太原理工大学无线网络通信技术实验报告.docx
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太原理工大学无线网络通信技术实验报告.docx
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太原理工大学无线网络通信技术实验报告
实验报告
课程名称:
无线网络通信技术
实验项目:
无线网络通信技术实验
实验地点:
致远楼B503教室
专业班级:
**********学号:
**********
学生:
******
指导教师:
巍
2017年4月2日
理工大学实验报告一
学院名称
专业班级
实验成绩
学生
学号
实验日期
课程名称
无线网络
通信技术
实验题目
实验一四相移相键控(QPSK)调制及解调实验
1、实验目的和要求:
1、掌握QPSK调制解调原理及特性。
2、掌握利用MATLAB编程实现调制及解调的方法。
二、实验容:
1、利用MATLAB编程实现QPSK调制及解调。
2、观察I、Q两路基带信号的特征及与输入NRZ码的关系。
3、观察I、Q调制解调过程中各信号变化。
三、主要仪器设备
Win1064位操作系统笔记本电脑及MATLABR2009a
四、主要操作方法与实验步骤:
%日期2017
%功能QPSK的调制解调,基带信号点数t(限偶数),基波频率w0可设置
clearall;
nb=32;%传输的比特数
T=1;%基带信号宽度,也就是基波频率
fc=8/T;%载波频率
ml=2;%调制信号类型的一个标志位
c=4*nb;%单周期采样点数
delta_T=T/c;%采样间隔
fs=1/delta_T;%采样频率
t=0:
delta_T:
nb*T-delta_T%限定t的取值围c*nb
N=length(t);%采样数
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%调制部分
%基带信号的产生
data=fix(2*rand(1,nb));%调用一个随机函数(0or1),输出到一个1*100的矩阵
datanrz=data.*2-1;%变成极性码
fori=1:
nb
data1((i-1)/delta_T+1:
i/delta_T)=datanrz(i);%将极性码变成对应的波形信号
end
%将基带信号变换成对应波形信号
fori=1:
nb
data0((i-1)/delta_T+1:
i/delta_T)=data(i);%将基带信号变成对应的波形信号
end
%串并转换,将奇偶位数据分开
idata=datanrz(1:
ml:
(nb-1));%将奇偶位分开,因此间隔m1为2
qdata=datanrz(2:
ml:
nb);
%QPSK信号的调制
fori=1:
nb/2
ich(2*((i-1)/delta_T+1):
2*(i/delta_T))=idata(i);
end
forii=1:
N/T
a(ii)=(1/sqrt
(2))*cos(2*pi*fc*t(ii));
end
idata1=ich.*a;%奇数位数据与余弦函数相乘,得到一路的调制信号
forj=1:
nb/2
qch(2*((j-1)/delta_T+1):
2*(j/delta_T))=qdata(j);
end
forjj=1:
N/T
b(jj)=(1/sqrt
(2))*sin(2*pi*fc*t(jj));
end
qdata1=qch.*b;%偶数位数据与余弦函数相乘,得到另一路的调制信号
st=idata1-qdata1;
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%信道中
SNR=0;%信噪比
stn=awgn(st,SNR);
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%解调%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%%%%%%%%%%%%%%%%%%设计滤波器%%%%%%%%
[B,A]=butter(3,0.01,'low');
[h1,w]=freqz(B,A);
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%相干解调
ist=stn.*a;
p=length(ist)
qst=stn.*(-b);
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%滤波
istl=filter(B,A,ist);
qstl=filter(B,A,qst);
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%抽样判决%%%%%%%%%%
fori=1:
nb/2
