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(xué)院現(xiàn)代通信系統(tǒng)仿真大作業(yè)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱：Simulink仿真信道專業(yè)：通信工程姓名：　　班級(jí)：學(xué)號(hào)：一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?1)熟悉MATLABSimulink的使用方法；(2)熟悉加性高斯白噪聲信道的特點(diǎn)和多路徑瑞利衰落信道的特點(diǎn)；(3)熟悉BFSK(2進(jìn)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(duì)結(jié)果進(jìn)行比較和分析；(7)?按照要求完成設(shè)計(jì)報(bào)告。二．實(shí)驗(yàn)要求：利用SIMULINK和M函數(shù)

2、相結(jié)合的方式仿真BFSK調(diào)制在多路徑瑞麗衰落信道中的傳輸性能。其中source產(chǎn)生速率為10Kbit/s、幀長度為1秒的二進(jìn)制數(shù)據(jù)源data,并且通過BFSK產(chǎn)生調(diào)制信號(hào)。BFSK調(diào)制的頻率間隔為24KHz,BPSK調(diào)制符號(hào)的樣點(diǎn)數(shù)為2，調(diào)制信號(hào)通過多徑瑞利衰落信道，移動(dòng)終端相對(duì)運(yùn)動(dòng)速率為40公里/小時(shí)，接收端對(duì)信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，并把解調(diào)后的信號(hào)和原始數(shù)據(jù)信號(hào)相比較計(jì)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(shí)驗(yàn)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(hào)圍繞平均值的一種隨機(jī)波動(dòng)過程。AWGN的均

3、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(hào)的波動(dòng)幅度越大，接收端接收到的信號(hào)誤比特率越高。衰落的成因：多徑因素：多徑具有不同的時(shí)延和不同的接收強(qiáng)度，它們之間形成了衰落。Doppler：Dopplershift（由于無線信道移動(dòng)臺(tái)和基站的相對(duì)運(yùn)動(dòng)）和Dopplerspread（多個(gè)多徑分量經(jīng)由不同的的方向到達(dá)接收機(jī)）。衰落信道的統(tǒng)計(jì)特性：Gaussian分布Rayleigh(瑞利)分布Rice(萊斯)分布對(duì)數(shù)正態(tài)分布2.多徑瑞利衰落信道:多徑衰落是移動(dòng)通信系統(tǒng)中的一種相當(dāng)重要的衰落信道類型，它在很大程度上影響著移動(dòng)通信系統(tǒng)

4、的質(zhì)量。在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，發(fā)送端和接收端都可能處在不停的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)之中，發(fā)送端和接收端之間的這種相對(duì)運(yùn)動(dòng)將產(chǎn)生多普勒頻移(Dopplershift)。多普勒頻移與運(yùn)動(dòng)速度和方向有關(guān)，它的計(jì)算公式其中，v是發(fā)送端和接收端的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度，θ是運(yùn)動(dòng)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(hào)要經(jīng)過直射、反射、散射等多條傳播途徑才能達(dá)到接收端，而且隨著移動(dòng)臺(tái)的移動(dòng)，各條傳播路徑上的信號(hào)幅度、時(shí)延及相位隨時(shí)隨地發(fā)生變化，所以接收到的信號(hào)的電平是起伏、不穩(wěn)定的，這些多徑信號(hào)相互疊加就會(huì)形成衰落。疊加后的信號(hào)幅度變化符合瑞利分

5、布，又稱瑞利衰落。3.比特錯(cuò)誤率統(tǒng)計(jì)使用ErrorRateCalculation模塊，該模塊可自動(dòng)比較發(fā)送序列與接收序列并作出比較，進(jìn)行錯(cuò)誤統(tǒng)計(jì)，使用display模塊顯示將比特錯(cuò)誤率輸出。四．實(shí)驗(yàn)步驟：(1)閱讀參考資料和文獻(xiàn)，掌握多徑瑞利衰落信道的特點(diǎn)，掌握BFSK調(diào)制的特點(diǎn)。(2)在Simulink中建立二進(jìn)制頻移鍵控在加性高斯白噪聲信道中傳輸?shù)哪Ｐ瓦\(yùn)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(hào)源產(chǎn)生信號(hào)的比特率BitRate設(shè)為100

6、00（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Signaltonoiseratio(Eb/No),仿真時(shí)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)

7、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(shí)驗(yàn)結(jié)果：運(yùn)行程序可以得到以下兩個(gè)圖形：源程序：closeall;clear;clc;bitrate=10000;%信源產(chǎn)生信號(hào)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(hào)每個(gè)符號(hào)的抽樣數(shù)等于2EbNo_seq=0:10;%x表示信噪比y=

8、EbNo_seq;%也表示信號(hào)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'