通信建模与仿真

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通信建模与仿真

通信系统建模与仿真课程设计

2009 级通信工程专业0913072 班级

题目基于SIMULINK的2ASK频带传输系统的仿真姓名学号091307

指导教师

2012年5月23日

1任务书

试建立一个ASK频带传输模型,产生一段随机的二进制非归零码的基带信号,对其进行ASK调制后再送入加性高斯白噪声(AWGN)信道传输,在接收端对其进行ASK解调以恢复原信号,观察还原是否成功,改变AWGN信道的信噪比,计算传输前后的误码率,绘制信噪比-误码率曲线,并与理论曲线比较进行说明。另外,对发送信号和接收信号的功率谱进行估计。

2二进制振幅键控(2ASK)的理论分析

2.1、2ASK调制原理

振幅键控是正弦载波的幅度随数字基带信号而变化的数字调制。当数字基带信号为二进制时,则为二进制振幅键控。设发送的二进制符号序列由0、1序列组成,发送0符号的概率为P,发送1符号的概率为1-P,且相互独立。该二进

制符号序列可表示为

其中:

二进制振幅键控信号时间波型如图1 所示。

由图1 可以看出,2ASK信号的时间波形e2ASK(t)随二进制基带信号s(t)

通断变化,所以又称为通断键控信号(OOK信号)。二进制振幅键控信号的产生方法如图2 所示,图(a)是采用模拟相乘的方法实现,图(b)是采用数字键控的方法实现。

图1 二进制振幅键控信号时间波型

图2(a)模拟相乘法图2(b)数字键控法

2.2、2ASK解调原理

2ASK/OOK信号有两种基本的解调方法:非相干解调(包络检波法)和相干解调(同步检测法),相应的接收系统如图3(a)、图3(b)所示。

图3(a)非相干解调方式

通信系统建模与仿真课程设计

通信系统建模与仿真课程设计2011 级通信工程专业1113071 班级 题目基于SIMULINK的基带传输系统的仿真姓名学号 指导教师胡娟 2014年6月27日

1任务书 试建立一个基带传输模型,采用曼彻斯特码作为基带信号,发送滤波器为平方根升余弦滤波器,滚降系数为0.5,信道为加性高斯信道,接收滤波器与发送滤波器相匹配。发送数据率为1000bps,要求观察接收信号眼图,并设计接收机采样判决部分,对比发送数据与恢复数据波形,并统计误码率。另外,对发送信号和接收信号的功率谱进行估计。假设接收定时恢复是理想的。 2基带系统的理论分析 1.基带系统传输模型和工作原理 数字基带传输系统的基本组成框图如图1 所示,它通常由脉冲形成器、发送滤波器、信道、接收滤波器、抽样判决器与码元再生器组成。系统工作过程及各部分作用如下。 g T(t) n 定时信号 图 1 :数字基带传输系统方框图 发送滤波器进一步将输入的矩形脉冲序列变换成适合信道传输的波形g T(t)。这是因为矩形波含有丰富的高频成分,若直接送入信道传输,容易产生失真。 基带传输系统的信道通常采用电缆、架空明线等。信道既传送信号,同时又因存在噪声n(t)和频率特性不理想而对数字信号造成损害,使得接收端得到的波形g R(t)与发送的波形g T(t)具有较大差异。 接收滤波器是收端为了减小信道特性不理想和噪声对信号传输的影响而设置的。其主要作用是滤除带外噪声并对已接收的波形均衡,以便抽样判决器正确判决。 抽样判决器首先对接收滤波器输出的信号y(t)在规定的时刻(由定时脉冲cp控制)进行抽样,获得抽样信号{r n},然后对抽样值进行判决,以确定各码元是“1”码还是“0”码。 2.基带系统设计中的码间干扰和噪声干扰以及解决方案

通信原理课设-基于Systemview的通信系统的仿真

目录 第1章绪论 (1) 第2章 SystemView的基本介绍 (2) 第3章二进制振幅键控 2ASK (4) 3.1 2ASK调制系统 (4) 3.2 2ASK调制解调系统 (6) 3.3 2ASK系统仿真结果分析 (9) 第四章二进制频移键控 2FSK (10) 4.1 2FSK调制系统 (10) 4.2 2FSK调制解调系统 (12) 4.3 2FSK仿真结果分析 (17) 第5章二进制移相键控 2PSK (18) 5.1 2PSK调制系统 (18) 5.2 2PSK调制解调系统 (19) 5.3 2PSK仿真结果分析 (23) 第6章二进制差分移相键控 2DPSK (24) 6.1 2DPSK实验原理 (24) 6.2 2DPSK仿真结果分析 (29) 第7章实验总结 (30) 第8章参考文献 (30) 第9章谢辞 (32)

