数字移动通信实验报告

【数字移动通信实验报告——跳频扩频】 本次实验主要关注的是跳频扩频（Frequency Hopping Spread Spectrum，简称FHSS）技术在数字移动通信中的应用。跳频扩频是一种有效的抗干扰通信策略，它通过在不同的频率间隙之间快速切换传输信号来分散能量，从而提高通信系统的抗干扰能力和保密性。 实验目的包括： 1. 深入理解扩频通信的基本理论和工作模式。 2. 学习并实现跳频扩频通信系统。 3. 掌握计算跳频信号差错概率的方法。 4. 提高使用MATLAB进行通信系统仿真的技能。 实验原理介绍： 在跳频扩频系统中，可用的信道带宽被分割成许多非重叠的频率间隔，信号在每个时间间隔内占用一个或多个频率间隙，这些间隙的选择由伪随机码（PN序列）控制。接收端使用同步的PN序列来控制频率合成器，使接收到的信号与发射端的伪随机频率匹配，通过混频和解调恢复原始信息。 差错概率的计算对于评估系统性能至关重要。在一个使用二进制FSK传输数字信息的FH系统中，每比特的能量Eb与平均信号功率Ps、比特率R有关。在AWGN信道中，系统的差错概率受到信号噪声比（SNR）的影响，其中处理增益和干扰余裕度是关键参数。 在部分频带干扰下，仿真思路采用了Monte Carlo方法，通过模拟二进制FSK信号的传输过程，其中包括加性高斯噪声的随机引入，以及根据干扰台选择的概率ɑ来模拟干扰。在有噪声的情况下，检测器的输入会受到信道相移和噪声的影响；而在无噪声的情况下，检测器理论上不会产生错误。 程序代码部分展示了计算仿真误码率和理论误码率的过程。通过循环遍历不同每比特能量ρ的值，计算出对应的仿真误码率和理论误码率，并将结果绘制成曲线图，以便于对比和分析。 通过这个实验，学生能够深入理解跳频扩频通信的工作原理，掌握如何在MATLAB环境中建立通信系统的模型，并进行性能评估。实验结果的分析有助于理解在实际通信环境中，跳频扩频系统如何应对各种干扰，以及如何优化系统参数以提高通信质量。同时，该实验也强调了MATLAB在现代通信系统研究和设计中的重要工具角色。