通信原理仿真——多径信道仿真实验
通信原理仿真-多径信道仿真实验
多径信道仿真实验报告一、AM 、DSB 调制及解调要求：用matlab 产生一个频率为1Hz ，功率为1的余弦信源()m t ，设载波频率10c Hz ω=，02m =,试画出：AM 及DSB 调制信号的时域波形；12345678910tAM 时域波形图12345678910tDSB 时域波形图01002003004005006007008009001000NAM 频谱图1002003004005006007008009001000NDSB 频谱图● 采用相干解调后的AM 及DSB 信号波形；1002003004005006007008009001000AM 波1002003004005006007008009001000-1.5-1-0.50.511.5DSB 波● AM 及DSB 已调信号的功率谱；10020030040050060070080090010005105AM 波功率谱0100200300400500600700800900100051015x 104DSB 波功率谱调整载波频率及m0，观察分的AM 的过调与DSB 反相点现象。
在接收端带通后加上窄带高斯噪声，单边功率谱密度00.1n ，重新解调。
%% 加噪解调noise=wgn(1,length(sAM),0.2); %高斯噪声h2=fir1(100,[2*8.9/100,2*11.1/100]); %带通滤波器设计znoise=conv(noise,h2); %窄带高斯噪声sAM2=sAM+znoise(101:end);sDSB2=sDSB+znoise(101:end);spAM2=sAM2.*ct;spDSB2=sDSB2.*ct;b=fir1(100,0.12*2);sdAM2=filter(b,1,spAM2);sdAM_2=2.*sdAM2-m0;sdAM__2=sdAM_2(50:end); %去暂态figure(6);plot(sdAM__2,'r');hold on;plot(mt);legend('加噪解调后','原信号');title('AM波');% 同理画DSB1002003004005006007008009001000-2-1.5-1-0.500.511.52AM 波1002003004005006007008009001000-2-1.5-1-0.500.511.52DSB 波二、SSB 调制及解调要求：用matlab 产生一个频率为1Hz ，功率为1的余弦信源，设载波频率10c Hz ω=，,试画出：● SSB 调制信号的时域波形；12345678910-1-0.500.51tSSB 下边带时域波形1002003004005006007008009001000010*******400NSSB 下边带频谱图● 采用相干解调后的SSB 信号波形；1002003004005006007008009001000-1.5-1-0.50.511.5SSB 波● SSB 已调信号的功率谱；0100200300400500600700800900100024681012144SSB 波功率谱在接收端带通后加上窄带高斯噪声，单边功率谱密度00.1n =，重新解调。
无线信道多径衰落的仿真
移动无线信道多径衰落的仿真摘要在移动通信迅猛发展的今天，人与人的交流越来越多的依赖于无线通信。
而无线信道的好坏直接制约着无线通信质量的提高，因此对无线信道的研究有利于提高通信传输速率。
本次课程设计用simulink对移动无线信道多径衰落特性进行了仿真，并且和理想传输环境下的情况进行比较得出了结论。
关键词：移动通信；无线信道；频率选择性衰落；多径传播移动通信是指双方或至少其中一方在运动状态中进行信息传递的通信方式，是实现通信理想目标的重要手段。
移动通信满足了人们在任何时间任何空间上通信的需求，同时，由于集成电路、计算机和软件工程的迅速发展为移动通信的发展提供了技术支持，移动通信的发展速度远远超过了人们的预料。
移动通信追求在任何时间任何地方以任何方式与任何人进行通信，也就是移动通信的理想境界——个人通信。
要实现这个理想，高效率、高质量是前提。
所以，除了研究发射机接收机可以达到目的外，对于无线信道的研究更为重要。
无线信道的好坏直接影响无线通信的质量和效率，对无线信道建立数学模型是一种科学的研究方法，通过建模可以了解影响信号传输质量的因素以及解决的方法。
无线信道中，小尺度衰落占有重要地位，所以，研究小尺度衰落的特性和建模方法对于无线信道的研究具有重大意义。
第1章移动通信概述 (1)1.1移动通信的发展史 (1)1.2移动通信的特点 (2)第2章无线信道的概念和特性 (3)2.1 无线信道的定义 (3)2.2 无线信道的类型 (4)2.3 无线移动信道的概念 (5)2.4 移动信道的特点 (5)第3章调制解调 (7)第4章系统仿真及结果分析 (8)4.1 QPSK 调制解调系统的仿真 (8)4.2 利用Matlab研究QPSK信号 (10)总结 (14)参考文献 (15)附录一： (16)附录二： (18)第1章移动通信概述1.1移动通信的发展史移动通信的发展大致经历了以下几个发展阶段：1．20世纪20～30年代：警车无线电调度电话（AM调幅），使用频率为2 MHz。