第1章绪论 通信按照传统的理解就是信息的传输,信息的传输离不开它的传输工具,通信系统应运而生,我们此次课题的目的就是要对调制解调的通信系统进行仿真研究。 数字信号的传输方式可以分为基带传输和带通传输。为了使信号在带通信道中传输,必须用数字基带信号对载波进行调制,以使信号与信道特性相匹配。在这个过程中就要用到数字调制。 在通信系统中,利用数字信号的离散取值特点通过开关键控载波,来实现数字调制,这种方法通常称为键控法,主要对载波的振幅,频率,和相位进行键控。键控主要分为:振幅键控,频移键控,相移键控三种基本的数字调制方式。 本次课程设计的目的是在学习以上三种调制的基础上,通过Systemview仿真软件,实现对2ASK,2FSK,2PSK,2DPSK等数字调制系统的仿真,同时对以上系统有深入的了解。 Systemview是美国ELANIX公司于1995年开始推出的软件工具,它为用户提供了一个完整的动态系统设计、仿真与分析的可视化软件环境,能进行模拟、数字、数模混合系统、线性和非线性系统的分析设计,可对线性系统进行拉氏变换和Z变换分析。 SystemView基本属于一个系统级工具平台,可进行包括数字信号处理(DSP)系统、模拟与数字通信系统、信号处理系统和控制系统的仿真分析,并配置了大量图符块(Token)库,用户很容易构造出所需要的仿真系统,只要调出有关图符块并设置好参数,完成图符块间的连线后运行仿真操作,最终以时域波形、眼图、功率谱、星座图和各类曲线形式给出系统的仿真分析结果。 在此次课程设计之前,先学会熟练掌握Systemview的用法,在该软件的配合下完成各个系统的结构图,还有调试结果图。 Systemview对系统的分析主要分为两大块,调制系统的分析和解调系统的分析。由于调制是解调的基础,没有调制就不可能有解调,为了表现解调系统往往需要很高的采样频率来减少滤波带来的解调失真,所以调制的已调信号通过波形模块观察起来不是很清楚,为了更好的弄清楚调制是怎么样的一个过程,在这里,我们把调制单独列出来,用较低的频率实现它,就能从单个周期上观察调制系统的运作模式,更深刻地表现调制系统的调制过程。

通信系统建模与仿真

《电子信息系统仿真》课程设计 级电子信息工程专业班级 题目FM调制解调系统设计与仿真 姓名学号 指导教师胡娟 二О一年月日

内容摘要 频率调制(FM)通常应用通信系统中。FM广泛应用于高保真音乐广播、电视伴音信号的传输、卫星通信和蜂窝电话系统等。 FM调制解调系统设计是对模拟通信系统主要原理和技术进行研究,理解FM系统调制解调的基本过程和相关知识,利用MATLAB集成环境下的M文件,编写程序来实现FM调制与解调过程,并分别绘制出基带信号,载波信号,已调信号的时域波形;再进一步分别绘制出对已调信号叠加噪声后信号,非相干解调后信号和解调基带信号的时域波形;最后绘出FM基带信号通过上述信道和调制和解调系统后的误码率与信噪比的关系,并通过与理论结果波形对比来分析该仿真调制与解调系统的正确性及噪声对信号解调的影响。在课程设计中,系统开发平台为Windows XP,使用工具软件为 7.0。在该平台运行程序完成了对FM调制和解调以及对叠加噪声后解调结果的观察。通过该课程设计,达到了实现FM信号通过噪声信道,调制和解调系统的仿真目的。了解FM调制解调系统的优点和缺点,对以后实际需要有很好的理论基础。 关键词 FM;解调;调制;M ATL AB仿真;抗噪性

一、M ATLAB软件简介 MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中,为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案,并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言(如C、Fortran)的编辑模式,代表了当今国际科学计算软件的先进水平。其特点是: (1) 可扩展性:Matlab最重要的特点是易于扩展,它允许用户自行建立指定功能的M文件。对于一个从事特定领域的工程师来说,不仅可利用Matlab所提供的函数及基本工具箱函数,还可方便地构造出专用的函数。从而大大扩展了其应用范围。当前支持Matlab的商用Toolbox(工具箱)有数百种之多。而由个人开发的Toolbox则不可计数。 (2) 易学易用性:Matlab不需要用户有高深的数学知识和程序设计能力,不需要用户深刻了解算法及编程技巧。 (3) 高效性:Matlab语句功能十分强大,一条语句可完成十分复杂的任务。如fft语句可完成对指定数据的快速傅里叶变换,这相当于上百条C语言语句的功能。它大大加快了工程技术人员从事软件开发的效率。据MathWorks公司声称,Matlab软件中所包含的Matlab 源代码相当于70万行C代码。

无线信道建模与仿真毕业设计论文

毕业论文(设计)原创性声明 本人所呈交的毕业论文(设计)是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除文中已经注明引用的内容外,本论文(设计)不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本论文(设计)的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名:日期: 毕业论文(设计)授权使用说明 本论文(设计)作者完全了解红河学院有关保留、使用毕业论文(设计)的规定,学校有权保留论文(设计)并向相关部门送交论文(设计)的电子版和纸质版。有权将论文(设计)用于非赢利目的的少量复制并允许论文(设计)进入学校图书馆被查阅。学校可以公布论文(设计)的全部或部分内容。保密的论文(设计)在解密后适用本规定。 作者签名:指导教师签名: 日期:日期:

摘要 移动通信最近几年得到了突飞猛进的发展,人们对无线信道的研究也成了当前通信行业的主题,特别是对无线信道的建模与仿真也受到了许多学者的关注,在这个领域的研究也取得了很大成果。无线信道模型分为自由空间模型、无线视距模型和经验模型,本文首先研究了无线信道模型的特点,建立了无线信道的的模型,对自由空间模型和经验模型Okumura-Hata 模型、COST-231 Hata模型以及COST231-WI模型进行了比较,并将其用Matlab软件仿真,对仿真结果进行了分析。 关键字:无线信道、Hata模型、COST231-WI模型

Abstract Mobile communication several years obtained the development recently which progresses by leaps and bounds, The people have also become the current correspondence profession subject to the wireless channel research. Specially has also received many scholars' attention to the wireless channel modeling and simulation, Has also yielded the very big result in this domain research. Wireless channel model is divided into free space model, the wireless line of sight and empirical model, this paper studied the characteristics of wireless channel model is established radio channel model, on the free space model and empirical model Okumura-Hata model, COST-231 Hata model and COST231-WI model were compared, using Matlab software to simulate, the simulation results are analyzed. Keywords: Wireless channel, Hata model, COST231-WI model

无线信道建模与仿真

摘要 移动通信最近几年得到了突飞猛进的发展,人们对无线信道的研究也成了当前通信行业的主题,特别是对无线信道的建模与仿真也受到了许多学者的关注,在这个领域的研究也取得了很大成果。无线信道模型分为自由空间模型、无线视距模型和经验模型,本文首先研究了无线信道模型的特点,建立了无线信道的的模型,对自由空间模型和经验模型Okumura-Hata 模型、COST-231 Hata模型以及COST231-WI模型进行了比较,并将其用Matlab软件仿真,对仿真结果进行了分析。 关键字:无线信道、Hata模型、COST231-WI模型

Abstract Mobile communication several years obtained the development recently which progresses by leaps and bounds, The people have also become the current correspondence profession subject to the wireless channel research. Specially has also received many scholars' attention to the wireless channel modeling and simulation, Has also yielded the very big result in this domain research. Wireless channel model is divided into free space model, the wireless line of sight and empirical model, this paper studied the characteristics of wireless channel model is established radio channel model, on the free space model and empirical model Okumura-Hata model, COST-231 Hata model and COST231-WI model were compared, using Matlab software to simulate, the simulation results are analyzed. Keywords: Wireless channel, Hata model, COST231-WI model

通信系统建模与仿真课程设计

1 任务书 试建立一个基带传输模型,采用曼彻斯特码作为基带信号, 发送滤波器为平方根升余弦滤波器,滚降系数为0.5,信道为加性高 斯信道,接收滤波器与发送滤波器相匹配。发送数据率为1000bps , 要求观察接收信号眼图,并设计接收机采样判决部分,对比发送数据 与恢复数据波形,并统计误码率。另外,对发送信号和接收信号的功 率谱进行估计。假设接收定时恢复是理想的。 2 基带系统的理论分析 2.1基带系统传输模型及工作原理 基带系统传输模型如图1所示。 发送滤波器 传送信道 接收滤波器 {an} n(t) 图1 基带系统传输模型 1)系统总的传输特性为(w)()()()H GT w C w GR w ,n (t )是信道中 的噪声。 2)基带系统的工作原理:信源是不经过调制解调的数字基带信号, 信源在发送端经过发送滤波器形成适合信道传输的码型,经过含有加

性噪声的有线信道后,在接收端通过接收滤波器的滤波去噪,由抽样 判决器进一步去噪恢复基带信号,从而完成基带信号的传输。 2.2 基带系统设计中的码间干扰及噪声干扰 码间干扰及噪声干扰将造成基带系统传输误码率的提升,影响基 带系统工作性能。 1)码间干扰及解决方案 a ) 码间干扰:由于基带信号受信道传输时延的影响,信号波形 将被延迟从而扩展到下一码元,形成码间干扰,造成系统误码。 b) 解决方案: ① 要求基带系统的传输函数H(ω)满足奈奎斯特第一准则: 2(),||i i H w Ts w Ts Ts ππ+ =≤∑ 不出现码间干扰的条件:当码元间隔T 的数字信号在某一理想低通 信道中传输时,若信号的传输速率位Rb=2fc (fc 为理想低通截止频 率),各码元的间隔T=1/2fc ,则此时在码元响应的最大值处将不 产生码间干扰。传输数字信号所要求的信道带宽应是该信号传输速 率的一半:BW=fc=Rb/2=1/2T ② 基带系统的系统函数H(ω)应具有升余弦滚降特性。 如图2所示:滚降系数:a=[(fc+fa)-fc]/fc

