4.1 MRC不同信噪比下的误码分析 (16)3.4.2 EGC不同信噪比下的误码分析 (16)3.4.3 MRC、EGC分别在2根、4根天线下的对比 (17)3.5理论数据与仿真数据的区别 (17)四、设计小结 (19)参考文献 (20)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。

基于MATLAB的通信系统信道编码的研究及其仿真

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 (25)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。

基于matlab的调制解调与信道编译码仿真

基于MATLAB 的调制解调与信道编译码仿真摘要:随着信息时代的步伐，通信技术得到了全面的发展，信息技术已成为了21世纪最强大的国际化动力。

在通信技术中，信息的调制、解调和误码纠错都占有重要的地位。

MATLAB 作为一款功能强大的数学工具软件，在通信领域中得到了很广泛的应用。

本文基于MATLAB 对信号进行模拟仿真设计，实现对二进制相移键控、循环码的纠错仿真、BPSK 的调制解调等进行仿真设计。

关键字：MATLAB 、调制解调、2PSK 、BPSK 、重复码。

一、二进制和四进制相移键控调制仿真设计1.1 二进制相移键控（2PSK ）原理相移键控是利用载波的相位变化来传递数字信息的，而振幅和频率保持不变。

在2PSK 中常用0和π分别表示二进制“0”和“1”，2PSK 的信号时域表达式为:2t )e c pskn w t ϕ+（）=Acos( n ϕ表示为第n 个符号的绝对相位，因此上式可改写为:2Acosw t -Acosw t 1-P Pe {psk c c t （）=概为概率为率由于表示信号的两种码形完全相同，极性相反，故2PSK 信号一般表示一个双极性全占空矩形脉冲序列与一个正弦载波相乘。

2p ()sk e t =s(t)cosw c t其中：s(t)=∑n a g(t-nTs);这里，g(t)为脉宽Ts 的单个矩形脉冲；n a 的统计特征为 n a =概率为概率为即发送二进制“0”时（a 1n =+），2p ()sk t e 取0相位；发送二进制符号“1”时（a 1n =+），2p()sk t e 取π相位。

这种以载波的不同相位直接法去表示相应二进制数字信号的调制方式，称为二进制绝对相移方式。

2PSK信号时间波形2PSK信号的调制原理如下图所示，与2ASK的产生方法相比，只是对s(t)的要求不同，在2ASK中s(t)是单极性的，而在2PSK中s(t)是双极性的基带信号。

（a）模拟调制方法（b）键控法2PSK信号的解调通常采用相干解调法，解调原理如下原理框图所示，在相干解调中，如何得到与接受的2PSK信号同频同相的相干载是关键问题，后续进一步介绍。

基于matlab的通信信道及眼图的仿真通信原理课程设计综述

通信原理课程设计基于matlab的通信信道及眼图的仿真作者:摘要由于多径效应和移动台运动等影响因素，使得移动信道对传输信号在时间、频率和角度上造成了色散，即时间色散、频率色散、角度色散等等，因此多径信道的特性对通信质量有着重要的影响，而多径信道的包络统计特性则是我们研究的焦点。

根据不同无线环境，接收信号包络一般服从几种典型分布，如瑞利分布、莱斯分布等。

因此我们对瑞利信道、莱斯信道进行了仿真并针对服从瑞利分布的多径信道进行模拟仿真。

由于眼图是实验室中常用的一种评价基带传输系统的一种定性而方便的方法，“眼睛”的张开程度可以作为基带传输系统性能的一种度量，它不但反映串扰的大小，而且也可以反映信道噪声的影响。