多径衰落信道仿真与分析
多径衰落信道仿真与分析移动通信是当前最主流的通信方式，而无线信道是移动通信中传输信号的媒介，只有深刻掌握和了解移动无线信道的特征，我们才能提出解决各种干扰的措施。
移动无线信道传输特性的仿真对移动通信的研究具有重要意义,其中多径衰落仿真又是其中的重点和难点。
移动通信的特点是传播的开放性、接收环境的复杂性和通信用户的随机移动性。
在无线通信信道中，大气的反射或折射、建筑物和其他物体的反射导致了发送和接收天线之间通常存在多于一条的信号传播路径。
由多径引起的信号衰落是影响通信性能的一个主要因素，所以在通信方案可行性研究以及系统设计、优化等过程中，经常要考虑到多径衰落及相关的解决方案。
本次设计用MATLAB对信号在多径信道中的传输进行了仿真。
移动通信的传输媒介即大气空间就是无线道，信道很复杂的特性并就是无线道，信有很复杂的特性并就是无线道，信有很复杂的特性并且其特性会不断变化，各种地形物的影响和用户终端的移动使得无线信道具有极大的随机性。
一般用路径损失、阴影衰落和多三种效应描述路径损失、阴影衰落和多三种效应描述大、中小大、中小大、中小 3种不同尺度范围内信道对传输号的作用。
多径衰落也称快种不同尺度范围内信道对传输号的作用。
多径衰落也称快，是由于同一信号沿两个或多路径传播，以微小的时间差到达接收机相互干涉引起。
而这些波称为多径。
在接收天线处合成一个幅度和相位都急剧变化的信这些波称为多径。
在接收天线处合成一个幅度和相位都急剧变化的信这些波称为多径。
在接收天线处合成一个幅度和相位都急剧变化的信这些波称为多径。
在接收天线处合成一个幅度和相位都急剧变化的信这些波称为多径。
在接收天线处合成一个幅度和相位都急剧变化的信号，其变化程度取决于多径波的强、传播时间差以及信号带宽其变化程度取决于多径波的强、传播时间差以及信号带宽。
主要表现在 3个方面:1)经过短距离或时间传播后信号强度产生急剧变化；2) 在不同路径上，存在着时变多普勒频移引起的随机率调制；3) 多径传播时延引起的扩展。
多径信道仿真课程设计
多径信道仿真课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解多径信道的概念，掌握其产生原因及影响；2. 学习多径信道仿真的原理和常用仿真方法；3. 掌握利用相关软件进行多径信道仿真的操作步骤。
技能目标：1. 能够运用所学知识，分析实际通信过程中多径信道的影响；2. 培养学生运用仿真软件进行多径信道仿真的能力；3. 提高学生解决实际通信问题，优化通信系统性能的技能。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对通信工程领域的兴趣，激发学习积极性；2. 培养学生的团队合作精神，提高沟通与协作能力；3. 增强学生面对实际问题时的自信心，培养勇于挑战、不断探索的精神。
本课程针对高中年级学生，结合学科特点，注重理论联系实际，以实际通信问题为载体，提高学生对多径信道的认识。
课程设计考虑学生的认知水平和学习兴趣，通过讲解、演示、实践等多种教学手段，使学生掌握多径信道仿真的相关知识。
在教学过程中，关注学生的个体差异，鼓励学生积极参与，培养其独立思考和解决问题的能力。
通过本课程的学习，使学生能够达到以上所述的知识、技能和情感态度价值观目标，为后续学习打下坚实基础。
二、教学内容1. 多径信道基本概念：介绍多径信道的定义、产生原因及分类；- 教材章节：第二章第二节“无线信道特性”2. 多径信道仿真原理：讲解多径信道仿真的基本原理和方法；- 教材章节：第三章第三节“信道仿真技术”3. 多径信道仿真软件操作：指导学生掌握常用多径信道仿真软件的使用方法；- 教材章节：第四章第二节“信道仿真软件及其应用”4. 实际案例分析：分析实际通信系统中多径信道的影响，提出解决方案；- 教材章节：第五章“实际通信系统中的信道问题”5. 课堂实践：组织学生进行多径信道仿真实验，巩固所学知识；- 教材章节：第六章“信道仿真实验”教学内容安排与进度：第一课时：多径信道基本概念第二课时：多径信道仿真原理第三课时：多径信道仿真软件操作第四课时：实际案例分析及课堂实践教学内容旨在保证科学性和系统性，结合教材章节内容，注重理论与实践相结合，使学生能够全面掌握多径信道仿真的相关知识。
BFSK的多径效应实验仿真
BFSK及其多径效应实验仿真一．实验目的：(1) 熟悉MATLAB Simulink的使用方法；(2) 熟悉加性高斯白噪声信道的特点和多路径瑞利衰落信道的特点；(3) 熟悉BFSK(2进制频移键控) 调制的原理；(4)用Simulink仿真BFSK在加性高斯白噪声信道的传输性能；(5)用Simulink仿真BFSK在多径瑞利衰落信道中的传输性能；(6) 观测并记录仿真结果，对结果进行比较和分析；(7) 按照要求完成设计报告。