通信原理实验二

实验二:PCM系统仿真 班级:学号:姓名:实验室: 实验时间:指导老师: 实验目的: 1、掌握脉冲编码调制原理; 2、理解量化级数、量化方法与量化信噪比的关系。 3、理解非均匀量化的优点。 实验内容: 对模拟信号进行抽样和均匀量化,改变量化级数和信号大小,根据MATLAB仿真获得量化误差和量化信噪比。 实验步骤: 1) 产生一个周期的正弦波x(t) = cos (2 * pi *t ),以1000Hz频率进行采样,并进行8级均匀量化,用plot函数在同一张图上绘出原信号和量化后的信号。代码及图见附录。 2) 以32Hz的抽样频率对x(t)进行抽样,并进行8级均匀量化。绘出正弦波波形(用plot函数)、样值图,量化后的样值图、量化误差图(后三个用stem函数)。代码及图见附录。 3) 以2000Hz对x(t)进行采样,改变量化级数,分别仿真得到编码位数为2~8位时的量化信噪比,绘出量化信噪比随编码位数变化的曲线。另外绘出理论的量化信噪比曲线进行比较。代码及图见附录。 4)在编码位数为8和12时采用均匀量化,在输入信号衰减为0~50 dB时,以均匀间隔5 dB仿真得到均匀量化的量化信噪比,绘出量化信噪比随信号衰减变化的图形。注意,输入信号减小时,量化范围不变;抽样频率为2000 Hz。代码及图见附录。 实验思考题: 1.图2-3表明均匀量化信噪比与量化级数(或编码位数)的关系是怎样的? 答:量化信噪比随着量化级数的增加而提高,当量化级数较小是不能满足通信质量的要求。 2.分析图2-5,A律压缩量化相比均匀量化的优势是什么? 答:量化信噪比随着量化级数的增加而提高,当量化级数较小是不能满足通信质量的要求 心得体会:

移动通信瑞利衰落信道建模及仿真

移动通信瑞利衰落信道建模及仿真 信息与通信工程学院 09211123班 09212609 蒋砺思 摘要:首先分析了移动信道的表述方法和衰落特性,针对瑞利衰落,给出了Clarke模型,并阐述了数学模型与物理模型之间的关系,详细分析了Jakes仿真方法,并用MATLAB进行了仿真,并在该信道上实现了OFDM仿真系统,仿真曲线表明结果正确,针对瑞利衰落的局限性,提出了采用Nakagami-m分布作为衰落信道物理模型,并给出了新颖的仿真方法。 关键词:信道模型;Rayleigh衰落;Clarke模型;Jakes仿真;Nakagami-m分布及仿真 一.引言 随着科学技术的不断进步和经济水平的逐渐提高,移动通信已成了我们日常生活中不可缺少的必备品。然而,移动通信中的通话常常受到各种干扰导致话音质量的不稳定。本文应用统计学及概率论相关知识对移动通信的信道进行建模仿真和详尽的分析。 先来谈谈移动通信的发展历史和发展趋势。所谓通信就是指信息的传输、发射和接收。人类通信史上革命性的变化是从电波作为信息载体(电信)开始的,近代电信的标志是电报的诞生。为了满足人们随时随地甚至移动中通信的需求,移动通信便应运而生。所谓移动通信是指通信的一方或双方处于移动中,其传播媒介是无线电波,现代移动通信以Maxwel1理论为基础,他奠定了电磁现象的基本规律;起源于Hertz的电磁辐射,他认识到电磁波和电磁能量是可以控制发射的,而Marconi无线电通信证实了电磁波携带信息的能力。第二次世界大战结束后,开始了建立公用移动通信系统阶段。这第一代移动通信系统最大缺点是采用模拟技术,频谱利用律低,容量小。90年代初,各国又相继推出了GSM等第二代数字移动通信系统,其最大缺点是频谱利用率和容量仍然很低,不能经济的提供高速数据和多媒体业务,不能有效地支持Internet业务。90年代中期以后,许多国家相继开始研究第三代移动通信系统,目前,我国及其他国家已开始了第四代移动通信的研究。相比之前的系统,3G或4G有以下一些特点:1.系统的国际通用性:全球覆盖和漫游。2.业务多样性,提供话音、数据和多媒体业务,支持高速移动。3.频谱效率高,容量大。4.提供可变速率业务,具有QoS保障。在3G或4G的发展中,一个核心问题就是系统的高速数据传输与信道衰落之间的矛盾。从后面的分析中,我们会看到多径衰落是影响移动通信质量的重要因素,而高速数据传输和移动终端高速移动会加剧多径衰落,因此,抗衰落是3G或4G的重要技术,对移动信道的研究是抗衰落的基础,建模及仿真是研究衰落信道的基本方法之一。 再来看看移动通信系统组成及移动信道特点。移动通信组成如图(1)所示,包括信源、信道、信宿,无线信道是移动通信系统的重要

通信原理仿真实例

第一部分 随机过程 1. 观察零均值高斯信号的自相关函数,相互独立的高斯信号的互相关函数,具有给定相关系数,1 ρρ≤的高斯信号的波形 产生两个具有相同方差2 σ的不相关的零均值高斯随机过程X 和Y ,令Z X ρ=+ ,X 和Z 即为具有相关系数ρ的两高斯随机过程。 ++ 证明:[][]0[]0E X E Y E Z ==?= 2222222222 2 2[][](1)[]2[](1)[][][][][][](1)[][] XZ X Z D Z D X D Y XY COV XZ E XZ E X E Z E XZ E X E XY E XZ ρρρσρσσρρρσρσρρσσσ =+-+=+-==-?==+-== == 2. 仿真窄带随机过程 若随机过程ξ(t )的谱密度集中在中心频率f c 附近相对窄的频带范围?f 内,满足?f << f c 的条件,且 f c 远离零频率,则称该ξ(t )为窄带随机过程。窄带随机过程可以用一个零均值高斯白噪声通过一个带通滤波器得到,等效为一个幅度和相位缓慢变化的正弦波,表示式: ()()cos[()],()0c t a t t t a t ξξξξω?=+≥ a ξ (t ) - 随机包络, ?ξ (t ) - 随机相位 ,ωc - 中心角频率 窄带随机过程表示式展开: ()()cos ()sin c c s c t t t t t ξξωξω=- ()()cos ()c t a t t ξξξ?=- ξ(t )的同相分量 ()()sin ()s t a t t ξξξ?=- ξ(t )的正交分量 若E [ξ(t )] = 0,[()]0[()]0 c s E t E t ξξ==, 222 c s ξσσσ==——ξ(t ) 、 ξc (t )和ξs (t )具有相同的平均功率或方差 a ξ服从参数为σξ的瑞利(Rayleigh )分布: 22 2 ()exp() (0)2a a f a a ξ ξξξξ ξ σσ= - ≥