为此，我们在matlab上进行了仿真,加深对眼图的理解。

关键词：瑞利信道莱斯信道多径效应眼图一、瑞利信道在移动通信系统中，发射端和接收端都可能处于不停的运动状态之中，这种相对运动将产生多普勒频移。

在多径信道中，发射端发出的信号通过多条路径到达接收端，这些路径具有不同的延迟和接收强度，它们之间的相互作用就形成了衰落。

MATLAB中的多径瑞利衰落信道模块可以用于上述条件下的信道仿真。

多径瑞利衰落信道模块用于多径瑞利衰落信道的基带仿真，该模块的输入信号为复信号，可以为离散信号或基于帧结构的列向量信号。

无线系统中接收机与发射机之间的相对运动将引起信号频率的多普勒频移，多普勒频移值由下式决定：其中v是发射端与接收端的相对速度，θ是相对速度与二者连线的夹角，λ是信号的波长。

Fd的值可以在该模块的多普勒平移项中设置。

由于多径信道反映了信号在多条路径中的传输，传输的信号经过不同的路径到达接收端，因此产生了不同的时间延迟。

当信号沿着不同路径传输并相互干扰时，就会产生多径衰落现象。

在模块的参数设置表中，Delay vector（延迟向量）项中，可以为每条传输路径设置不同的延迟。

如果激活模块中的Normalize gain vector to 0 dB overall gain,则表示将所有路径接收信号之和定为0分贝。

编码仿真实验报告(3篇)

第1篇实验名称：基于仿真平台的编码算法性能评估实验日期：2023年4月10日实验地点：计算机实验室实验目的：1. 了解编码算法的基本原理和应用场景。

2. 通过仿真实验，评估不同编码算法的性能。

3. 分析编码算法在实际应用中的优缺点。

实验环境：1. 操作系统：Windows 102. 编译器：Visual Studio 20193. 仿真平台：MATLAB 2020a4. 编码算法：Huffman编码、算术编码、游程编码实验内容：1. 编写Huffman编码算法，实现字符序列的编码和解码。

2. 编写算术编码算法，实现字符序列的编码和解码。

3. 编写游程编码算法，实现字符序列的编码和解码。

4. 在仿真平台上，分别对三种编码算法进行性能评估。

实验步骤：1. 设计Huffman编码算法，包括构建哈夫曼树、编码和解码过程。

2. 设计算术编码算法，包括编码和解码过程。

3. 设计游程编码算法，包括编码和解码过程。

4. 编写仿真实验代码，对三种编码算法进行性能评估。

5. 分析实验结果，总结不同编码算法的优缺点。

实验结果及分析：一、Huffman编码算法1. 编码过程：- 对字符序列进行统计，计算每个字符出现的频率。

- 根据频率构建哈夫曼树，叶子节点代表字符，分支代表编码。

- 根据哈夫曼树生成编码，频率越高的字符编码越短。

2. 解码过程：- 根据编码，从哈夫曼树的根节点开始，沿着编码序列遍历树。

- 当遍历到叶子节点时，输出对应的字符。

3. 性能评估：- 编码长度：Huffman编码的平均编码长度最短，编码效率较高。

- 编码时间：Huffman编码算法的编码时间较长，尤其是在构建哈夫曼树的过程中。

二、算术编码算法1. 编码过程：- 对字符序列进行统计，计算每个字符出现的频率。

- 根据频率，将字符序列映射到0到1之间的实数。

- 根据映射结果，将实数序列编码为二进制序列。

2. 解码过程：- 对编码的二进制序列进行解码，得到实数序列。

基于MATLAB的通信系统传输信道性能仿真研究毕业设计说明书

1 绪论通信就是把信息从一地有效地传递到另一地，及消息传递的全过程。

通信是由通信系统来实现的，通信系统是只完成信息传递的传输介质和全部设备的总称。

现代通信系统主要借助电磁波在自由空间的传播或在导引媒体中的传输机理来实现，前者称为无线通信系统，后者称为有线通信系统。

1.1 课题的研究背景及意义1.1.1 通信系统研究背景实际的通信系统是一个功能结构相当复杂的系统，对这个系统作出的任何改变(如改变某个参数的设置、改变系统的结构等)都可能影响到整个系统的性能和稳定。

因此，在对原有的通信系统作出改进或建立一个新系统之前，通常需要对这个系统进行建模和仿真，通过仿真结果衡量方案的可行性，从中选择最合理的系统配置和参数设置，然后再应用于实际系统中，这个过程就是通信系统仿真[1]。