ifistl(2*(p/nb)*(i-1)+(1*(p/nb)))>=0
in(i)=1;
elsein(i)=0;
end
ifqstl(2*(p/nb)*(i-1)+(1*(p/nb)))>=0
qn(i)=1;
elseqn(i)=0;
end
end
%%%%%%%%%%%%%%%%%并串转换
fori=1:
nb/2
y(2*i-1)=in(i);
y(2*i)=qn(i);
end
fori=1:
nb
yy((i-1)/delta_T+1:
i/delta_T)=y(i);
end
data
y
N
figure;
subplot(4,1,1)
plot(data0*0.7),title('基带信号,4096维二进制序列,对应向量是data0');
subplot(4,1,2)
plot(data1*0.7),title('双极性信号,4096维双极性序列,对应向量是data1');
subplot(4,1,3)
plot(ich*0.7),title('I路数据,4096维双极性序列,对应向量是ich');
subplot(4,1,4)
plot(qch*0.7),title('Q路数据,4096维双极性序列,对应向量是qch');
figure;
subplot(4,1,1)
plot(ist),title('相干解调I路信号,4096维且值为(-1,1)的序列,对应向量是ist');
subplot(4,1,2)
plot(qst),title('相干解调Q路信号,4096维且值为(-1,1)的序列,对应向量是qst');
subplot(4,1,3)
plot(istl),title('I路解调波形,4096维且值为(-1,1)的序列,对应向量是istl');
subplot(4,1,4)
plot(qstl),title('Q路解调波形,4096维且值为(-1,1)的序列,对应向量是qstl');
%%%%%%%%%%%%%%%画图%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
figure;
subplot(4,2,1);
plot(data0*0.7),title('基带信号');
subplot(4,2,2);
psd(abs(fft(data0))),title('基带信号频谱');
subplot(4,2,3);
plot(st),title('调制信号');
subplot(4,2,4);
psd(abs(fft(st))),title('调制信号频谱');
subplot(4,2,5);
plot(stn),title('stn信道波形');
subplot(4,2,6);
psd(abs(fft(stn))),title('经过高斯信道信号频谱');
subplot(4,2,7);
plot(yy*0.7),title('解调后的基带信号');
subplot(4,2,8);
psd(abs(fft(yy))),title('解调后的基带信号频谱');
五、实验结果与分析
六、讨论、心得
第一次使用MATLAB软件,在安装的过程中也遇到了一些问题,对于实验一QPSK调制与解调,老师在实验前就已经给出了代码,并对实验做了详细的讲解,通过结合老师的实验PPT,更深刻的理解了QPSK调制解调的原理及特性。
通过对每条代码作用的思考,掌握了利用MATLAB编程实现调制及解调的方法和步骤。
而且感受到了MATLAB软件的强大之处。
七、辅导教师点评:
教师签字:
理工大学实验报告二
学院名称
专业班级
实验成绩
学生
学号
实验日期
课程名称
无线网络
通信技术
实验题目
m序列产生及其特性实验
一、实验目的和要求:
通过本实验掌握m序列的产生方法、特性及应用。
2、实验容:
1、按照课本P182图5-5,设计4阶m序列产生方法。
并编写MATLAB程序,要求输出周期为15的m序列“1001”
2、编写程序验证m序列的相关性质,如平衡特性,游程分布特性,延位相加特性。
要求至少验证一条性质。
三、主要仪器设备
Win1064位操作系统笔记本电脑及MATLABR2009a
4、主要操作方法与实验步骤:
图2-14阶移位寄存器序列生成器
该序列生成器能够产生周期为15的0,1二值序列。
设初始状态(a1,a2,a3,a4)=(1,0,0,0),则周期序列输出为:
1001。
(1)按照图2-1,设计4阶m序列产生方法。
(2)编写MATLAB程序并上机调试,最后要求输出周期为15的m序列“1001”。
(3)编写程序验证m序列的平衡特性:
在m序列的一周期中,“1”的个数仅比“0”的个数多1,即“1”的个数为(N+1)/2,“0”的个数为(N-1)/2。
(N为周期)
程序代码:
clearall;
a4=1;a3=0;a2=0;a1=0;
aa=0;bb=0;
s=[];
fori=1:
15
b4=a4;b3=a3;b2=a2;b1=a1;
