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移动通信仿真实验-MATLAB仿真.doc
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2022-07-05
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移动通信仿真实验-MATLAB仿真
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级移动通信仿真实验
通信 班
一、实验目的:
()通过利用 语言编程学会解决移动通信中基本理论知识的实验分析和验证
方法;
()巩固和加深对移动通信基本理论知识的理解,增强分析问题、查阅资料、创新等
各方面能力。
二、实验要求:
()熟练掌握本实验涉及到的相关知识和相关概念,做到原理清晰,明了;
()仿真程序设计合理、能够正确运行;
()按照要求撰写实验报告(基本原理、仿真设计、仿真代码( 文件)、 仿真
图形、结果分析和实验心得)
三、 实验内容:
1、分集技术在 Rayleigh 衰落信道下的误码率分析
内容要求:
)给出不同调制方式( 任选 种,)在
和 !" 衰落环境下的误码率性能比较,分析这些调制方式的优缺点;
) 给出 !" 衰落信道下 在不同合并方式(##$#)和不同路
径()时的性能比较,分析合并方式的优缺点;
)给出 在 和 !" 衰落信道下 条径和 条径 # 合并时理论
值和蒙特卡洛仿真的比较。
3、直接扩频技术在 Rayleigh 衰落信道下的误码率分析
内容要求:
)%序列、&' 序列和正交 &' 序列在 信道下的 误码率分析;
)%序列、&' 序列和正交 &' 序列在 !" 信道下的 误码率分析;
)%序列在 和 !" 信道下的 误码率分析;
)%序列 !" 信道下不同调制方式 ()时的误码率分析。
四、实验数据
、基于 () 中的 误码性能研究
( *+"," - *!)即双相频移键控,是把模拟信号转换成数据值的
转换方式之一。利用偏离相位的复数波浪组合来表现信息键控移相方式的一种。本实验将
简要介绍 调制方式的特点,调制解调方法,以及在 中在 信道中的误
码性能。
() 调制原理
二进制相移键控()是利用载波的相位的变换来传递信息,而振幅和频率保持不变,
的时域表达式为:
(发送“.时)或 (发送
“.时)
改写之后为或
另外 信号一般用双
极 性 ( /&+ ) 全 占
空矩形脉冲序列与一个正弦载波相乘表征。 各信号具有相同的能量,即
表示每个传输符号能量,
定义为一个矩形脉冲 ,00(
于是在符号区间 00( 内传输的信
号波形可表示为(其中 )
则
如果将其看成两相角之和,
即可表示为
其 中 是
两个正交基函数,定义为
并把改两个基函数能量归一化
到
相位解调与检测
信道中,接受信号可表示为:
其中和是加性噪声的
两个正交分量。
将接受信号与和做互相关,两个相关 器的输出即可产生受噪声污染的信号分量,
可表示为
,111
其中
且两正交噪声分量是零均值
互不相关的高斯随机过程,于是
和的方差是:
最佳检测器将接受信号向量 + 投射到所有可能的传输信号向量之一上,并选对应于最大投
影的向量,据此相关准则即为
111
由于全部信号都具有相等的能量,因此
数字相位调制的一种等效检测器标准就
是计算接收信号向量的相位:
并从信号集中选取其相位最接近的信
号。
在 信道中,二相相位调制与二进制 相同,差错概率为:
,其中为每比特能量。
()程序代码
2在平坦衰落信道的
m
无码性能仿真3333333333333333333333333333333333333
23333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333
4-5
445
*'6652给定要进行仿真的信噪比7'8
*'69652给定要进行理论计算的信噪比7'8
2333333333333对 *'进行&*#+&仿真33333333333333333333333333333333
-&+ 6*!"7 *'8
/7 *'7 8852调用函数对给定信噪比进行仿真
,': :++:/+7 8/52通过调用函数仿真获得比特误码率
*'5
233333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333
23333333333333对 *'进行理论分析333333333333333333333333333333333333333
-&+ 6*!"7 *'8
;/7 *'7 83&!78852'单位信噪比化成一般式信噪比
"&:++:/+7 8-<*47,=+738852调用函数计算理论值
*'5
233333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333
23333333333333绘制相关曲线333333333333333333333333333333333333333333333333
4&&+'->"
", &!7 *'1,': :++:/+1?!3?852绘制比特误码率曲线
"&'
", &!7 *'1"&:++:/+1?!?852绘制理论比特误码率曲线
!*'7?仿真误码率?1?理论误码率?85
;7?$7'8?8
7??8
7?在信道中的误码性能 ?8
78在 信道中 的误码率分析
基于前面的仿真原理,将理论值与仿真值进行对比,分析合理性,首先由 () 程序
产生信号源,再模拟 平坦衰落信道中叠加加性高斯白噪声,在接收端对接收信号进
行检测与估值,并对信号进行判决恢复原始信号。得到仿真比特误码率和理论比特误码率
如下:
分析:从上图可以看出,仿真比特误码率和理论比特误码率非常接近,不管是在信噪比
较低的情况下,还是信噪比较高的情况下,两者都符合得很好,但可以看出,随着信噪比
逐渐加大,两者渐渐有了分叉,慢慢显示出差距来,这说明在大信噪比的情况下,理论值
还是会偏离实际值的,但是误码率越来越小,越来越向好的方向发展。
下 面
则 给
出 了
三 种
调 制
方 式
的 误
码 性
能 比
较
分 析 :
将
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oligaga
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