在通信技术快速发展的今天，人们对通信系统的性能以及造价都提出了比较高的要求，于是通信仿真便应运而生。

仿真是衡量系统性能的工具，它通过仿真模型的仿真结果来推断原系统的性能，从而为新系统的建立或原系统的改造提供可靠的参考。

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[2]。

通过仿真．可以降低新系统失败的可能性，消除系统中潜在的弊端，防止对系统中某些功能部件造成过量的负载，优化系统的整体性能，因此，仿真是科学研究和工程建设中不可缺少的方法。

计算机辅助分析和设计技术发展十分迅速，出现了大量实用仿真软件与工具，并应用于通信系统建模、分析和设计，使得通信系统仿真发展很快。

计算机辅助技术基本上有两大类，一是基于公式的方法，用计算机计算复杂的公式；二是用计算机仿真系统的信号波形，即波形级仿真。

现代计算机软硬件技术的快速发展，新一代的可视化的仿真软件的使用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，推动了通信系统仿真的快速发展。

毕业设计(论文)-基于matlab的通信系统的仿真与实现[管理资料]

摘要数字调制是通信系统中最为重要的环节之一，数字调制技术的改进也是通信系统性能提高的重要途径之一。

本文对simulink的简单介绍和通信技术的目前发展和未来展望，重点分析了数字调制的几种基本调制方式，然后运用MATLAB 及附带的图形仿真工具——Simulink设计了2ASK和2PSK调制解调的仿真模型。

通过仿真，观察了解调制解调过程中个环节时域和频域的波形，并结合这两种调制方法的调制原理，跟踪分析了各个环节对调制性能的影响及仿真模型的可靠性。

最后，在仿真的基础上分析比较2ASK和2FSK的误码率，综合衡量各系统的性能指标，通过比较仿真结果及理论计算，证明FSK系统的误码率小于ASK 系统。

关键词：数字调制；仿真；调制解调；MATLAB/Simulink；2ASK;2FSKABSTRACTDigital modulation is one of the most important part of modern communication systems. The improvement of communication system performance depends on progress of the digital modulation techniques. In this paper, several methods of digital modulations are introduced firstly. Then their simulation models are built by using MATLAB’s simulation tool, SIMULINK. Through observing the results of simulation, the factors that affect the capability of the digital modulation system and the reliability of the simulation models are analyzed. And then, the capability of two digital modulation simulation models, 2ASK, 2FSK, have been compared, as well as comparing the results of simulation and theory. At last, the conclusion is gotten: the simulation models are reasonable.Keywords: Digital modulation; Simulation; Modem;MATLAB/Simulink; 2ASK; 2FSK;目录摘要 (1)ABSTRACT (2)第一章绪论 (4) (4)数字调制及其意义 (6)MATLAB/Simulink的简介 (7)通信技术发展现状和趋势 (8)第二章数字调制解调的基本原理 (9)2ASK的基本原理及其调制解调 (10)2FSK的基本原理及其调制解调 (11)2ASK、2FSK信号的功率谱密度分析 (13)2ASK 信号的功率谱密度 (13)2FSK信号的功率谱密度 (14)2PSK的基本原理及其调制解调 (15)2DPSK的基本原理 (16)多进制数字调制简介 (17)第三章数字调制的仿真及结果分析 (18)2ASK的调制与解调仿真 (19)2ASK的调制仿真 (19)2ASK的解调仿真 (22)2FSK的调制与解调仿真 (24)2FSK的调制仿真 (24)2FSK的解调仿真 (28)2ASK、2FSK性能分析 (32)总结 (33)参考文献 (34)附录 A 外文原文 (34)附录B 外文译文 (37)致谢 (39)第一章绪论通信就是克服距离上的障碍，从一地向另一地传递和交换消息。

