通信原理课程设计.docx

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1、通信原理课程设计姓名学号班级目录一、目录2二、任务书3三、具体内容及要求43.1 题目一43.1.1 题目内容43.1.2 设计思想或方法43.1.3 实现的功能或方法43.1.4 程序流程图43.1.5 程序代码53.1.6 仿真框图53.1.7 模块描述及参数设置53.1.8 结果运行103.1.9 结果分析113.2 题目二11321题目内容11322设计思想或方法113.2.2程序流程图12324程序代码13325仿真框图13326模块描述及参数设置14327结果运行20328结果分析203.3 题目三203.3.1 题目内容203.3.2 设计思想或方法203.2.3程序流程图213

2、24程序代码21325结果运行233.2.6结果分析23四、心得与体会23五、参考文献23通信原理课程设计任务书一、目的和要求：要求学生在熟练掌握MATLAB和SimUIink仿真使用的基础上，学会通信仿真系统的基本设计与调试。并结合通信原理的知识，对通信仿真系统进行性能分析。二、实验环境PC机、MatlabZSimulink三、具体内容及要求（1）试用Matlab/Simulink研究BPSK在加性高斯白噪声信道下的误码率性能与信噪比之间的关系；试用MatIab/Simulink研究BPSK+信道编码（取汉明码）在加性高斯白噪声信道下的误码率性能与信噪比之间的关系；分析不同码率对误码率性能的

3、影响。（3）试用Matlab编程实现HDB3码的编解码过程，并画出11O1OOOOOO1110000OOlo的原始、编码和解码图形。四、提交设计报告内容包括： 系统的基本原理框图以及每一个模块的作用； 系统SimUlink仿真过程中，每一个用到的模块中主要参数的意义； 仿真系统参数的设定和设定的依据； 仿真系统参数改变时，给仿真结果带来的影响（如高斯白噪声信道的信噪比增加，则误码率减小）； 仿真程序（需要加注释）。 仿真的结果（波形，误码率等）。五、主要参考文献及资料邵玉斌.MatlabZSimulink通信系统建模与仿真实例分析.清华大学出版社2008年李贺冰等，SimUIink通信仿真教程

4、，国防工业出版社，2006年5月。3.1题目一题目内容试用Matlab/Simulink研究BPSK在加性高斯白噪声信道下的误码率性能与信噪比之间的关系；3.1.2、设计思想或方法先用Simulink建立BPSK在加性高斯白噪声信道（无突发干扰）下的仿真模型，设置好每个模块的参数，编写主程序实现BPSK的输入，在程序运行过程中调用BPSK仿真模型，然后用BitErrorRate取在加性高斯白噪声信道下的误码率，最后画出BPSK在加性高斯白噪声信道下的误码率性能与信噪比之间的关系。3.1.3、实现的功能说明通过调用已建立的BPSK在加性高斯白噪声信道（无突发干扰）下的仿真模型，利用MaUab编程

5、分析BPSK在加性高斯白噪声信道（无突发干扰）的误码率性能。3.1 4、程序流程图3.1.5、 程序代码x=0:20;y=x;M=2hold必取消原来的图fori=l:length(x)SNR=x(i);MS道的信噪比依次取X中的兀素SimCuntitledl*|;省运行仿真程序，得到的误比特率保存在工作区变易BitErrorRatey(i)=mean(BitErrorRate);务计算BitErrorRate的平均值作为本次仿真的误比特率Endsemilogy(xzyz,k,z,LineWidth*,2);%对V取对数画图holdon;xlabel高斯白噪声信道中的SNRD；ylabel(,

6、误码率);titleLBPSK的误码率曲线，);holdon;gridon;告画网格3.1.6、 仿真框图BasebendBasetund3.1.7、 模块描述及参数设置RandomIntegerGeneratOr(随机整数发生器)模块描述：采用该模块产生随机的二进制随机信号作为系统的信源。模块参数：InitiaISeed:随机数种子，不同的随机数种子通常产生不同的序列。SamPletime:抽样时间，表示输出序列中每个二进制符号的持续时间。Frame-basedOUtPUtS:选种表示输出为帧格式，否则输出数据流。Samplesperframe:只有当Frame-basedoutputs选种

7、后才可编辑此参数，它表示输出一帧中包含的抽样点数。此处表示1帧由IO(X)O个比特组成。Outputdatatype：输出数据类型。BPSKModulatorBaSeband(BPSK基带调制器)模块参数：PhaseOffSet(rad):相位偏移AWGNChannel(高斯信道)模块描述：最简单的信道，常指加权高斯白噪声(AWGN)信道。这种噪声假设为在整个信道带宽下功率谱密度(PDF)为常数，并且振幅符合高斯概率分布。模块参数：Initialseed:随机数种子，不同的随机数种子通常产生不同的序列。SNR:信噪比。Inputsignalpower,referencedto1ohm：输入信号