通信原理(虚拟仿真实验)

实验五双极性不归零码 一、实验目的 1.掌握双极性不归零码的基本特征 2.掌握双极性不归零码的波形及功率谱的测量方法 3.学会用示波器和功率谱分析仪对信号进行分析 二、实验仪器 1.序列码产生器 2.单极性不归零码编码器 3.双极性不归零码编码器 4.示波器 5.功率谱分析仪 三、实验原理 双极性不归零码是用正电平和负电平分别表示二进制码1和0的 码型,它与双极性归零码类似,但双极性非归零码的波形在整个码元持续期间电平保持不变.双极性非归零码的特点是:从统计平均来看,该码型信号在1和0的数目各占一半时无直流分量,并且接收时判决电平为0,容易设置并且稳定,因此抗干扰能力强.此外,可以在电缆等无接地的传输线上传输,因此双极性非归零码应用极广.双极性非归零码常用于低速数字通信.双极性码的主要缺点是:与单极性非归零码一样,不能直接从双极性非归零码中提取同步信号,并且1码和0码不等概时,仍有直流成分。 四、实验步骤

1.按照图3.5-1 所示实验框图搭建实验环境。 2.设置参数:设置序列码产生器序列数N=128;观察其波形及功率谱。 3.调节序列数N 分别等于6 4.256,重复步骤2. 图3.5-1 双极性不归零码实验框图 实验五步骤2图 N=128

实验五步骤3图N=64 N=256

六、实验报告 (1)分析双极性不归零码波形及功率谱。 (2)总结双极性不归零码的波形及功率谱的测量方法。 实验六 一、实验目的 1.掌握双极性归零码的基本特征 2.掌握双极性归零码的波形及功率谱的测量方法 3.学会用示波器和功率谱分析仪对信号进行分析 二、实验仪器 1.序列码产生器 2.单极性不归零码编码器 3.双极性归零码编码器

基于MATLAB的无线多径信道建模与仿真分析

基于MATLAB的无线多径信道建模与仿真分析 摘要:对于无线通信, 衰落是影响系统性能的重要因素, 而不同形式的衰落对于信号产生的影响也不相同。本文在阐述移动多径信道特性的基础上, 建立了不同信道模型下多径时延效应的计算机仿真模型,不仅针对不同信道衰落条件下多径衰落引起的多径效应进行仿真, 而且进一步阐述了多径效应的影响。本文运用MATLAB语言对有5条固定路径的多径信道中的QPSK系统进行BER 性能仿真。 关键词:多径衰落信道,瑞利/莱斯分布,码间干扰,QPSK,MATLAB仿真,BER 移动通信技术越来越得到广泛的应用,在所有移动通信基本理论和工程技术的研究中,移动无线信道的特性是研究各种编码、调制、系统性能和容量分析的基础。因此,如何合理并且有效地对移动无线信道进行建模和仿真是一个非常重要的问题。 本文在Matlab环境下的,通过编写程序让二进制数据经过QPSK调制,然后再让信号分别通过高斯信道、瑞利信道、莱斯信道和码间干扰信道,并在接收端进行QPSK解调后计算这三种信道条件下的误码性能,并得到了相应的分析结果。 1移动无线信道 无线信道是最为复杂的一种信道。无线传播环境是影响无线通信系统的基本因素。信号在传播的过程中,受各种环境的影响会产生反射、衍射和散射,这样就使得到达接收机的信号是许多路径信号的叠加,因而这些多径信号的叠加在没有视距传播情况下的包络服从瑞利分布。当多径信号中包含一条视距传播路径时,多径信号就服从莱斯分布[1]。在存在多径传输的信道中,由于各路径传输时间延迟不一致,以及传输特性不理想,加上信道噪声的影响,使得接受信号在时间上被展宽,从而延伸到临近码元上去,使得符号重叠,这样的信道会造成码间干扰。 2瑞利分布和莱斯分布 在实际情况中对数字通信系统来说,调制符号的周期比由多径传播引起的时延扩展要大,因此在一个符号周期内的所有频率分量都会经历相同的衰减和相移。信道对于所有频率分量来说是平坦的,因而定义这类信道为平坦衰落信道。理论分析和实测试验结果表明:平坦衰落的幅度在大多数情况下,符合瑞利分布(rayleigh distribution)或莱斯分布( rice distribution) 。由于移动通信信道的复杂性,其仿真一般是以平坦衰落信道建模为基础的,然后在此基础上,再对频率选择性信道等进行建模和仿真,下面就对瑞利分布和莱斯分布的特性进行推导和仿真。 当存在视距传播信号时,接收信号的视距成分由一个通用的时变成分描述[2]为:

通信网概述一部分

单项选择 1、用光缆作为传输的通信方式是( D、有线通信) 2、BP机属于( B、第二类基础电信业务) I、(A、交换设备)是实现一个呼叫终端和它所要求的另一个或多个终端之间的接续或非连接传输选路的设备和系统,是构成通信网中结点的主要设备。 2、如果通信网中的结点数为5,采用网状网的结构l则连接网络的链路数H为(B、10 )条。 3、如果通信网中的结点数为,。,采用藏:急构,则连接网络的链路数H为(A. 9 )条。 4、下列四种网络中,可靠性最高的是(c、网状网) l、时分多路复用中,每一路信号所占的时间间隙称为( A、路时隙) 2、收发两端的数码率或时钟频率相同叫(B、位同步)或比特同步。 3、频分多路复用是通过不同的( C、频段)区分不同的信道。 4、时分多路复用是通过不同的( A、时隙)区分不同的信道。 5、波分多路复用是通过不同的(B、波长)区分不同的信道。 6、PCM30/32的一帧占用的时问是(B、125微秒) 7.. PCM30/32系统中,每一个路时隙占用的时间为(A、3.91微秒) 8、( C、异步复接)也叫准同步复接,指的是参与复接的各个支路码流时钟不是出于同一时钟源。 9、程控交换机控制设备主要是指内存储器和CPU,按配置和控制方式的不同,以下哪个不是它的控制方式(D、集中式控制方式) 10、按信令功能划分,下面四个选项中哪个不届于(B、接续信令) 1、以下选项中不是局域网常用的拓扑结构的是(c、树形) 2、互联网上的世界语言是(A、TCP/IP B) 3、在ASK的方式下,用载波的两种不同(B、幅度)来表示=进制的两种状态。 4、在FSK的方式下,用载波频率附近的两种不同(A、频率)米表示二进制的两种状态。 5、在PSK的方式下,用载波信号( C、相位)变化来表示数据。 6、(C、并行传输)是指发送方和接收方之间不需要,适合并不是经常有大量数 据传送的设备。 7、( B、异步传输)又称起止同步法,是一种字符同步,即每传送一个字符都要求在字符码前面加一个起始位,以表示字符代码的开始。 8、以下示单位时问内传输码元的数目的是(B、RB ) 9、最早出现的交换方式是( C、电路交换) 1、以下干扰中,哪个不是移动通信中的主要干扰(D、自然干扰) 2( C、同频干扰)是指相同载波频率移动台之间的干扰,它是蜂窝式移动通信所特有的。 3、( B、邻道干扰)是指相邻或邻近的信道之间的干扰,邻近信道强的信号压倒邻近信道弱的信号。 4、( B、时分多址)是把时问分割成周期性的帧,每一帧又分割成若干个时隙。 5、一般冉维CDMA的通信容量是TDMA的(C、4-6倍),是FDMA的20倍。 6、面状服务区有正三角形等形状,用( D、正六边形)无线小区邻接构成整个面状服务区是做形 7、GSM900系统的双工间隔为(B. 45MHZ ) 8、( D、GPRS )是在GSM的基础上发展起来的技术,是一种基于GSM系统的无线分组交换技术,提供端到端的、广城的无线IP连接。

simulink通信系统建模与仿真

通信系统建模与仿真课程设计 2008 级通信工程专业0813072 班级 题目基于SIMULINK的2ASK频带传输系统的仿真姓名李春艳学号081307211 指导教师胡娟闫利超贾晓兰 2011年6月1日

1 任务书 试建立一个ASK 频带传输模型,产生一段随机的二进制非归零码的基带信号,对其进行ASK 调制后再送入加性高斯白噪声(AWGN )信道传输,在接收端对其进行ASK 解调以恢复原信号,观察还原是否成功,改变AWGN 信道的信噪比,计算传输前后的误码率,绘制信噪比-误码率曲线,并与理论曲线比较进行说明。另外,对发送信号和接收信号的功率谱进行估计。 2 二进制振幅键控(2ASK )的理论分析 2.1 2ASK 调制原理 振幅键控是正弦载波的幅度随数字基带信号而变化的数字调制。当数字基带信号为二进制时,则为二进制振幅键控。 设发送的二进制符号序列由0、1序列组成,发送0符号的概率为P ,发送1符号的概率为1-P ,且相互独立。该二进 wct nTs t ang wct t s t sASK cos ])([cos )()(∑-== 制符号序列可表示为 其中: ?? ?=10an 0是以概率p 出现,而1是以概率1-p 出现。 二进制振幅键控信号时间波型如图1 所示。 由图1 可以看出,2ASK 信号的时间波形e2ASK(t)随二进制基带信号s(t)通断变化,所以又称为通断键控信号(OOK 信号)。 二进制振幅键控信号的产生方法如图2 所示,图(a)是采用模拟相乘的方法实现, 图(b)是采用数字键控的方法实现。 由图1 可以看出,2ASK 信号与模拟调制中的AM 信号类似。所以,对2ASK 信号也能够采用非相干解调(包络检波法)和相干解调(同步检测法),其相应原理方框图如图3 所示。2ASK 信号非相干解调过程的时间波形如图4 所示。