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。

基于某MATLAB地信道编码分析报告

实用文档题目：基于MATLAB的通信系统仿真———信道编码对通信系统性能的影响专业：通信工程：校通学号： 6日期: 2016.12.22目录一、引言 (2)二、信道编码理论 (2)2.1、信道编码的目的 (2)2.2、信道编码的实质 (3)2.3、信道编码公式 (3)三、线性分组码的编译码原理 (3)3.1、线性分组码的基本概念 (3)3.2、生成矩阵和校验矩阵 (4)四、MATLAB仿真 (5)4.1仿真 (5)4.1.1原理说明 (5)4.1.2各子函数说明 (5)4.2仿真源程序 (5)4.2.1信道编码 (5)4.2.2信道解码 (6)4.2.3交织 (6)4.2.4解交织 (7)4.2.5信道衰落 (7)六程序及仿真图 (8)1、 file1：信道编码对通信系统性能的影响，有无信道编码的影响 (8)2、file2：在周期性深衰落的信道条件下，交织对通信系统性能的影响. 103、 file3：在交织条件下，不同时长的周期性深衰落对系统性能影响的比较 (13)基于MATLAB的通信系统仿真———信道编码对通信系统性能的影响摘要：简述信道编码理论，详细说明分组码的编译原理、实现方法及检错纠错能力，用MATLAB仿真有无信道编码条件下对通信系统性能的影响及信道编码在不同信道下对通信系统性能的影响，如AWGN信道和深衰落信道。

关键词：信道编码、分组码、MATLAB仿真、性能一、引言提高信息传输的有效性和可靠性始终是通信技术所追求的目标，而信道编码能够显著的提升信息传输的可靠性。

1948年,信息论的奠基人C.E.Shannon在他的开创性论文“通信的数学理论”中,提出了著名的有噪信道编码定理.他指出：对任何信道,只要信息传输速率R不大于信道容量C, 就一定存在这样的编码方法：在采用最大似然译码时,其误码率可以任意小.该定理在理论上给出了对给定信道通过编码所能达到的编码增益的上限,并指出了为达到理论极限应采用的译码方法.在信道编码定理中,香农提出了实现最佳编码的三个基本条件：(1 )采用随机编译码方式 ; (2 )编码长度Ｌ→∞ , 即分组的码组长度无限 ; (3)译码采用最佳的最大似然译码算法。

基于matlab通信系统仿真——信源编解码课程设计报告

一、设计题目◆基于MATLAB通信系统仿真——信源编解码。

二、实验内容及要求◆内容：完成对一模拟信号的抽样、量化、编码，然后利用Huffman信源编码对其进行数据压缩，再利用（15，11）的线性分组码进行信道编码，然后采用DPSK调制方式调制，接着通过信道；在接收端进行其逆过程，即先解调（可采用相干解调或差分相干解调），再依次为信道译码，Huffman信源译码，PCM译码。

◆要求：利用相关知识，建立系统模型，完成各个模块的代码设计。

三、实验过程(详细设计)◆通信系统模型：◆ 本实验主函数框图：◆ 分步设计：抽样部分([sg1,sg2]=Sampling(fs))：函数功能：对原始信号进行抽样；函数参数：fs 抽样频率（须大于等于两倍的信号最高频率）；函数返回值：sg1表示原始信号，sg2表示抽样信号；实现：根据抽样频率fs 在一个周期里抽取fs 个值即可。

进制转换部分([h]=dextobin(n,n_no)):函数功能：将十进制数转换成二进制数；函数参数：n 表示待转换的十进制数，n_no 表示要将n 转换为二进制数的位数；函数返回值：h 表示n 的n_no 位二进制数；实现：首先判定n 是否为整数，如果不是则将其先进行四舍五入处理，然后将处理后的n ’转换成位数与n_no 相同的二进制数，前面多余的位用零表示。

PCM 编码部分（[pc]=PCM_code(sg2)）：函数功能：对抽样值sg2进行PCM 编码；函数参数：sg2表示通过抽样函数Sampling 抽样后的离散值；函数返回值：pc 表示sg2中的每一个值通过PCM 编码后的8位二进制码组的十进制数形式（说明：之所以转换成十进制数，是为了在Huffman 编码时的方便）。