二．实验要求：利用SIMULINK和M函数相结合的方式仿真BFSK 调制在多路径瑞丽衰落信道中的传输性能。
其中 source产生速率为10Kbit/s、帧长度为1秒的二进制数据源data,并且通过BFSK产生调制信号。
BFSK调制的频率间隔为24KHz, BPSK 调制符号的样点数为2，调制信号通过多径瑞利衰落信道，移动终端相对运动速率为40公里/小时，接收端对信号进行解调，并把解调后的信号和原始数据信号相比较计算误比特率。
最后Sink模块根据SNR与误比特率的关系绘制曲线。
三．实验原理：1.加性高斯白噪声信道是最简单的一种噪声信道，表现为信号围绕平均值的一种随机波动过程。
AWGN的均值为零，方差为噪声功率的大小。
一般情况下，噪声功率越大信号的波动幅度越大，接收端接收到的信号误比特率越高。
衰落的成因：多径因素：多径具有不同的时延和不同的接收强度，它们之间形成了衰落。
Doppler：Doppler shift（由于无线信道移动台和基站的相对运动）和Doppler spread（多个多径分量经由不同的的方向到达接收机）。
衰落信道的统计特性：Gaussian分布Rayleigh(瑞利)分布Rice(莱斯)分布对数正态分布2.多径瑞利衰落信道:多径衰落是移动通信系统中的一种相当重要的衰落信道类型，它在很大程度上影响着移动通信系统的质量。
在移动通信系统中，发送端和接收端都可能处在不停的运动状态之中，发送端和接收端之间的这种相对运动将产生多普勒频移(Doppler shift)。
多径时变信道模型仿真及性能分析
多径时变信道模型仿真及性能分析
多径时变信道模型是一种模拟无线信道传输中存在的多径传播效应以
及随时间变化的信道时变性质的模型。
在无线通信中，信号在传播过程中
会经历多个路径，因此到达接收端的信号由多个路径传播并叠加在一起。
而时变性质则是指信道传输参数随时间变化的特性。
为了对多径时变信道进行模拟仿真并进行性能分析，首先需要选择合
适的信号模型。
常用的信号模型包括瑞利信道模型和高斯信道模型。
其中，瑞利信道适用于室外环境，主要考虑到多径传播效应；高斯信道适用于室
内环境，主要考虑到噪声的影响。
在仿真中可以根据具体需求选择合适的
信号模型。
接下来，需要确定仿真的参数。
多径时变信道模型的参数包括多径时延、多径衰落、多径幅度等。
这些参数可以根据实际场景进行设置，或者
通过测量获取。
在仿真过程中，可以通过设置不同的参数来模拟不同的信
道特性和环境。
进行性能分析时，常用的指标包括误码率、信噪比、信道容量等。
可
以通过对仿真结果进行统计分析得到不同信道条件下的性能指标，并与理
论值进行对比。
总结起来，多径时变信道模型的仿真和性能分析是针对无线通信中存
在的多径传播效应和信道时变性质进行的。
这可以通过选择合适的信号模型、参数设置和仿真工具来实现。
在仿真过程中，可以对不同的信道条件
进行模拟，并通过性能分析来评估系统的性能。
通信信号多路径传输信道实时分配方法仿真
通信原理仿真作业(第4章)
1 通信原理仿真作业要求：环境：统一使用matlab2012。
代码：注释详细，用图表输出并说明结果。
文档：与代码一起附一份结果分析文档，说明参数对结果的影响并分析原因。
第四章 信道与噪声1. 恒参信道对信号传输的影响信道响应函数为()()|()|j f H f H f e φ-=，输入信号为()()n s nx t a g t nT =-∑，其中1,01,()0,s s t T T g t else ≤<⎧==⎨⎩，用matlab 画出如下情况时的信道输出信号，()H f 可自定义。
● 无失真信道，如()j f H f e π-=● 幅度失真信道，如sin ()j f f H f e fπππ-= ● 相位失真信道，如(1)(1),0(),0j f j f e f H f e f ππ---+⎧≥=⎨<⎩2. 多径信道对单频信号的影响设一个幅度为1，频率为10Hz 的单频信号经过20条路径传输得到的波形及频谱，这20条路径的衰减相同，但时延的大小随时间变化，每径的时延变化规律为正弦型，变化的频率从0－2Hz 随机均匀抽取。
用matlab 进行时、频域的对比分析。
3. 多径信道对数字信号的影响设有一条三径传输的信道31()()i i i s t u b t τ==-∑，其参数如下：1231230.5,0.707,0.5;0,1,2u u u τττ======● 用matlab 画出信道的幅频响应和相频响应；● 设信道输入信号为1,0()(),()10,s n s s n t T b t a g t nT g t T else≤<⎧=-==⎨⎩∑其中，，画出输出信号波形。
● 同相的输入信号，改变s T 后画出波形并比较。
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多径信道仿真实验报告