通信原理MATLAB仿真

小学期报告 实习题目通信原理Matlab仿真专业通信与信息工程 班级 学号 学生姓名 实习成绩 指导教师 2010年

通信原理Matlab仿真 目录 一、实验目的------------------------------------------------------------------------------------------------2 二、实验题目------------------------------------------------------------------------------------------------2 三、正弦信号波形及频谱仿真------------------------------------------------------------------------2 (一)通信原理知识--------------------------------------------------------------------------------------2 (二)仿真原理及思路--------------------------------------------------------------------------------------2 (三)程序流程图------------------------------------------------------------------------------------------- 3 (四)仿真程序及运行结果------------------------------------------------------------------------------3 (五)实验结果分析---------------------------------------------------------------------------------------5 四、单极性归零波形及其功率谱密度仿真--------------------------------------------------------5 (一)通信原理知识--------------------------------------------------------------------------------------6 (二)仿真原理及思路------------------------------------------------------------------------------ -------6 (三)程序流程图-------------------------------------------------------------------------------------------6 (四)仿真程序及运行结果--------------------------------------------------------------------------------6 (五)实验结果分析-------------------------------------------------------------------------------- -------6 五、升余弦滚降波形的眼图及功率谱密度仿真-------------------------------------------------8 (一)通信原理知识--------------------------------------------------------------------------------------8 (二)仿真原理及思路------------------------------------------------------------------------------ -------9 (三)程序流程图------------------------------------------------------------------------------- -----------9 (四)仿真程序及运行结果------------------------------------------------------------------------------10 (五)实验结果分析---------------------------------------------------------------------------------------11 六、PCM编码及解码仿真-----------------------------------------------------------------------------12 (一)通信原理知识---------------------------------------------------------------------------------- ---12 (二)仿真原理及思路------------------------------------------------------------------------------ ------ 13 (三)程序流程图------------------------------------------------------------------------------- -----------14 (四)仿真程序及运行结果------------------------------------------------------------------------------15 (五)实验结果分析---------------------------------------------------------------------------------------18 七、实验心得---------------------------------------------------------------------------- -------------------18

通信网概述习题册附答案

《通信网概述》习题册 第一章通信网概述及发展 一、填空题 1、通信网的硬件构成要素有:终端设备、传输链路和交换节点。 2、通信网按功能可分为业务网、传送网和支撑网。。 3、通信网的物理拓扑结构有网形、星形、总线形、环形等。 4、支撑网包括:信令网、同步网和管理网。 二、单项选择题 1、OSI协议的层次结构为(D ) A、四层 B、五层 C、六层 D、七层 2、通信网的核心设备是( C ) A、终端设备B传输链路C、交换节点D、以上都不是 三、判断题 1、网状网的拓扑结构较节省链路成本。(错) 2、事实上的网络协议标准是OSI协议体系。(错) 3、OSI协议由ITU-T制定。(错) 四、名词解释 1、业务网:业务网负责向用户提供各种通信业务,如基本话音、数据、多媒体、租用线、VPN等,采用不同交换技术的交换节点设备通过传送网互连在一起就形成了不同类型的业务网。 2、支撑网:支撑网负责提供业务网正常运行所必需的信令、同步、网络管理、业务管理、运营管理等功能,以提供用户满意的服务质量。支撑网包含三部分:信令网、同步网和管理网。 五、简答题 1、请画出通信系统的基本模型,试说明各部分作用。

2、请画出OSI分层协议模型,对于第三层举出2个协议的例子。 OSI分层协议模型: 其中第三层是网络层,网络层的协议有IP协议、ARP协议等 3、通信网的交换技术主要有哪些? 通信网的交换技术有电路交换、分组交换和报文交换,以及在分组交换基础上出现的帧交换和信元交换等。其中电路交换、分组交换和报文交换是三种基本交换技术。 第二章电话网 一、填空题 1、本地固定电话网的类型有特大和大城市本地网和中等城市本地网。 2、路由按呼损分有高效路由和低呼损路由两种。 3、路由选择结构有有极选路结构和无极选路结构两种。 4、移动通信网由移动台(MS)、基站(BS)和移动业务交换中心(MSC)组成。 5、第三代移动通信的标准有WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA。 6、移动通信中采用的多址技术有频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)和码分 多址(CDMA)。