实现：以一个实际的数为例，首先确定这个数拥有多少个量化单位（1/2048），然后编码，如果为负则第一位为0，否则为1；接着根据刚才计算得到的量化单位判断其段落，得到段落码；最后确定段内码，方法：先计算每一端的量化间隔22i i D -=（注意：此处的i D 是一量化单位为基础的，而不是最小量化间隔）i 为段落值，然后再利用计算式(2)((2)/)i i G fix x D +=-，得到段内段落数G ，再将G 转换成二进制数，完成编码。

基于MATLAB的OFDM接收系统设计与仿真通信工程专业毕业设计毕业论文

基于MATLAB的OFDM接收系统设计与仿真通信工程专业毕业设计毕业论文题目：基于MATLAB的OFDM装接收系统设计与仿真学院电子信息工程学院学科门类工学专业通信工程学号姓名指导教师2011年5月12日基于MATLAB的OFDM接收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FFT算法的OFDM接收系统，并在计算机上进行了仿真和结果分析。

重点放在OFDM接收系统设计与仿真，在这部分详细介绍了系统各模块的组成及设计机理，然后对OFDM信号经过AWGN信道后进行解调，整个过程都是在MATLAB 环境下仿真实现，并对接收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，为OFDM通信系统的进一步改进奠定了基础。

关键词：正交频分复用；MATLAB；接收系统；设计仿真OFDM Receiver Design and Simulation Based on MATLABABSTRACTOFDM, which is short for Orthogonal Frequency Division Multiplexing, is actually one of the multi-carrier modulations. The main idea of OFDM is to split the channel into a number of orthogonal subchannels and the high-speed data signals into a number of parallel low-speed data signals that are transmitted simultaneously over numbers of subcarriers. This technology greatly improves the channel capacity and transmission rate of the wireless communication system and effectively resists to multipath fading interference and inhibits narrowband noise. Such a good performance has brought widespread concern in the communication area.In this thesis, based on the FFT algorithm, an OFDM receiver system is designed and simulated on a computer. This article focuses on the OFDM receiver design and simulation and details the components and design of each module of the system, and then the demodulation of the OFDM signals transmitted through AWGN channel. The entire process is realized under the MATLAB simulation environment. And then it analyzes the receiver system simulation results and performance, through which we get the relation between SNR (signal to noise) and BER (bit error rate), providing a great numbers of useful datas for the concrete realization of the system, and laying a solid foundation for further improvement of OFDM communication system.Key words：OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)；MATLAB；Receiver System；Design and Simulation目录1 引言 (1)1.1课题研究背景及意义 (1)1.2课题发展历程现状及前景 (2)1.3可行性分析 (2)1.4本文主要研究工作和内容安排 (2)2 OFDM基带系统的原理 (4)2.1单载波与多载波通信系统 (4)2.1.1单载波通信系统 (4)2.1.2多载波通信系统 (4)2.2频分复用与正交频分复用 (5)2.2.1频分复用(FDM) (5)2.2.2正交频分复用(OFDM) (7)2.3OFDM技术的优缺点分析 (8)2.4OFDM技术的基本理论及算法 (9)2.4.1OFDM基本原理 (9)2.4.2OFDM基础理论 (9)2.4.3OFDM核心算法 (11)3OFDM接收系统设计 (13)3.1OFDM整体基带系统框图 (13)3.2OFDM接收系统设计 (14)3.2.1串并变换 (14)3.2.2去循环前缀CP (14)3.2.3FFT (15)3.2.4并串变换 (17)3.2.516QAM解调 (17)4基于MATLAB的OFDM接收系统仿真 (19)4.1仿真环境MATLAB介绍 (19)4.2仿真参数设置 (19)4.2.1OFDM系统参数选择 (19)4.2.2参数设置 (19)4.3仿真程序分析 (21)4.3.1仿真接收系统信号程序流程图 (21)4.3.2待接收OFDM信号 (21)4.3.3信道模型 (24)4.3.4串并变换/并串变换 (25)4.3.5去循环前缀CP (25)4.3.6快速傅里叶变换FFT (26)4.3.716QAM解调 (27)4.4仿真结果分析 (28)4.4.1比特率 (28)4.4.2频谱效率 (28)4.4.3误码率分析 (28)4.4.4仿真结果 (29)5总结 (32)参考文献 (34)致谢 (36)1 引言1.1 课题研究背景及意义由于OFDM技术的可实现性，在二十世纪90年代，OFDM广泛应用干各种数字传输和通信中，如广播式音频、视频领域和民用通信系统，主要的应用包括：非对称的数字用户环路（ADSL）、ETSI标准的数字音频广播（DAB）、数字视频广播（DVB）、高清晰度电视（HDTV）、无线局域网（WLAN）等。