一、AM 、DSB 调制及解调
要求:用matlab 产生一个频率为1Hz,功率为1的余弦信源()m t ,设载波频率
10c Hz ω=,02m =,试画出:
AM 及DSB 调制信号的时域波形;
1
2
3
4
567
8
9
10
t
AM 时域波形图
1
2
3
4
56
7
8
9
10
t
DSB 时域波形图
0100200300400
500600700
8009001000
N
AM 频谱图
100
200
300
400
500600
700
800
900
1000
N
DSB 频谱图
● 采用相干解调后的AM 及DSB 信号波形;
1002003004005006007008009001000
AM 波
100200300400500600700800900
1000
-1.5-1
-0.5
0.5
1
1.5
DSB 波
● AM 及DSB 已调信号的功率谱;
1002003004005006007008009001000
5
10
5
AM 波功率谱
01002003004005006007008009001000
5
1015x 10
4
DSB 波功率谱
调整载波频率及m0,观察分的AM 的过调与DSB 反相点现象。
在接收端带通后加上窄带高斯噪声,单边功率谱密度
00.1
n ,重新解调。
%% 加噪解调
noise=wgn(1,length(sAM),0、2); %高斯噪声
h2=fir1(100,[2*8、9/100,2*11、1/100]); %带通滤波器设计znoise=conv(noise,h2); %窄带高斯噪声
sAM2=sAM+znoise(101:end);
sDSB2=sDSB+znoise(101:end);
spAM2=sAM2、*ct;
spDSB2=sDSB2、*ct;
b=fir1(100,0、12*2);
sdAM2=filter(b,1,spAM2);
sdAM_2=2、*sdAM2-m0;
sdAM__2=sdAM_2(50:end); %去暂态
figure(6);
plot(sdAM__2,'r');hold on;
plot(mt);
legend('加噪解调后','原信号');title('AM波');
% 同理画DSB
1002003004005006007008009001000
-2-1.5-1-0.500.511.52AM 波
1002003004005006007008009001000
-2-1.5-1-0.500.511.52DSB 波
二、SSB 调制及解调
要求:用matlab 产生一个频率为1Hz,功率为1的余弦信源,设载波频率
10c Hz ω=,,试画出:
● SSB 调制信号的时域波形;
1
2
3
4
567
8
9
10
-1-0.500.5
1t
SSB 下边带时域波形
100
200
300
400
500600
700
800
900
1000
010*******
400N
SSB 下边带频谱图
● 采用相干解调后的SSB 信号波形;
1002003004005006007008009001000
-1.5-1
-0.5
0.5
1
1.5
SSB 波
● SSB 已调信号的功率谱;
01002003004005006007008009001000
2
4
6
8
10
12
14
4
SSB 波功率谱
在接收端带通后加上窄带高斯噪声,单边功率谱密度00.1n =,重新解调。
1002003004005006007008009001000
-1.5-1
-0.5
0.5
1
1.5
SSB 波
三、FM 调制及解调
要求:设输入信号为()cos 2m t t π=,载波中心频率为10c z f H =,VCO 的压控振荡系
数为5/z H V ,载波平均功率为1W 。
试画出:
● 已调信号的时域波形; ● 已调信号的振幅谱;
1
2
3
4
56
7
8
9
10
-1-0.500.5
1时域波形
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
050100150
200频域
● 用鉴频器解调该信号,并与输入信号比较。
100
200
300
400
500600
700
800
900
1000-1-0.500.51
-2-1012
FM 波
四、实验结果讨论及心得
（1）AM与DSB的调制、(相关)解调过程几乎一样,不同之处仅在直流分量处,这也就是AM 波相比DSB有多一种包络检波的解调方式;
（2）AM的过调与m0有关;而在理论上,DSB的反相现象一直存在,只不过可能由于载频的不同使得抽样不同,最终呈现的结果则会随载频的变
化而决定就是否出现反相点;
（3）SSB的调制本采用的将DSB过低通滤波器,但可能就是由于此频带过窄而无法完全实现滤波器。
所以最后,我还就是由公式得出的信号; （4）在加噪声上,我就是将噪声过窄带滤波器再加到调制信号上的,而最后的波形都还较为客观;。