信道建模与仿真

第七章标量信道建模及其仿真 (187) 7.1平坦衰落信道建模 (188) 7.1.1平坦衰落信道理论模型 (188) 7.1.1.1 Clarke信道模型 (188) 7.1.1.2 Suzuki 信道模型 (189) 7.1.2 多普勒功率谱 (191) 7.1.2.1 经典功率谱 (192) 7.1.2.2 高斯功率谱 (194) 7.1.2.3 平均多普勒频移和多普勒扩展 (195) 7.2平坦衰落信道仿真[13] (196) 7.2.1 正弦波叠加法 (197) 7.2.1.1 等距离法(MED)[8] (203) 7.2.1.2 等面积法(MEA)[8] (205) 7.2.1.3 Monte Carlo法(MCM)[8] (209) 7.2.1.4 最小均方误差法(MSEM)[8] (212) 7.2.1.5 精确多普勒扩展法(MEDS)[14] (214) 7.2.1.6 多普勒相位的计算方法 (217) 7.2.1.7 Jakes仿真器(JM)[1] (218) 7.2.1.8 仿真方法的性能分析 (233) 7.2.2 成形滤波器法 (236) 7.3频率选择性衰落信道建模[13] (238) 7.4频率选择性衰落信道仿真 (242) 参考文献 (244) 第七章标量信道建模及其仿真 前面的章节从总体上介绍了信道的基本知识和基本特性,包括大尺度传播、小尺度衰落等等。无疑,了解这些信道特性对我们要在频谱资源有限的信道上,尽可能高质量、大容量传输有用信息起着指导性的作用:讨论大尺度传播不仅对分析信道的可用性、选择载波频率以及切换有重要意义,而且对于移动无线网络的规划也很重要;而讨论小尺度衰落则对传输技术的选择和数字接收机的设计至关重要。因此,信道建模和仿真是研究移动无线通信各种技术和网络规划的基础和关键。建模的评估标准是在不同的环境下所建立的模型与真实无线信道的吻合程度;而仿真的评估标准则在于运算量的复杂度。因此,研究人员需要根据实际情况的不同来进行建模和仿真。下面的章节将重点讲述信道的建模和仿真,本章先介绍标量信道的建模和仿真。 在6.4节中已经介绍了小尺度衰落信道的分类:根据信道的频率选择性,可以把信道分为平坦衰落信道和频率选择性衰落信道;根据信道的空间选择性,可以把信道分为标量信道和矢量信道。因此,本章在介绍不考虑空间角度信息的标量信道建模和仿真时,将分别讨论平坦衰落信道和频率选择性衰落信道。事实上,平坦衰落信道只有一个可分辨径(包括了多个不可分辨径),而频率选择性衰落信道是由多个可分辨径组合而成(其中每一个可分辨径就是一个平坦衰落信道),这也就是说,频率选择性衰落信道的建模比平坦衰落信道的建模更复杂,它是由多个具有不同时延的平坦衰落信道组合而成。因此,平坦衰落信道建模是标量信道建模的基础,我们将在第七章的前半部分重点讲述;在此基础上,第七章的后半部分将介绍频率选择性衰落信道的建模和建模。

Matlab通信系统建模与仿真例题源代码-第三章

% ch3example1A.m clear; f_p=2400; f_s=5000; R_p=3; R_s=25; % 设计要求指标 [n, fn]=buttord(f_p,f_s,R_p,R_s, 's'); % 计算阶数和截止频率 Wn=2*pi*fn; % 转换为角频率 [b,a]=butter(n, Wn, 's'); % 计算H(s) f=0:100:10000; % 计算频率点和频率范围 s=j*2*pi*f; % s=jw=j*2*pi*f H_s=polyval(b,s)./polyval(a,s); % 计算相应频率点处H(s)的值 figure(1); subplot(2,1,1); plot(f, 20*log10(abs(H_s))); % 幅频特性 axis([0 10000 -40 1]); xlabel('频率Hz');ylabel('幅度dB'); subplot(2,1,2); plot(f, angle(H_s)); % 相频特性 xlabel('频率Hz');ylabel('相角rad'); figure(2); freqs(b,a); % 也可用指令freqs直接画出H(s)的频率响应曲线。 % ch3example1B.m clear; f_p=2400; f_s=5000; R_p=3; R_s=25; % 设计要求指标 [n, fn]=ellipord(f_p,f_s,R_p,R_s,'s'); % 计算阶数和截止频率 Wn=2*pi*fn; % 转换为角频率 [b,a]=ellip(n,R_p,R_s,Wn,'s'); % 计算H(s) f=0:100:10000; % 计算频率点和频率范围 s=j*2*pi*f; % s=jw=j*2*pi*f H_s=polyval(b,s)./polyval(a,s); % 计算相应频率点处H(s)的值 figure(1); subplot(2,1,1); plot(f, 20*log10(abs(H_s))); % 幅频特性 axis([0 10000 -40 1]); xlabel('频率Hz');ylabel('幅度dB'); subplot(2,1,2); plot(f, angle(H_s)); % 相频特性 xlabel('频率Hz');ylabel('相角rad'); figure(2); freqs(b,a); % 也可用指令freqs直接画出H(s)的频率响应曲线。 % ch3example2A.m f_N=8000; % 采样率 f_p=2100; f_s=2500; R_p=3; R_s=25; % 设计要求指标 Ws=f_s/(f_N/2); Wp=f_p/(f_N/2); % 计算归一化频率 [n, Wn]=buttord(Wp,Ws,R_p,R_s); % 计算阶数和截止频率 [b,a]=butter(n, Wn); % 计算H(z) figure(1); freqz(b,a, 1000, 8000) % 作出H(z)的幅频相频图, freqz(b,a, 计算点数, 采样率)

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