通信仿真实验报告.docx
- 文档编号:24379806
- 上传时间:2023-05-26
- 格式:DOCX
- 页数:64
- 大小:1.09MB
通信仿真实验报告.docx
《通信仿真实验报告.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《通信仿真实验报告.docx(64页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
通信仿真实验报告
通信系统仿真实验
实验报告要求:
1.所有实验均要手画仿真模型框图,或对仿真原理解释说明;
2.必须清楚的标题仿真系统中所设置的参数;
3.仿真程序一般不要放在正文内部,而是改在每个实验报告的最后,作为附件。
但正文部分可以解释说明所用到的重要的仿真技巧,库数等等。
4.所有仿真程序产生的结果都要有手写分析,即要判决仿真结果是否正确,说明了什么问题,能够得出什么结论,要如何改进等等。
实验一随机信号的计算机仿真
实验目的:
仿真实现各种分布的随机数发生器
实验内容:
1、均匀分布随机数的产生
用线性同余法,编写Matlab程序,产生均匀分布的随机数。
x(n+1)=[24Ly(/7)+1323]mod(5000)
初始种子x(0)自己选择。
线性同余算法是使用最为广泛的伪随机数产生器,该算法含有4个参数:
模数m(m>0),乘数a(0sa (0 X(n+1)=(a-X(n)+c)modm得到随机数序列{X(n)}其中周期为5000 〉〉secd=inputEnterseed》'); a=241: c=1323: n=5000; n=l: ix=ren((seed*s+c),n): %求余 vhile((ix*=seed&irvCn+2)) n=n+l: ix=ren.((ix*a4-c),m): end if(n>Ji) dispCCaughtmaloop'): else Iheperiodis'^nunEstr(n,15)J・']. disp(text). end Enterseed>1 Iheperiodis5000・ 2、用反函数法,将均匀分布的随机变量变换为具有单边指数分布的随机变量。 编写Matlab程序,产生指数分布的随机数。 计算并比较理论pdf和从直方图得到的pdf。 指数分布随机变量pdf定义为: PxW=—exp(- 先自行设置取样点数,取a二5;产生均匀分布随机变量,转化为单边指数分 布z理论与仿真符合 42牛边指数分布 例M将一个沟匀分命的随机变朮变换成单边指数分布的随机变城 /zV(r)=厅)“(『)・.R><) HU'叭」・)是m位阶咲函数.uu“3)=1.r<<)以及*i(.r)<>,=.rV0。 sohifii»“: "》(」•)一1—rxp(—5^)—y. X-.Indy)~ln(i/) 00 8 2 0.0 00 2 O 40 00 6 0 -0.200.20.40.60.811.21.41.6 54 321 )” 变量x 设计题: 3、用Matlab编程分别产生标准正态分布、指定均值方差正态分布、瑞利分布、 赖斯分布、中心与非中心洽分布的随机数,并画出相应的pdf。 ylunormpdfxo.l); y2Hno「mpdf(><4・2)j 0.8 pl=ncfpdf(x,5,20,10);非中心 p=fpdf(x,5,20);中心 4、设输入的随机变量序列X(n)为N二1000独立同分布高斯分布的离散时间序 列,均值为0,方差为1,采样间隔0.01so通过某线性时不变滤波器,输出 随机变量序列Y(n)的功率谱密度为: SY(f)= (1)设计该滤波器 (2)产生随机变量序列Y(n)。 X0二0; %设置产生序列的递推公式的初始值: X(0) N=1000; %设置序列的长度 rh=0.9; %设置产生序列的递推公式的系数 X=zeros(l,N); %定义序列X w=rand(l,N)-l/2; %产生序列w: 在(-172,1/2)内均匀分 布 %计算序列X的N个样本: X⑴,X (2),...,X(N) x(lllr-h*xo+w(l); fo「F2乏 x(T「h*x〒l)+w(m End XS3S谢«®a D XI0O2 s 0035 0.03 0025 0015 02 Q005 g? g 0.20.40.60.8 归一化频率 1 098765432 附件: 实验二数字基带调制 实验目的: 数字通信系统中,基带传输的仿真。 实验内容: 用MATLAB编程仿真实现二进制脉冲幅度调#J(PAM)数字通信系统的调制过程。 要求画出12bit随机输入与对应的已调波形输出。 2.1PAM传输理论分析 传输框图 co£(2? r/j) 图2: PAM传输框图 翱信号 PAM调制液形 1.绘出40bit随机输入条件下调制波形形成的眼图。 2.用蒙特卡罗仿真方法计算在信道为加性高斯白噪声时,该系统在不同信噪比 下的差错概率。 bmJoq」d 10 10'" 051015 SNRindB 10°钉M调制在祁信道噪声强度下的误码率比较 10'1 -2 3.画出该系统的理论误码率(报告中还要写出理论公式)#与蒙特卡罗仿真结果 鼎交,是否一致,分析结果。 代码1: 计算MPAM的理论误码率 Itheo.err_prb(i)=(2*(M-l)/M)*Qfunct(sqrt((6*log2(M)/(M^2-l)) ♦SNR_per_bit)); 设计题 4.设计FIR根升余弦滤波器,具体指标如下: (1)码片速率为1.28MHz,采样率为4倍码片速率 (2)滚降系数0.22,冲激响应序列长度 0 L-仃•.存 —r一■■■沪―■■■ 1— r • I • • • • • • 1 • •| • • • • • • • • • • • • • I • • • • (•••••••■■■■■■■■■•(.