本科毕业设计__基于matlab的通信系统仿真报告.doc

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1、创新实践报告报告题目：基于matlab的通信系统仿真学院名称：信息工程学院姓名：余盛泽班级学号：11042232指导老师：温靖二O一四年十月十五日目录一、引言3二、仿真分析与测试42.1随机信号的生成42.2信道编译码42.2.1卷积码的原理42.2.2译码原理52.3调制与解调52.3.1BPSK的调制原理52.3.2BPSK解调原理62.3.3QPSK调制与解调72.4信道82.4.1加性高斯白噪声信道82.4.2瑞利信道82.5多径合并82.5.1MRC方式82.5.2EGC方式92.6采样判决92.7理论值与仿真结果的对比9三、系统仿真分析113.1有信道编码和无信道编码的的

2、性能比较113.1.1信道编码的仿真113.1.2有信道编码和无信道编码的比较123.2BPSK与QPSK调制方式对通信系统性能的比较133.2.1调制过程的仿真133.2.2不同调制方式的误码率分析143.3高斯信道和瑞利衰落信道下的比较153.3.1信道加噪仿真153.3.2不同信道下的误码分析153.4不同合并方式下的对比163.4.1MRC不同信噪比下的误码分析163.4.2EGC不同信噪比下的误码分析163.4.3MRC、EGC分别在2根、4根天线下的对比173.5理论数据与仿真数据的区别17四、设计小结19参考文献20一、引言现代社会发展要求通信系统功能越来越强，性能越来

3、越高，构成越来越复杂；另一方面，要求通信系统技术研究和产品开发缩短周期，降低成本，提高水平。这样尖锐对立的两个方面的要求，只有通过使用强大的计算机辅助分析设计技术和工具才能实现。在这种迫切的需求之下，MATLAB应运而生。它使得通信系统仿真的设计和分析过程变得相对直观和便捷，由此也使得通信系统仿真技术得到了更快的发展。通信系统仿真贯穿着通信系统工程设计的全过程，对通信系统的发展起着举足轻重的作用。通信系统仿真具有广泛的适应性和极好的灵活性，有助于我们更好地研究通信系统性能。通信系统仿真的基本步骤如下图所示：二、仿真分析与测试2.1随机信号的生成利用Matlab中自带的函数randsr

4、c来产生0、1等概分布的随机信号。源代码如下所示：globalNN=300;globalpp=0.5;source=randsrc(1,N,[1,0;p,1-p]);2.2信道编译码2.2.1卷积码的原理卷积码(convolutionalcode)是由伊利亚斯(p.Elias)发明的一种非分组码。在前向纠错系统中，卷积码在实际应用中的性能优于分组码，并且运算较简单。卷积码在编码时将k比特的信息段编成n个比特的码组，监督码元不仅和当前的k比特信息段有关，而且还同前面m=(N-1)个信息段有关。通常将N称为编码约束长度，将nN称为编码约束长度。一般来说，卷积码中k和n的值是比较小的整数。

5、将卷积码记作(n,k,N)。卷积码的编码流程如下所示。可以看出：输出的数据位V1,V2和寄存器D0,D1,D2,D3之间的关系。根据模2加运算特点可以得知奇数个1模2运算后结果仍是1，偶数个1模2运算后结果是0。2.2.2译码原理卷积码译码方法主要有两类：代数译码和概率译码。代数译码主要根据码本身的代数特性进行译码，而信道的统计特性并没有考虑在内。目前，代数译码的主要代表是大数逻辑解码。该译码方法对于约束长度较短的卷积码有较好的效果，并且设备较简单。概率译码，又称最大似然译码，是基于信道的统计特性和卷积码的特点进行计算。在现代通信系统中，维特比译码是目前使用最广泛的概率译码方法。维特

6、比译码算法基本原理是：将接收到的信号序列和所有可能的发送信号序列比较，选择其中汉明距离最小的序列认为是当前发送序列。维特比译码的前提是建立合适的网格图，以便寻找最优路径。或者可以认为，维特比译码的关键是寻找最优路径。在实际的译码操作过程中，怎样建立网格以及建立网格后的路径的选择是译码的关键问题。2.3调制与解调2.3.1BPSK的调制原理在二进制数字调制中，当正弦载波的相位随二进制数字基带信号离散变化时，则产生二进制移相键控2PSK信号。通常用已调信号载波的0度和180度分别表示二进制数字基带信号的1和0。二进制移相键控信号的时域表达式为其中，与2ASK和2FSK时的不同，在2PS

7、K调制中，应选择双极性，即当发送概率为P，，当发送概率为1-P,。若是脉宽为、高度为1的矩形脉冲，则有当发送概率为P时，（式2—2）发送概率为1-P时，（式2—3）由（式2—2）和（式2—3）可以看出，当发送二进制符号1时，已调信号取0度相位，当发送二进制符号为0时，取180度相位，则有，其中发送符号1，，发送符号0，。这种以载波的不同相位直接表示相应二进制数字调制信号的调制方式，称为二进制绝对移向方式。下面为2PSK信号调制原理框图2.1所示：S(t)码