8、功率,参考1欧姆。BPSKDemodulatorBaseband(BPSK基带解调器)模块参数：PhaseOffSet(rad):相位偏移ErrorRateCalculation（误码率计算）模块描述：通过比较传输数据和接收数据来计算误码率，模块的输出数据是长度为n的向量，其中每个元素的意义分别是：误码率或误比特率、总的错误个数、总的参加比较的符号或比特数。模块参数：Receivedelay:指定接收方滞后发送的抽样点数,即接收的第几个值对应发送的第一个值。Computationdelay:指定开始比较时模块忽略的抽样点数CJComputationmode:指定模块是比较全部还是输入数据。Ou

9、tputdata:指定计算结果是输出到工作区还是端口。Selector(信号选择器)模块描述：选择或重组信号，对输入矢量的元素进行有选择的输出。选择第一个，则输出误码率；选择第二个，则输出误码个数；选择第三个，则输出全部码数。模块参数：Numberofinputdimensions:输入维数。Indexmode:索引模式，该模块默认从一开始的(one-based)。Inputportsize:输入口大小。ToWorkSPaCe（将输出数据写入到MaHab的工作空间）模块描述：将其输出写入工作空间。模块将其输出写入到一个由模块VariabIename参数命名的矩阵或结构中。模块参数：Variab

10、lename:写入工作区间的数据名称，默认为simout）1.imitdatapointstolast:模块最多可以保留的数据个数，inf表示无穷大。DeCimatiOn:写入数据的抽样频率，即每隔多少抽样点输入一个值。SamPIetime:写入数据的抽样时间，默认值为-1,表示与上一模块抽样时间相同。Savefonat:将仿真输出保存到工作空间的格式，该模块是将输出保存为为数组形式。3.1.8、运行结果9、结果分析在信道高斯白噪声的干扰下，数字调制系统的误码率取决于信噪比，BPSK的误码率随着信噪比的增大而减小。3.2 、题目二3.2.5、 题目内容试用MaHab/Simulink研究BPS

11、K+信道编码（取汉明码）在加性高斯白噪声信道下的误码率性能与信噪比之间的关系；分析不同码率对误码率性能的影响。3.2.6、 设计思想或方法先用SimUlink建立BPSK在加性高斯白噪声信道（无突发干扰）下的仿真模型，信道编码及解码方式，采用汉明码进行处理，设置好每个模块的参数，编写主程序实现BPSK的输入，在程序运行过程中调用BPSK仿真模型，然后用BitErrorRate取在加性高斯白噪声信道下的误码率，最后画出BPSK在加性高斯白噪声信道下的误码率性能与信噪比之间的关系曲线。3.2.7、 程序流程图3.2.8、 程序代码clcSX表示信噪比x=-2:1:8;y=zeros(size(x)

12、;务产生全零矩阵学信源产生信号的bit等于IoOOObit/sBitRate=100OO;告循环执行仿真程序MeSSageLength=4;CodewordLength=7;fori=l:length(x)SNR=x(i);sim(BPSK-Hamming，)厂运行仿真程序，得的的误比特率保存在工作区变量BitErrOrRate中y(i)=mean(BitErrorRate);三对矩阵中各列的误码率兀素分别求平均值endsemilogy(x,y,-r);当丫轴用对数标度,X轴用线性标度绘制图形holdon;MessageLength=IlCodewordLength=ISfori=l:leng

13、th(x)SNR=x(i);sim(,BPSKJlamming,);&调用仿真程序y(i)=mean(BitErrorRate);%取平均值endsemilogy(x,y,-k,);三y轴用对数标度，X轴用线性标度绘制图形holdon;MessageLength=26CodewordLength=31fori=l:length(x)SNR=x(i);sim(,BPSKJamming,);当调用仿真程序y(i)=mean(BitErrorRate);*取平均值endsemilogy(x,y,-b,);Sy轴用对数标度，X轴用线性标度绘制图形holdon;Xlabe1(信噪比SNR(dB);yla

14、bel(,误码率Pe,);title(,BPSK+汉明码的误码率性能,);legend(码率=4/7,J码率=1l15z,码率=26/311)%给图形加注解axis(-28le-61)坐标轴gridon;名画网格线3.2.9、 仿真框图326、模块描述及参数设置RandomIntegerGenerator（随机整数发电器）模块描述：采用该模块产生随机的二进制随机信号作为系统的信源模块参数：InitialSeed:随机数种子，不同的随机数种子通常产生不同的序列。SamPIetime:抽样时间，表示输出序列中每个二进制符号的持续时间。Frame-basedOUlPUtS:选种表示输出为帧格式，否则

15、输出数据流。Samplesperframe:只有当Frame-basedoutputs选种后才可编辑此参数，它表示输出一帧中包含的抽样点数。此处表示1帧由MeSSageLength个比特组成Outputdatatype：输出数据类型。HammingEncoder(汉明码编码器)模块描述：用于对输入信息进行汉明编码，汉明码是一种能够纠正一位错误的红性分组码，码长为No该信息位的长度为K,N=2M-1(M=3),K=N-Mo模块参数：CodeWOrdLength:码长M-degreeprimitivepolynomial：m次本始多项式BPSKModulatorBaSeband（BPSK基带调制器）