基于Matlab的无线信道仿真设计

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i 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。

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。

Mg p 】Pt' 图i 各种衰落之间的关系i.i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：24n!f 1 cG t G r其中，P t 为发射功率，P r 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3 108，G t 为发射端天线增益，G r 为接收端天线增益。

基于MATLAB的通信编码仿真数字通信课程设计

数字通信课程设计题目：MATLAB信道编码仿真院系：专业：学号：姓名：数字通信课程设计2：基于MATLAB的信道编码仿真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。

所以通过信道编码这一环节，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，可极大地避免码流传送中误码的发生，提高信道可靠性。

误码的处理技术有纠错、交织、线性内插等。

本实验将以以线性分组码和交织编码为例，讨论信道编码对于误码率的影响，通过比较信道编码前后的信噪比和误码率曲线，总结出采用信道编码信道与不采用信道编码信道在误码率上的区别。

验证信道编码对于信道可靠性的提高，以及对信道性能的改善。

内容要求1：MATLAB仿真信道编码对信噪比和误码率的影响仿真条件：✓ 1 信道输入:s(t), s(t)可以取为MPSK 信号✓ 2 考虑常数AWGN信道✓ 3 噪声设为n(t)✓ 4 信道输出为y(t)=As(t)+n(t)仿真要求：✓ 1 利用线性分组码或者卷积码进行信道编码✓ 2 画出SER VS SNR的结果图，SNR取0－10dB✓SER：符号差错率✓SNR：信噪比本仿真实验对传统基带系统模型进行简化，假设基带系统模型的框图如图1，只考虑AWGN信道和噪声的干扰，其简化模型如图1：图1 基带传输系统简化模型在实际仿真实验中，采用了正交相移键控（QPSK），考虑常数AWGN信道，噪声为加性高斯白噪声。

利用（7，4）线性分组码进行信道编码。

输入信号为s(t)，每个码元s(t)可以表示两个比特，其QPSK星座图如图2：图2 QPSK调制星座图噪声n(t)采用均值为1，方差为0的标准正态分布，通过信号发送峰值电平A来控制信号的发送功率和信噪比SNR，信噪比SNR与峰值电平A 的关系为：SNR = A2 / 2σ2（1）由于噪声采用均值为0，方差为1的标准正态分布，即σ2=1，故公式（1）可简化为：SNR = A2 / 2（2）利用MA TLAB进行QPSK调制解调的仿真如图3：图3 QPSK调制时的信噪比误码率曲线通过对上图分析可知，对于发送QPSK信号，随着同样信噪比的提高，误码率逐渐减小，这满足AWGN信道中信噪比和误码率的一般关系。