•••••••■■■■■■■■■JI 1•■••••••••••••• ……n… |• • • • • • • •I • —1 冰—1—. -20 -30 -40 0.20.40.6 归一化角频率 0.81 -60 0 65 N_T二8;%冲激响应序列长度为2*NJ*Fs/Fc+l R二0.22%滚降系数 Fc=1.28e+6; Tc=1.0e-6/1.2&%码片周期 %[Num,Den]=rcosine(Fc/Fs,,sqrt',R); Num=rcosfir(R,N_T,4,Tcf*sqrt'); [H,w]=freqz(Num,[l],1000,'whole'); H=(H(l: l: 501))'; w=(w(l: l: 501))'; Mag=abs(H); db=20*logl0((Mag)/max(Mag)); pha=angle(H); plot(w/pi,db);grid; axis([01-60l]);xlabelC0-化角频率');ylabel('RRC滤波器幅度响应 (dB)'); (1)[H,w]=freqz(BAN) (2)[Hrw]=freqz(BAN/whole') (1)中B和A分别为离散系统的系统函数分子、分母多项式的系数向量,返回量H则包含了离散系统频响在0~pi范围内N个频率等分点的值(其中N为正整数),w则包含了范围内N个频率等分点。 调用默认的N时具值是512。 (2)中调用格式将计算离散系统在0~pi范内的N个频率等分店的频率响应的值。 因此,可以先调用freqz()函数计算系统的频率响应,然后利用abs()和angleQ函数及plot()函数,即可绘制出系统在或范围内的频响曲线 (3)产生一串(-1.1)等概率分布的随机序列,并对该序列进行脉冲成形滤 波。 附件: -—•-j-—色——色-—二——«、 10121416 实验三数字频带调制 实验目的: 对数字信息的频带传输进行仿真。 实验内容: 1.用MATLAB编程仿真实现二进制相位调制(BPSK)数字通信系统的调制过 程。 要求画出12bit随机输入与对应的已调波形输出。 3.2MonteCarlo仿真 3.2.1仿真框图 等效信道: 波形成形+调制■声 maxz-um n\ 图&MPSK仿克框图 基带信号 —~i~~r~ OI•••• Nnr1*i* I|I|| ••••• IIII| 1J: •• II 0! ——……——……——……——……1……—— IIIII ••••• IIIII V••II• -|1i*1<1 IIIII ••••• I|III ••••• -2■: 卜■! b{ i【iii 020040060080010001200 2.并用蒙特卡罗仿真方法计算在信道为加性高斯白噪声时,该系统在不同信噪 比下的差错概率 3.画出该系统的理论误码率,与蒙特卡罗仿真结果比较,是否一致,分析结果。 SNRindB 设计题 4.QPSK调制,解调与检测的MATLAB仿真,并用蒙特卡罗方法估计该系统 在加性高斯白噪声情况下的差错概率。 (1)使用范围在(0」)内的均匀分布随机数发生器,来产生等概率出现的四进制符号序列,再将序列映射到对应的信号向量。 sll=-j;sl0=-l;s00=j;s01=l;%走义QPSK信号: 4种可能的取值 N=10000;%设置发送数据符号的个数 %产生待发送的二进制比特数据流: 长度为2N signal=rand(l,2*N); %n+H錨崖DRsDiiFJID^guqpskforiulz ifsigna-(2*! l)A0・5ifsigna-(2*A0・5qpsk(Tsoo;e-seqpsk(Tsol;endj e-se ifsigna-(2*A0・5 qpsk(iTslo;e-seqpsk(Tslljend- endj end; N? (10>(SNR」n—DB、10))sgmQHSqHN0、2)jn(l)Hgngauss(sgma) (3)设计检测器f用蒙特卡罗方法估计检测器产生的符号误差。 10° QPSK 10 10-2 魯10'3 10'4 10'' 246 SNRindB 810 实验四通信信道建模仿真 实验目的: 无线通信信道的仿真实现 实验内容: 确定信号的DTFT谱分析 窗对频率分辨率的影响 过程框图 1-1 1 11 11 dP* 1• 1 ..r 1 4> 九订 1 L' IR 4, r J Ilul[l 11 1 • 11 11 Waveofsignal1 2iiiiii '010203040506070 Disaetebmen 1-3 Waveofsignal1 ■ 1 <, I - T ■ 目 "1 1 卩1 卩1 目 1 "1 目 H1 1 ■010203040506070 Discretetimen Waveofsignal1 J 111 111I hj) • 1 - 1FFl[ 111 I I 2: i;i;: 010203040506070 Discretetimen Digitalfrequency Waveofsignal1 [ 1-j! Ilil 11~ 1T -~11~~ llL' 11 ■ 4» '► 11 11I] 1 )1I]. ► 11 010203040506070 Discretetimen Digitalfrequency 2-1 2-1 2-2 35 DFTspectrum DFTspectrum 3-1 DFTspectrumwth64zerospadded Normalizeddigitalfrequency Normalizeddigitalfrequency %%ZeropaddingDFT