a1=b2;a2=b3;a3=b4;
a4=xor(b1,b4);
ifb1==1
s(i)=b1;
aa=aa+1;
else
s(i)=0;
bb=bb+1;
end
end
fprintf('m序列为:
')
fori=1:
15
fprintf('%d',s(i))
end
fprintf('\n')
fprintf('1的个数为:
%d\n',aa)
fprintf('0的个数为:
%d\n',bb)
五、实验结果与分析
首先设置四个初始的状态值,再通过四个临时变量进行移位运算,将运算后结果保存在数组中,并在输出数组结果的同时统计序列中1和0的个数,最后输出统计结果,从而验证了m序列的平衡特性。
6、讨论、心得
在写这个实验之前,花费了一些时间来研究MATLAB的语法,在编写程序的过程中,虽然思路很明确,但也遇到了一些困难,对有些语法的理解不是明确,通过自己在网上查阅资料,解决了问题,经过不断的调试,达到了预期的输出结果,完成了题目的要求。
通过这个程序的编写,感觉MATLAB和C语言在输出方面有些许的类似。
七、辅导教师点评:
教师签字:
理工大学实验报告三
学院名称
专业班级
实验成绩
学生
学号
实验日期
课程名称
无线网络
通信技术
实验题目
信道编码
一、实验目的和要求:
1、学习并理解信道编码的目的、要求等基本概念
2.学会使用MATLAB实现奇偶监督码的检错模拟与分析
二、实验容:
1、输入任意行任意列的一个二进制序列,也即发送码组,再加上1位监督位,在接收端使用奇偶监督码中的偶数监督码进行检错。
2、若发送码组为1100111,要求加上1位监督位,在接收端使用奇偶监督码中的偶数监督码进行检错。
三、主要仪器设备
Win1064位操作系统笔记本电脑及MATLABR2009a
4、主要操作方法与实验步骤:
程序代码:
1、输入任意行任意列的一个二进制序列,也即发送码组,再加上1位监督位,在接收端使用奇偶监督码中的偶数监督码进行检错。
clearall;
m=input('请输入行数:
');
n=input('请输入列数:
');
s=randint(m,n);
s
fori=1:
m
num=0;
forj=1:
n
ifs(i,j)==1
num=num+1;
end
ifrem(num,2)==0
s(i,n+1)=0;
else
s(i,n+1)=1;
end
end
end
fprintf('偶数监督码:
\n')
s
2、若发送码组为1100111,要求加上1位监督位,在接收端使用奇偶监督码中的偶数监督码进行检错。
clearall;
s=[1100111];
fprintf('发送码组为:
')
num=0;
s
fori=1:
7
ifs(i)==1
num=num+1;
end
end
a=rem(num,2);
ifa==0
s(8)=0;
else
s(8)=1;
end
fprintf('偶数校验:
')
s
五、实验结果与分析
1.
2.
六、讨论、心得
有了实验二的基础之后,对于实验三来说就简单的很多,感觉MATLAB的函数用起来很方便,仔细体会并理解了偶校验的实质和精髓。
七.辅导教师点评:
教师签字:
理工大学实验报告四
学院名称
专业班级
实验成绩
学生
学号
实验日期
课程名称
无线网络通信技术
实验题目
基于Simulink的通信系统建模与仿真
1、实验目的和要求:
1、通过利用matlabsimulink,熟悉matlabsimulink仿真工具。
2、通过实验更好地掌握课本相关知识,熟悉2ASK的调制与解调。
二、实验容:
使用MATLAB中的Simulink工具箱搭建ASK调制及解调的框图(使用模拟相乘法及相干解调法)
三、主要仪器设备:
Win1064位操作系统笔记本电脑,及软件MATLABR2009a
4、主要操作方法与实验步骤:
(一)首先进入matlab,在命令窗口输入simulink,进入simulink界面。
如下图:
(二)单击此窗口中的File菜单中的选项New中的Model命令,出现如下窗口:
(三)使用Simulink中的工具,画出如下图所示的ASK调制及解调的框图。
(四)把上述框图画好后,进行保存,然后单击simulation(仿真)菜单中的start开始仿真。
再双击元件scope(示波器)查看信源波形及解调信号波形。
五、实验结果与分析
ASK模拟相乘法调制相干解调波形如下图所示(上:
信源波形下:
解调信号波形)
六、讨论、心得
这个实验的实验指导书把实验过程写的很详细,按照指导书的步骤就可以完成实验,有一些细节的地方需要注意,通过这个实验,我熟悉了matlabsimulink仿真工具并且更好的理解掌握了课本相关知识,更加熟悉了2ASK的调制与解调。
七.辅导教师点评:
教师签字:
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- 关 键 词:
- 太原 理工大学 无线网络 通信 技术 实验 报告