现代通信技术实验指导书实验

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1、现代通信技术实验指导书实验实验一数字通信Matlab程序仿真一、实验目的1、掌握Matlab程序设计的基本方法；2、掌握Matlab通信仿真的基本原理；3、掌握信源产生、信道编码、调制、信道传输、解调、信道译码、差错比较等通信过程的仿真方法；4、掌握仿真结果的图形化表示方法；5、仿真比较几种2FSK、2PSK、QPSK、DQPSK、16PSK、16QAM等调制方法的性能；6、仿真比较Hamming码不同码型的纠错性能。二、实验原理仿真是衡量系统性能的工具，它通过仿真横型的仿真结果来推断原系统的性能，从而为新系统的建立或原

2、系统的改造提供可靠的参考。通过仿真，可以降低新系统失败的可能性，消除系统中潜在的瓶颈，防止对系统中某些功能部件造成过量的负载，优化系统的整体性能。实际的通信系统是一个功能结构相当复杂的系统，对这个系统做出的任何改变(如改变某个参数的设置，改变系统的结构等)都可能影响到整个系统的性能和稳定。因此，在对原有的通信系统做出改进或建立一个新系统之前．通常需要寸这个系统进行建模和仿真，通过仿真结果衡量方案的可行性，从中选择最合理的系统配置和参数设置，然后再应用于实际系统中。这个过程就是通信仿真。通信仿真是衡量通信系统性能的工具。通

3、信仿真可以分成离散事件仿真和连续仿真。在离散事件仿真中，仿真系统只对离散事件做出响应，而在连续仿真中，仿真系统对输入信号产生连续的输出信号；离散事件仿真是对实际通信系统的—种简化，它的仿真建模比较简单，整个仿真过程需要花费的时间出比连续仿真少。虽然离散事件仿真舍弃了一些仿真细节，在有些场合显得不够具体，但仍然是通信仿真的主要形式。与一般的仿真过程类似．在对通信系统实施仿真之前，首先需要研究通信系统的特性，通过归纳和抽象建立通信系统的仿真模型。下图所示是关于通信系统仿真流捏的一个示意图。从图中可以看到，通信系统仿真是一个循

4、环往复的过程，它从当前系统出发，通过分析建立起一个能够在一定程度上描述原通信系统的仿真模型，然后通过仿真实验得到相关的数据，通过对仿真数掂的分析可以得且相应的结论，然后把这个结论应用到对当前通信系统的改造中，如果改造后通信系统的性能并不像仿真结果那样令人满意，还需要重新实施通信系统仍真，这时候改造后的通信系统就成了当前系统，并且开始新一轮的通信系统仿真过程。通信系统仿真的模型Matlab仿真中，程序在命令窗口（CommandWindow）中按照代码的顺序解释执行，运行的初值、中间结果及输出形成数据流。程序中的函数按照数据

5、流的顺序依次执行，这意味着处理的数据首先要经过一个运算阶，然后再激活下一个运箅阶。这种仿真被称为数据流仿真。Matlab仿真可在命令窗口逐行输入命令（函数），逐步完成仿真。也可在文本编辑器中先全部编写完成全部代码，形成M文件，再运行该文件执行仿真。对Matlab来说，两者没有差别。只是M文件执行时，中间不需要不断的向命令窗口输入，比较方便而已。Matlab通信工具箱包含了大量应用于通信领域的库函数。这些库函数是完成通信程序仿真的基础，大大方便了研究人员。这些库函数包括：（1）信号源函数；randerrGeneratebi

6、terrorpatternsrandintGeneratematrixofuniformlydistributedrandomintegersrandsrcGeneraterandommatrixusingprescribedalphabetwgnGeneratewhiteGaussiannoise（2）性能估计函数berawgnBiterrorrate(BER)foruncodedAWGNchannelsbercodingBiterrorrate(BER)forcodedAWGNchannelsberconfintBE

7、RandconfidenceintervalofMonteCarlosimulationberfadingBiterrorrate(BER)forRayleighfadingchannelsberfitFitacurvetononsmoothempiricalBERdatabersyncBiterrorrate(BER)forimperfectsynchronizationbiterrComputenumberofbiterrorsandbiterrorratedistspecComputethedistancespec

8、trumofaconvolutionalcodeeyediagramGenerateaneyediagramnoisebwEquivalentnoisebandwidthofafilterscatterplotGenerateascatterplotsemianalyticCalculatebiterrorrateu