通信仿真软件课程设计.doc

通信仿真软件课程设计目录第1章 总述11.1 设计目的11.2 设计内容1第2章 课程设计的内容22.1 课程设计A22.1.1 设计内容22.1.2 设计过程22.1.3 设计结果22.2 课程设计B32.2.1 设计内容32.2.2 设计过程32.2.3 设计结果42.3 课程设计C52.3.1 设计内容52.3.2 设计过程52.3.3 设计结果6第3章 心得体会8参考文献：9第1章 课程设计的目的1.1 设计目的1熟练掌握MATLAB语言的基本知识，包括MATLAB窗口环境的使用；矩阵运算及多项式处理；基本的绘图命令；程序设计入门。2要求熟练掌握语句命令的输入、变量的使用、基本的数学函数及各种工作空间与文件管理的命令来学习MATLAB的窗口环境。3善于使用help命令自学。4熟练掌握矩阵的输入与生成，掌握矩阵的基本运算及操作，区分带点运算与不带点运算点的不同；掌握多项式的建立与表示方法及多项式的基本运算。5MATLAB同样具有强大的图形处理能力，熟练掌握基本的二维绘图命令。6MATLAB具有三种基本的M文件类型，掌握它们的区别及基本结构，熟悉程序流程控制的使用及常用的编程命令。1.2 设计内容1随机生成10个010之间的随机数，赋值为变量a，利用MATLAB程序类型中的“函数文件”（function）编写函数，以变量a为输入函数，对这10个数进行排序（升序或者降序），并输出结果到变量b中。2利用sin和cos函数，生成一个频率为100Hz的余弦波在10个周期内的信号（载波），再生成一个频率为10Hz的正弦波信号（调制信号），将两个信号相乘后，画出波形。3假设某数字通信系统收发信息速率为1kbps，发送端对数字信息进行ASK调制后，使用模拟线路进行传输，其中，载波频率为4kHz，数字“1”对应有载波，数字“0”对应无载波，接收端接收到信号后使用载波信号为模板进行相关解调。考虑信道中存在不同的加性高斯白噪声的情况下，分析此时该系统的误码性能。第2章 课程设计的内容2.1 课程设计A2.1.1 设计内容 随机生成10个010之间的随机数，赋值为变量a，利用MATLAB程序类型中的“函数文件”（function）编写函数，以变量a为输入函数，对这10个数进行排序（升序或者降序），并输出结果到变量b中。2.1.2 设计过程 function b=fun(a)a=10*rand(1,10) %随机生成10个010之间的随机数 fori=1:10 forj=i:10 ifa(1,j)a(1,i) %降序排列 x=a(1,j); a(1,j)=a(1,i); a(1,i)=x; end end end b=a%将排好序的数赋值给b2.1.3 设计结果 a = Columns 1 through 6 0.5789 3.5287 8.1317 0.0986 1.3889 2.0277 Columns 7 through 10 1.9872 6.0379 2.7219 1.9881b = Columns 1 through 6 8.1317 6.0379 3.5287 2.7219 2.0277 1.9881 Columns 7 through 10 1.9872 1.3889 0.5789 0.0986ans = Columns 1 through 6 8.1317 6.0379 3.5287 2.7219 2.0277 1.9881 Columns 7 through 102.2 课程设计B2.2.1 设计内容 利用sin和cos函数，生成一个频率为100Hz的余弦波在10个周期内的信号（载波），再生成一个频率为10Hz的正弦波信号（调制信号），将两个信号相乘后，画出波形。（即模拟信号的调制过程）2.2.2 设计过程 %plot绘图命令的使用clc %清屏命令clear %清除工作空间中所有变量%定义时间范围t=0:0.0001:0.1;u1=2*pi*100*t;u2=2*pi*10*t;y1=cos(u1);y2=sin(u2);plot(t,y1,t,y2) y=y1.*y2 plot(t,y)2.2.3 设计结果 2.3 课程设计C2.3.1 设计内容 假设某数字通信系统收发信息速率为1kbps，发送端对数字信息进行ASK调制后，使用模拟线路进行传输，其中，载波频率为4kHz，数字“1”对应有载波，数字“0”对应无载波，接收端接收到信号后使用载波信号为模板进行相关解调。