v=2; dft_vn二fftshift(fft(vn,v*N)); figure(3); stem(卜v法N/2MN/2J]/(沪N/2),abs(dft_vn),T);axis([-l1035]); title('DFTspectrumwith64zerospadded1);xlabelCNormalizeddigitalfrequency'); %%ZeropaddingDFT v=4; dft_vn=fftshift(fft(vnrv*N)); figure(4); stem(卜⑴N/2: 沪N/2・l]/(bN/2),abs(dft_vn),T);title('DFTspectrumwith3*64zerospadded*);xlabelCNormalizeddigitalfrequency'); axis([-l1035]); %% v=8; dft.vn=fftshift(fft(vn/v*N)); figure(5); stem(卜⑴N/2: 沪N/2・l]/(bN/2),abs(dft_vn),T);title('DFTspectrumwith7*64zerospadded*);xlabe^Normalizeddigitalfrequency');axis([-l1035]); 4-1: 产生并绘制10个高斯■马尔科夫序列样本 10r o喇叭棚 -10L* 05001000 10 -101• 05001000 10 o耐VVMWV -10'• 05001000 10 -101• 05001000 10r o -101'! 05001000 10r -iol—« 05001000 10r -iol• 05001000 10r 0M的岬? k/WW -iol•• 〔J5001000 ■10• 05001000 4-1: 功率谱. 4 05001000 2 0 500 1000 4-2R二0.5 05001000 05001000 5 0 -5 605001000 05001000 -5 05001000 5r 505001000 4-2R=0.5功率谱. xio4 05001000 1 2^ 05001000 05001000 500 1000 °0 实验五信道衰落的影响与分集接收仿真 单径A二0° 单路径移动台包络幅度-移动距离单路径移动台包络相位 o o o o 20 归一化频谱(dBi 1X00 400,2000200Dopp-et<-(H卜) 400600 2两径幅度两径相位 _PM«>86Md 两径频谱 -400 2000200 Dopplershift(Hz) 400600 O 1 20 30 ■ 40 ■ 一: ■ mp)osuoasalAouenbtpaz二eEON 2两径R二0.5幅度两径R二0.5相位 Timets) 两径R=0.5频谱 o JI mp一osuodso」Aouonb」-P9Z_QUJ」ON -60 -600 LI 20 ■ LI 30 ■ LI 50 ■ -400 -2000200 Dopplershift(Hz) 400600 I I 2 5 i cn o 400 2000200Dopp_e「shift(Hz) 400§ gjHtjcto&ccrrpJaxorrvolcpo osr02;oSr r-mos Pn«c(r»dJ o«S 060208008 Thnes 3」30。 常 3-145°幅度3-145°相位 3-145。 频谱 mp)IPsuodEAL>UQnb」Jpuz一-BE」0N o 1 ■ 20 ■ 30 ■ 40 ■ 50 ■ -600 -400 -2000200 Dopplershift(Hz) 400600 3-l90。 幅度3-l90。 相位 002 0.04OS Timel引 ooe 01 8 86 Timo -PBJogd mp」(ysuodEAouonb」」P(DZ一-eE」ON -400-2000200400600 Dopplershift(Hz) 3-190。 频率 o -10 -20 -30 -40 -50 -60 3-1180。 幅度 Timers) Tre($) 3-1180。 相位 3-1180。 频谱 -45 sosuodsalguonzJpoz一-eEJON '5600 4-lN=12 400 -2000200 Dopplershift(Hz) 400 600 600- 200 半* *■ * 0 *■ * * -200 Lr.「半* -800-600-400-2000200 位£(m) ooo -2-3/ 50 -600 02 0406 m(S) 081 (pw)..三二一• 5O403O20Wo 00.20.40.60.8 时间⑸ I -c 50 -10 4-lN=256 o 00 o 50 0 -1000・50005001000 Dopplershift(Hz) osootosi ooc 052 ooc osc OOfr OSVXJd 旳二N里&鞫「S (zh)«ii|S」3|ddoa 0001-00S00OS・0001- 0 ooz oot 009 80 (s)【或刨 90P0 9C£宛Z“LGO0 如d 00S 0001 °0Z- 09-09-w OZ- 乙l=N£U^Win-S (S)[Bjpl 9090E300心 05- Qtr 0£- oc-oro01 M)S73 <.•: ・兰二二二d.B 00旷009・008;“ 「■003- 0 003 OOP 009 400 360k 300卜 : »0卜 150k 100k 50k 64相位分布N“2 6・1相位分布N=64 6J相位N=256 200 74功率N=64 7-17-1功率分布N=12 PSD 74功率分布N=256 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 05
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 通信 仿真 实验 报告