基于matlab的信道编码分析

题目：基于MATLAB的通信系统仿真———信道编码对通信系统性能的影响专业：通信工程：崔校通学号：201300484316日期: 2016.12.22目录一、引言 (2)二、信道编码理论 (2)2.1、信道编码的目的 (2)2.2、信道编码的实质 (3)2.3、信道编码公式 (3)三、线性分组码的编译码原理 (3)3.1、线性分组码的基本概念 (3)3.2、生成矩阵和校验矩阵 (4)四、MATLAB仿真 (5)4.1仿真 (5)4.1.1原理说明 (5)4.1.2各子函数说明 (5)4.2仿真源程序 (5)4.2.1信道编码 (5)4.2.2信道解码 (6)4.2.3交织 (6)4.2.4解交织 (7)4.2.5信道衰落 (7)六程序及仿真图 (8)1、file1：信道编码对通信系统性能的影响，有无信道编码的影响 (8)2、file2：在周期性深衰落的信道条件下，交织对通信系统性能的影响 (10)3、file3：在交织条件下，不同时长的周期性深衰落对系统性能影响的比较 (13)基于MATLAB的通信系统仿真———信道编码对通信系统性能的影响摘要：简述信道编码理论，详细说明分组码的编译原理、实现方法及检错纠错能力，用MATLAB仿真有无信道编码条件下对通信系统性能的影响及信道编码在不同信道下对通信系统性能的影响，如AWGN信道和深衰落信道。

1948年,信息论的奠基人C.E.Shannon在他的开创性论文“通信的数学理论”中,提出了著名的有噪信道编码定理.他指出：对任何信道,只要信息传输速率R不大于信道容量C, 就一定存在这样的编码方法：在采用最大似然译码时,其误码率可以任意小.该定理在理论上给出了对给定信道通过编码所能达到的编码增益的上限,并指出了为达到理论极限应采用的译码方法.在信道编码定理中,香农提出了实现最佳编码的三个基本条件：(1 )采用随机编译码方式; (2 )编码长度Ｌ→∞ , 即分组的码组长度无限; (3)译码采用最佳的最大似然译码算法。

基于MATLAB的信道编译码系统设计学士学位论文

学士学位论文基于MATLAB的信道编译码系统设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

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大学毕设论文__rs255,223纠错编码的matlab仿真课程设计

编号：课程设计说明书题目： RS(255,223)纠错编码的MATLAB仿真院（系）：专业：学生姓名：学号：指导教师：2013 年12月10日目录1 引言 (2)1.1信道编码理论与技术的发展历程及应用 (2)1.2纠错编码简介 (5)2Reed – Solomon编码概述 (6)3Reed – Solomon编码抽象代数基础 (7)3.1 群 (7)3.2环和域 (8)3.3有限域 (8)3.4欧几里得算法 (9)4BCH码、RS码及其编码 (9)4.1BCH码、RS码简介 (9)4.2RS码的构造方法 (10)5RS码的译码 (12)5.1关键方程的引入 (12)5.2多项式的欧几里得算法 (13)5.3BCH/RS码的解码步骤 (14)6MATLAB主要程序及其仿真结果 (16)7总结 (18)致谢 (19)参考文献 (20)附录 (21)摘要在纠错码领域中Reed-Solomon码是一类具有严格代数结构的线性分组码。

由于它突出的纠错能力(特别是纠突发错误的能力),常被应用于数据存储以及现代数字通信系统中。

在卫星通讯中，差错控制编码技术对降低误码率、提高通信的可靠性具有非常重要的作用。

RS(Reed-Solomon)码是差错控制领域中一种性能优异的线性分组循环码，由于其具有很强的随机错误和突发错误的纠错能力，所以被CCSDS、NASA、ESA 等空间组织接受，广泛用于深空探测中。

目前我国还没有高码速率的 RS 硬件译码器，虽然“双星计划”已经采用 RS纠错编码技术，在卫星上使用 RS(255,223)硬件编码器进行编码，但是由于硬件译码器的复杂性，地面接收系统采用的是软件译码，无法保证通信的实时性。

为此，本文在详细介绍RS(255,223)编码译码的基础上，利用MATLAB软件对该理论进行仿真。

关键词：Reed-Solomon编码；抽象代数；RS码编码；RS码译码算法；RS(255,223)仿真；MATLAB1引言1.1信道编码理论与技术的发展历程及应用Shannon 的信道编码定理给出了有噪信道通信的最大速率，证明了好码的存在性，但对该定理证明是非构造性的，它没有告诉我们怎么构造好码。