考虑信道中存在不同的加性高斯白噪声的情况下，分析此时该系统的误码性能。2.3.2 设计过程% Rs = 1000; % 速率为1Kbps% fc = 4000; % 载波频率4KHz% 1 %对应有载波% 0 %无载波% t0 = 1; % 时间持续为1秒N = 1000; % 采样数量等于速率fc = 4000; % 载波频率fs = 100; % 每比特采样比率ts = 1/fs; % Sampling intervalt0 = 1; % Time durationtc = t0/N; % 每比特持续1mst = 0:tc:t0-tc; % 原始信号时间轴ct = 0:ts/N:tc-ts/N; % 一比特持续的时间轴ca = sin(2*pi*fc*ct); % 载波信号test = ca .2;limitation = sum(test);snr = -5; % 信噪比bercnt=0; % 误码率% 原始信号xn = round(rand(1,1000); % 1000个随机码% 经调制后的无噪声信号，即已调信号for m1 = 1:N %若信息为“1”，载波幅度为1，若信息为“0”，载波幅度为0 if(xn(m1)=1) mod_sig(m1-1)*fs+1:(m1*fs) = ca; else mod_sig(m1-1)*fs+1:(m1*fs) = zeros(1,fs); end endrn = awgn(mod_sig,snr,0); % 接收的信号% 相关解调rxn = zeros(1,N); % 对m的估算for m2 = 1:N % Processing bit by bit rn_seg = rn(m2-1)*fs+1:(m2*fs); sumrxn(m2) = rn_seg*ca; % Correlation and summation if(sumrxn(m2)=(limitation/2) % Determination criteria, 25 is the limited value rxn(m2) = 1; else rxn(m2) = 0; end if(rxn(m2)=xn(m2) bercnt = bercnt+1; endendber = bercnt/N;disp(信噪比为:);snrdisp(误码率为:);bersubplot(511)stem(xn,rx),title(原始信号),xlabel(t/0.001s),axis(1 21 -.25 1.25)subplot(512)plot(mod_sig),title(已调信号),axis(0 2000 -1.5 1.5)subplot(513)plot(rn),title(高斯白噪信号),axis(0 1500 -5 5)subplot(514)plot(mod_sig+rn),title(已调与高斯叠加信号),axis(0 1500 -5 5)subplot(515)stem(rxn,kx),title(解调信号),xlabel(t/0.001s),axis(1 21 -.25 1.25)2.3.3 设计结果 说明：第一个图为原始信号图，第二个图为已调信号图，第三个图为高斯白噪信号，第四个图为已调与高斯叠加信号，第五个图为解调信号信噪比：snr = -5误码率为：ber =0.0240第3章 心得体会通过近一周的通信仿真软件课程设计，我学会了Matlab仿真软件的基本运作方法，熟悉了Matlab的内容，并学会通过应用软件仿真实现某些通信系统的设计，对以后的学习和工作都起到了一定的作用，加强了动手能力和学业技能。这次课程设计我还知道了，我们平是学的知识必须加以实践，否则就是纸上谈兵。课程设计是我们理论知识所谓延伸，其主要目的是发现问题，并且能找到解决方案，形成独立意识。一开始接触Matlab，觉得它很难，还得自己自学，当开始使用时发现它不需要很多的语言去具体表达，没有VC那么的繁琐，语言简洁、方便，没那么严格的格式需要， 而且截图很容易。MATLAB帮助我们理解通信原理的概念，它将数字信号、高低电平、波形联系起来，通过波形更容易理解基本概念；其次，在编程过程中，从数学的角度分析数学公式与波形图之间的关系，将理论与实际联系起来。当我们在课程设计时总会出现各种问题。在这种情况下我们都会怒路寻求最佳的路径解决问题，无形间提高了动脑、动手能力，并且在老师的帮助下，同学间的讨论中，增强了团队意识。总之，此次课程设计收获颇多，感谢孔