現(xiàn)代通信系統(tǒng)仿真 simulink仿真信道

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1、上海電力學院現(xiàn)代通信系統(tǒng)仿真大作業(yè)報告實驗名稱：Simulink仿真信道專業(yè)：通信工程姓名：　　班級：學號：一．實驗目的：(1)熟悉MATLABSimulink的使用方法；(2)熟悉加性高斯白噪聲信道的特點和多路徑瑞利衰落信道的特點；(3)熟悉BFSK(2進制頻移鍵控)調(diào)制的原理；(4)用Simulink仿真BFSK在加性高斯白噪聲信道的傳輸性能；?(5)用Simulink仿真BFSK在多徑瑞利衰落信道中的傳輸性能；?(6)觀測并記錄仿真結(jié)果，對結(jié)果進行比較和分析；(7)?按照要求完成設(shè)計報告。二．實驗要求：利用SIMULINK和M函數(shù)相結(jié)合的方式仿真BFSK調(diào)制在多路徑瑞麗衰落

2、信道中的傳輸性能。其中source產(chǎn)生速率為10Kbit/s、幀長度為1秒的二進制數(shù)據(jù)源data,并且通過BFSK產(chǎn)生調(diào)制信號。BFSK調(diào)制的頻率間隔為24KHz,BPSK調(diào)制符號的樣點數(shù)為2，調(diào)制信號通過多徑瑞利衰落信道，移動終端相對運動速率為40公里/小時，接收端對信號進行解調(diào)，并把解調(diào)后的信號和原始數(shù)據(jù)信號相比較計算誤比特率。最后Sink模塊根據(jù)SNR與誤比特率的關(guān)系繪制曲線。三．實驗原理：1.加性高斯白噪聲信道是最簡單的一種噪聲信道，表現(xiàn)為信號圍繞平均值的一種隨機波動過程。AWGN的均值為零，方差為噪聲功率的大小。一般情況下，噪聲功率越大信號的波動幅度越大，接收端接收到的

3、信號誤比特率越高。衰落的成因：多徑因素：多徑具有不同的時延和不同的接收強度，它們之間形成了衰落。Doppler：Dopplershift（由于無線信道移動臺和基站的相對運動）和Dopplerspread（多個多徑分量經(jīng)由不同的的方向到達接收機）。衰落信道的統(tǒng)計特性：Gaussian分布Rayleigh(瑞利)分布Rice(萊斯)分布對數(shù)正態(tài)分布2.多徑瑞利衰落信道:多徑衰落是移動通信系統(tǒng)中的一種相當重要的衰落信道類型，它在很大程度上影響著移動通信系統(tǒng)的質(zhì)量。在移動通信系統(tǒng)中，發(fā)送端和接收端都可能處在不停的運動狀態(tài)之中，發(fā)送端和接收端之間的這種相對運動將產(chǎn)生多普勒頻移(Dopple

4、rshift)。多普勒頻移與運動速度和方向有關(guān)，它的計算公式其中，v是發(fā)送端和接收端的相對運動速度，θ是運動方向和發(fā)送端與接收端連線之間的夾角，λ=c/f是載波的波長。發(fā)射的信號要經(jīng)過直射、反射、散射等多條傳播途徑才能達到接收端，而且隨著移動臺的移動，各條傳播路徑上的信號幅度、時延及相位隨時隨地發(fā)生變化，所以接收到的信號的電平是起伏、不穩(wěn)定的，這些多徑信號相互疊加就會形成衰落。疊加后的信號幅度變化符合瑞利分布，又稱瑞利衰落。3.比特錯誤率統(tǒng)計使用ErrorRateCalculation模塊，該模塊可自動比較發(fā)送序列與接收序列并作出比較，進行錯誤統(tǒng)計，使用display模塊顯示將比

5、特錯誤率輸出。四．實驗步驟：(1)閱讀參考資料和文獻，掌握多徑瑞利衰落信道的特點，掌握BFSK調(diào)制的特點。(2)在Simulink中建立二進制頻移鍵控在加性高斯白噪聲信道中傳輸?shù)哪Ｐ瓦\行后：(3)編寫仿真主程序，在程序中設(shè)置以下參數(shù)的值：BFSK調(diào)制的頻率間隔（Frequencyseparation）為24000HZ，信號源產(chǎn)生信號的比特率BitRate設(shè)為10000（如圖），M-FSKModulatorBaseband模塊和M-FSKDemodulatorBaseband模塊中的參數(shù)Samplespersymbol設(shè)置為2，AWGNchannel模塊中的參數(shù)“Mode”設(shè)為Si

6、gnaltonoiseratio(Eb/No),仿真時間的長度Simulationtime設(shè)為1/bitrate。RandomIntegerGenerator的參數(shù)設(shè)置M-FSKModulatorBaseband的參數(shù)設(shè)置：MultipathRayleighFadingChannel的參數(shù)設(shè)置：AWGNChannel參數(shù)設(shè)置：M-FSKModulatorBaseband1的參數(shù)設(shè)置：ErrorRateCalculation的參數(shù)設(shè)置：輸入>>bertool，設(shè)置好參數(shù)，可以得到理論值：五．實驗結(jié)果：運行程序可以得到以下兩個圖形：源程序：closeall;clear;clc;bit

7、rate=10000;%信源產(chǎn)生信號的Bit率等于10kbit/sfrequencyseparation=24000;%BFSK調(diào)制的頻率間隔等于24KHsamplespersymbol=2;%BFSK調(diào)制信號每個符號的抽樣數(shù)等于2EbNo_seq=0:10;%x表示信噪比y=EbNo_seq;%也表示信號的誤比特率，它的長度與x相同fori=1:length(EbNo_seq)%循環(huán)執(zhí)行仿真程序EbNo=EbNo_seq(i);%信道的信噪比依次取x中的元素sim('bfsk'