哈爾濱工業(yè)大學(xué)威海校區(qū)_通信原理(課程設(shè)計)_尤偉

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1、哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）通信原理課程設(shè)計通信原理課程設(shè)計題目：基于Matlab編程的QPSK信號調(diào)制解調(diào)的仿真指導(dǎo)老師：劉愛軍設(shè)計者：尤偉學(xué)校及院系：哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）通信工程系班級：通信工程3班（0902403）學(xué)號：090240328日期：2012-07-1313哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）通信原理課程設(shè)計一、題目要求（一）QPSK信號的調(diào)制解調(diào)利用matlab軟件設(shè)計并仿真下面的無線通信系統(tǒng)fedcba數(shù)字信源QPSK調(diào)制帶通濾波相干解調(diào)信宿載波相干載波要求：1、輸入信號為比特流形式，比特速率通常為100k

2、bps數(shù)量級。2、載波頻率自定，通常為MHz數(shù)量級。3、信道為多徑信道（仿真中2徑即可），信道中噪聲為加性高斯白噪聲。4、信噪比自行設(shè)定。5、畫出圖中各點波形。6、畫出系統(tǒng)誤碼率與接收端信噪比SNR的關(guān)系（蒙特卡洛仿真）。7、在給定信噪比情況下，分析多徑延時大小對系統(tǒng)性能有沒有影響？畫出系統(tǒng)誤碼率與多徑延時大小之間的關(guān)系。（二）Dijkstra最短路徑算法利用matlab軟件實現(xiàn)Dijkstra最短路徑算法要求：1、輸入節(jié)點數(shù)量，隨機產(chǎn)生網(wǎng)孔型（不完全網(wǎng)狀網(wǎng)）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌S機產(chǎn)生每條鏈路的度量）2、計算并畫出任

3、意兩點之間的最短路徑，以及任一點為根的最短路徑樹。二、設(shè)計思路13哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）通信原理課程設(shè)計1、用randint()函數(shù)一次產(chǎn)生200個隨機序列作為輸入數(shù)字信號，比特速率為200kbps，載波為正弦信號，頻率fc=2MHZ；2、將產(chǎn)生的隨機序列在時間軸上展寬，成為維持高低脈沖的時間段Data_send；3、兩個比特為一個碼元，將坐標(biāo)為奇數(shù)的比特放進(jìn)IData將坐標(biāo)為偶數(shù)的比特放進(jìn)QData；4、奇數(shù)位數(shù)據(jù)乘以cos（2*pi*fc*t）偶數(shù)位數(shù)據(jù)乘以sin（2*pi*fc*t）進(jìn)行調(diào)制；5、信道里

4、采用兩徑信號，一路為直射波，衰減系數(shù)為0.9；一路為反射波，衰減系數(shù)為0.8，并且產(chǎn)生1/20碼元周期的時延；6、假設(shè)接受天線接受的是兩徑信號的和，并且疊加一個高斯白噪聲，信噪比為10；7、疊加了高斯白噪聲的信號通過帶通濾波器，濾去帶外噪聲，采用4階butterworth帶通濾波器，帶寬與發(fā)射信號帶寬一致；8、13哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）通信原理課程設(shè)計由QPSK信號的調(diào)制可知，對它的解調(diào)可以采用與2PSK信號類似的解調(diào)方法進(jìn)行解調(diào)。同相支路和正交支路分別采用相干解調(diào)方式解調(diào)，得到和，經(jīng)過抽樣判決和并/串交換器

5、，將上下支路得到的并行數(shù)據(jù)恢復(fù)成串行數(shù)據(jù)；1、分別對奇數(shù)位和偶數(shù)位進(jìn)行抽樣判決，抽樣判決在一個比特的1/3~1/3的時間上算平均值，判斷平均值若大于等于零，則該比特為+1，否則為-1；2、對判決得到的奇數(shù)位和偶數(shù)位數(shù)據(jù)進(jìn)行并串變換，獲得最終解調(diào)的信號；3、計算解調(diào)器的誤碼率與接收端信噪比SNR的關(guān)系，改變信道信噪比（0~10dB）計算不同信噪比下誤碼率，觀察信噪比曲線；4、在給定信噪比的情況下，分別在不同時延下計算誤碼率；信噪比=信號功率/噪聲功率，誤碼率=誤碼個數(shù)/碼元總數(shù)一、模塊設(shè)計1、發(fā)送端信源產(chǎn)生數(shù)字

6、信號進(jìn)行信號串并變換13哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）通信原理課程設(shè)計比特速率200kbps，載波頻率fc=2MHZ，采用合適的坐標(biāo)2、信道13哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）通信原理課程設(shè)計采用兩徑信號，產(chǎn)生衰減和延時，加上高斯白噪聲，由于噪聲的影響，發(fā)現(xiàn)信號有波形出現(xiàn)毛刺現(xiàn)象，而且影響了信號的幅度。3、帶通濾波器信號通過butterworth帶通濾波器（4階），濾去帶外高斯白噪聲，信號波形得到了改善；通過帶通濾波器后，信號是疊加了窄帶高斯白噪聲的信號。13哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）通信原理課程設(shè)計4、相干解調(diào)5、通過低通濾波器

7、13哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）通信原理課程設(shè)計6、抽樣判決7、并串變換13哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）通信原理課程設(shè)計1、發(fā)送的信號和接收解調(diào)之后的信號比較8.畫出系統(tǒng)誤碼率與接收端信噪比SNR的關(guān)系（蒙特卡洛仿真）。利用解調(diào)器輸入之前的信號，與輸入之后的信號分別計算信噪比：要求疊加0dB~10dB噪聲，設(shè)置循環(huán)10,000,000次，將計算的誤比特率和誤碼率分別放入數(shù)組中，最后畫出誤比特率和誤碼率與信噪比的關(guān)系曲線。13哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）通信原理課程設(shè)計圖像分析：從圖像上看，實際的誤碼率接近理論值，誤碼率隨著加性

8、信噪比的增大而減小。9.在給定信噪比情況下，分析多徑延時大小對系統(tǒng)性能有沒有影響？畫出系統(tǒng)誤碼率與多徑延時大小之間的關(guān)系。要求延時1/1000~160/1000個碼元周期的時間，設(shè)置循環(huán)10,000,000次，將計算的誤比特率和誤碼率分別放入數(shù)組中，最后畫出誤比特率和誤碼率與時延的關(guān)系曲線。13哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）通信原理課程設(shè)計圖像分析：在一定范圍內(nèi)，誤碼率隨著信道時延的增大而增大。（二）Dij