通信系统仿真课程设计报告new

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1、通信系统仿真课程设计报告题目：基于Matlab的通信系统仿真班级：姓名：学号：指导老师：一、系统综述利用Matlab仿真软件，完成如图所示的一个基本的数字通信系统。信号源产生0、1等概分布的随机信号，映射到16QAM的星座图上，同时一路信号已经被分成了实部和虚部，后边的处理建立在这两路信号的基础上。实部、虚部信号分别经过平方根升余弦滤波器，再加入高斯白噪声，然后通过匹配滤波器（平方根升余弦滤波器）。最后经过采样，判决，得到0、1信号，同原信号进行比较，给出16QAM数字系统的误码。系统框图二、系统实现1、随机信号的产生利用Matlab中自带的函

2、数randint来产生n*k随机二进制信号。源程序如下：M=16;k=log2(M);%每个符号的比特数n=6000;%输入码元的长度fd=1;fc=4*fd;fs=4*fc;xEnc=randint(n*k,1);%产生长度为n*k的随机二进制信号plot(xEnc);2、星座图映射将随机二进制信号映射到16QAM星座图上。每四个bit构成一个码子，具体实现的方法是，将输入的信号进行串并转换分成两路，分别叫做I路和Q路。再把每一路的信号分别按照两位格雷码的规则进行映射，这样实际上最终得到了四位格雷码。为了清楚说明，参看表1。表1两位格雷码的映

3、射规律两位0、1码映射后（按格雷码）00-301-111110316QAM调制模块程序如下：function[gPsk,map]=qam_modu(M)gPsk=bitxor(0:sqrt(M)-1,floor((0:sqrt(M)-1)/2))';%转换成格雷码%产生16QAM的星座对应点的十进制数值map=repmat(gPsk,1,sqrt(M))+repmat(sqrt(M)*gPsk',sqrt(M),1);%remat(A,m,n)表示复制m行A，n列Amap=map(:);end星座图映射模块程序如下（系统框图中图1的程序）：fu

4、nctionxmod=plot_astrology(M,k,mapping,xEnc,d)t1=qammod(mapping,M);%16-QAM调制，将十进制数化为复数if(d==1)scatterplot(t1);%星座图（图1）title('16QAM调制后的星座图（图1）')gridonholdon;%加入每个点的对应4位二进制码forjj=1:length(t1)text(real(t1(jj))-0.5,imag(t1(jj))+0.5,dec2base(jj-1,2,4));endset(gca,'yTick',(-(k+1):2

5、:k+1),'xTick',(-(k+1):2:k+1),...'XLim',[-(k+1)k+1],'YLim',[-(k+1)k+1],'Box','on',...'YGrid','on','XGrid','on');endxlabel('In-Phase');holdoff;set(gcf,'Color','w')xSym=reshape(xEnc,k,numel(xEnc)/k).';%将一个长信号变化为每4个一组，分为4个数的矩阵,用于编码xSym=bi2de(xSym,'left-msb');%将4位二进制数化为10进制数xSym=

6、mapping(xSym+1);%映射到星座图上对应该的点xmod=qammod(xSym,M);%转化为复数形式end得到的星座图如图1所示，图上注明了每一个点对应的01序列。图116QAM调制后的星座图从上边的星座图上可以清楚的看到，任意相邻的两个点之间它们对应的4个bit中只有一个有差别，也就是格雷码的特点。而采用格雷码主要目的是当信噪比较大时，也就是系统的误码率比较低的情况下，当出现一个符号错误的情况下，往往只是这个符号中的一个bit位出现了误码，因此这个情况下误码率和误bit率是4：1，这一特性在后边的误码率计算的过程中会有应用。3、

7、波形成型（平方根升余弦滤波器）为了避免相邻传输信号之间的串扰，多元符号需要有合适的信号波形。方波是在本地数字信号处理时常见的波形，但在实际传输时这种方波并不合适。根据奈奎斯特第一准则，在实际通信系统中一般均使接收波形为升余弦滚降信号。这一过程由发送端的基带成形滤波器和接收端的匹配滤波器两个环节共同实现，因此每个环节均为平方根升余弦滚降滤波，两个环节合成就实现了一个升余弦滚降滤波。实现平方根升余弦滚降信号的过程称为“波形成形”，通过采用合适的滤波器对多元码流进行滤波实现，由于生成的是基带信号，因此这一过程又称“基带成形滤波”。平方根升余弦滤波器的

8、冲激响应基带平方根升余弦滤波器具有以下定义的理论函数其中：是奈奎斯特平率，是滚降系数。平方根升余弦滤波器的冲激响应很显然的引入了符号间干扰（ISI）即