gsm通信系统性能分析与matlab仿真

《gsm通信系统性能分析与matlab仿真》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、课程设计报告书专用纸淮海工学院课程设计报告书课程名称：通信系统的计算机仿真设计题目：GSM通信系统性能分析与MATLAB仿真系（院）：电子工程学院学期：2013-2014-2专业班级：通信111姓名：兰森莹学号：2011120681评语：成绩：签名：日期：第20页共20页课程设计报告书专用纸GSM通信系统性能分析与MATLAB仿真1绪论1.1研究背景与研究意义GSM是为了解决欧洲第一代蜂窝系统的四分五裂的状态而发展起来的基于TDMA（时分多址）的数字移动通信系统。在GSM之前，欧洲各国在整个欧洲

2、大路上采用了不同的蜂窝标准，用户不能用一种制式的移动台在整个欧洲进行通信，并且模拟网本身的弱点是的它的容量受到限制。作为欧洲一个数字蜂窝移动通信标准的GSM系统于1991年正式在欧洲面世。与第一代移动通信相比，GSM突出的特点是保密性好、抗干扰能力强、频谱效率高和容量大。GSM系统由移动台(MS）、网络子系统(NSS)、基站子系统（BSS）、操作子系统（OSS）四个分系统组成，各分系统之间都有定义明确且详细的标准化接口方案，保证任何厂商提供的GSM系统设备可以互连。同时，GSM系统与各种公用通信

3、网也都详细定义了标准接口规范，使GSM系统可以与各种公用通信网实现互连互通。GSM系统除了可以开放基本的话音业务外，还可以开放各种承载业务、补充业务以及与ISDN相关的各种业务。系统采用FDMA/TDMA及跳频的复用方式，频率复用率高。GSM系统具有较强的鉴权和加密功能，能确保用户和网络的安全需求。目前我国的移动通信网时以GSM系统为基础的网络，并成为拥有GSM移动用户最多的国家。GSM技术在很长一段时间内仍将占据我国通信系统的主导地位，为了更深层次了解此系统现进行GSM通信系统性能分析与Mat

4、lab仿真设计。1.2课程设计的目的和任务通信系统的计算机仿真设计课程设计是通信工程专业的学生在学完通信工程专业基础课，通信工程专业主干课及科学计算与仿真专业课后进行的综合性课程设计。其目的在于使学生在课程设计过程中能够理论联系实际，在实践中充分利用所学理论知识分析和研究设计过程中出现的各种技术问题，巩固和扩大所学知识面，为以后走向工作岗位进行设计打下一定的基础。(1)掌握GSM通信系统设计的过程、步骤、要求、工作内容及设计方法；掌握用仿真通信系统的方法。(2)掌握网络设计方法。(3)提高综合运

5、用专业知识的能力，提高通信工程设计的能力。1.3可行性分析第20页共20页课程设计报告书专用纸一般来说，数字调制与模拟调制的基本原理相同，但是数字信号有离散取值的特点。因此数字调制技术有两种方法：一是利用模拟调制的方法去实现数字调制；另一种是利用数字信号的离散取值特点通过开关键控载波，从而实现数字调制。对GSM通信系统来说，它采用的是GMSK调制方式，它的具有包络恒定，功率谱密度集中带外功率谱密度下降快和邻道干扰较小的优点。2GSM通信系统简介2.1GSM通信系统基本模型设计应用Matlab进行

6、仿真，仿真采用蒙特卡罗模型。通信系统主要包括信息源、发送设备、信道、接收设备和信宿(受信者)。仿真基本框图如图2.1所示。信道信宿GMSK调制信源信源编码信源译码信道译码GMSK解调信道编码噪声源图2.1仿真基本框图信号源：模拟的正旋波语音信号4KHz。抽样器SAMPLE：对模拟信号进行抽样，抽样频率8KHz。量化器A-LAW：A-LAW十三折线法。PCM编码器：将量化后的信号进行PCM编码，变成1个传输速率为64Kbit/s的数字信号。信道编码：选择汉明码、卷积码。调制与解调：选择GMSK调制

7、、解调方式。信道：信号经过调制以后，通过信道，信道选择高斯信道。设置不同的信道信噪比，对系统进行仿真，分析不同信噪比情况下的系统性能。译码：根据信道编码方式，选择对应的信道解码方式。性能分析：信号经过调制、信道、解调过程。在接收端，将得到的数据与原始信号源数据比较，得到在特定信噪比下的误码率。改变系统信噪比，从而得到系统的误码率曲线图，并给出各关键点信号图及星座图。2.2GSM通信系统的性能指标通信系统的主要性能指标包括有效性和可靠性。通信的有效性和可靠性是一对矛盾的统一体，同时做到完美是不现实

8、的，具体表现为若要提高系统的可靠性，可能引起有效性的下降；若要提高系统的有效性，则有可能引起可靠性的下降。因此通常需要根据实际要求有所侧重，互相兼顾达到矛盾的统一。2.3GSM通信系统的性能分析方法2.3.1眼图第20页共20页课程设计报告书专用纸眼图是在数字通信的工程实践中测试数字传输信道质量的一种应用广泛、简单易行的方法。实际上它是一个扫描周期是数字码元宽度的一至二倍并且与之同步的示波器。对于二进制码元，显然1和0的区别越大，接受判决时错判的可能性就越小。由于传输过程中的频带限制，噪声的叠加