数字通信仿真 抗噪声性能.doc

探究数字通信中影响抗噪声性能的因素指导老师：邵卫东学校： 东南大学专业： 信息技术姓名： 李孟柱学号： 113144探究数字通信中影响抗噪声性能的因素摘要:数子通信传输系统中，由于噪声，干扰等因素，会使传输信号受到干扰。信道的抗噪声性能是衡量一个信道性能的重要因素，数字通信系统的抗噪声性能是指系统克服加性噪声的能力。在数字通信系统中，它通常采用误码率来衡量。本文主要探讨信道抗噪声性能跟抽样次数，进制数，以及调制方式的关系.通过使用MATLAB的GUI来实现使用图形窗口界面调用SIMULINK的模块，从而达到图形界面可视化，便于观察和分析。关键字：数字通信 噪声 MATLAB SIMULINK.Abstract: In digital communication system, due to noise, signal interference and other factors, the signals subject will be disturbed. Anti noise performance is an important factor to measure the performance of a channel. Anti noise performance of digital communication system is a system to overcome the ability of the additive noise. In digital communication systems, it is usually measured through the bit error rate. This paper mainly discusses the relationship of the channel noise with Sampling frequency, the hexadecimal number, as well as the relationship of the modulation. Using MATLAB GUI using to call SIMULINK module, the visualization of the graphical interface will be achieved, then it is easy for us to observe and analyze.Keywords: digital communications，noise，MATLAB, SIMULINK.一 信道抗信噪性能仿真原理介绍1.通信系统的抗噪声性能是指系统克服加性噪声影响的能力。在数字通信中，信道的加性噪声能使传输码元产生错误，错误程度通常用误码率来衡量。与数字基带系统一样，分析二进制数字调制系统的抗噪声性能，也就是要计算系统由加性噪声产生的总误码率。设发送0、1信号等概率出现，信道为恒参信道，噪声为零均值，方差为的高斯白噪声。几种二进制数字调制系统的误码率如下表所示。二进制数字调制系统的误码率调制方式解调方式误码率时的近似带宽2ASK相干非相干2FSK相干非相干2PSK相干2DPSK差分其中，称为解调器的输入信噪比。对各种二进制数字调制系统的性能进行总结、比较。内容包括系统的误码率、频带宽度及频带利用率、对信道的适应能力、设备的复杂度等。2在本次FSK系统中，如果加大该数字，也就是增加每帧的抽样次数，我们可以看到抗噪声性能有明显改善即是每帧抽样数越多，抗噪声性能越好。同时，在数字通信中，在其他参数不做改变的情况下，随着进制的增大，调制解调系统的抗噪声性能随之减弱。3.本次仿真所用到的SIMULINK模块如下图所示2FSK仿真框图如下图所示，改变进制数，即可得到四进制，八进制仿真图。QPSK的仿真框图如下图所示2-PAM的仿真框图如下图所示二 Simulink仿真的设计过程1.GUI界面设计过程1.1 GUI主界面设计过程打开MATLAB，选择好存储路径C:Program File MATLAB701,然后点击图标GUIDE，选择默认设置，点击OK按钮，弹出对话框，在对话框中添加三个按钮，双击按钮，在Property Inspector选项中将三个按钮的名称分别改为抗噪声与抽样次数界面 抗噪声与调制方式界面 抗噪声与进制数界面。得到主对话框界面如下图所示。在互辐射阻抗 输入阻抗和方向性系数和增益系数三个按钮的Callback函数中分别添加如下代码：h=gcf; chouyang ；h=gcf; Auntitled2；h=gcf; untitledz;建立主对话框和子对话框之间联系，当点击按钮时便可以进入相应子对话框。1.2 GUI抽样次数和抗信噪性能界面设计过程建立子GUI，同建立主界面一样，建立抽样次数和抗信噪性能界面，如下图所示在按钮callback设置中，填写CUntitled，调用其CUntitled.m文件。1.3 GUI进制数和抗信噪性能关系界面设计过程建立子GUI，同建立主界面一样，建立调制方式和抗信噪性能界面，如下图所示在按钮callback设置中，填写Untitled3，调用其Untitled3.m文件。1.4 GUI调制方式和抗信噪性能关系界面设计过程建立子GUI，同建立主界面一样，建立调制方式和抗信噪性能界面，如下图所示。在按钮callback设置中，填写AUntitled5，调用其AUntitled5.m文件。2Simulink仿真的功能演示和实现2.1 GUI抽样次数和抗信噪性能关系界面功能演示。打开main.fig文件，进入主页面，如下图所示。点击抗噪声与抽样速率按钮，进入其子界面，在抽样次数里依次输入2,4,8，分别运行程序，得到图如下：从上到下三条曲线分别由输入2 4 8得到，从图中可以看出增加每帧的抽样次数，到抗噪声性能有明显改善，每帧抽样次数越多，抗噪声性能越好。2.2 GUI进制数和抗信噪性能界面功能演示。点击抗噪声与调制方式界面按钮，进入其子界面，运行程序，得到仿真结果如下图所示由上图三条曲线对比可见，在抗加性高斯白噪声方面，相干2PSK性能最好，2FSK次之，2ASK最差。 2.3 GUI调制方式和抗信噪性能关系界面功能演示。点击抗噪声与进制数界面按钮，进入其子界面，运行程序，得到仿真结果如下图所示进制数M分别采用了2、4、8三种进制作了比较，如图中显示，在其他参数不做改变的情况下，随着进制的增大，调制解调系统的抗噪声性能随之减弱。三总结在实现仿真过程中，我对影响数字通信信道抗噪声性能的因素有了比较详细的理解。开始做仿真时，我不知都GUI能否调用Simulink模块，通过查阅资料，解决了调用的问题。通过实验，我也掌握了如何用图形界面来显示Simulink的仿真结果，将大量的仿真结果在一个图形界面上显示，从而达到比较和对比的效果，同样在实验过程中还有很多问题没有解决，如在抽样次数跟抗噪声性能试验中，无法在每次调用SIMULINK时，在曲线上标出对应曲线