毕业论文 matlab通信仿真设计告报告

软件设计报告2011/2012学年第二学期课程名称MATLAB通信仿真实习时间2011/2012学年第二学期指导单位学院指导教师学生姓名班级学号学院系专业一、实验时间4月16日4月27日32学时二、实验设备与仪器1、硬件PC机一台2、软件MATLABR2009B软件三、实验基本要求了解MATLAB软件包，掌握相关的计算、设计方法，对设计的系统在SIMULINK环境中进行仿真。通过完成所有的练习题，初步熟悉MATLAB命令窗的使用，M文件的编写，SIMULINK环境中仿真系统的搭建、运行、调试和验证。在此基础上，完成通信系统设计题，并调试验证通过。四、实验内容MATLAB练习题1、在时间区间0,10中，绘出TEYT2COS150曲线。1M文件代码NO1CODEMCLCCLEART00110Y1EXP05TCOS2TPLOTT,Y,RGRIDONTITLEY1EXP05TCOS2T的图形曲线XLABELX轴YLABELY轴2绘制曲线NO1PICBMP2、写出生成如图E21所示波形的MATLAB脚本M文件。图中虚线为正弦波，要求它的负半波被置零，且在23处被削顶。1M文件代码NO2CODEMCLCCLEARTLINSPACE0,3PI,500YSINTASINPI/3ZY0YZYAAYTOLRANKA是多少（2）S1,1NORMA0是多少（3）SQRTSUMDIAGSSNORMA,FRO的结果是什么（4）S1,1/S3,3CONDA的结果是什么（5）S1,1S2,2S3,3DETATOLRANKA，求AASUMDIAGSTOLRANKADISP设BS1,1NORMA，求BBS1,1NORMADISP设CSQRTSUMDIAGSSNORMA,FRO，求CCSQRTSUMDIAGSSNORMA,FRODISP设DS1,1/S3,3CONDA，求DDS1,1/S3,3CONDADISP设ES1,1S2,2S3,3DETATOLRANKA，求AA0设BS1,1NORMA，求BB0设CSQRTSUMDIAGSSNORMA,FRO，求CC0设DS1,1/S3,3CONDA，求DD0设ES1,1S2,2S3,3DETA4、求积分DTX0SINCO，20X。提示ABS,SIN,COS,CUMSUM,DISP,PLOT,GRID1M文件代码NO4CODEM画出积分曲线CLEARCLCT0PI/1002PIFABSSINCOSTFCUMSUMFPI/100PLOTT,FXLABELX轴YLABELY轴TITLE描绘YABSSINCOST在0,X间积分曲线X0,2GRIDON2实验结果NO4RESULTTXTT从0到2积分得到的值Y357263绘制曲线NO4PICBMP5、求方程2,12XYX的解。提示SOLVE1M文件代码NO5CODEMCLEARCLCDISP计算方程组X2Y21XY2的根XYX,YSOLVEX2Y21,XY22实验结果NO5RESULTTXT计算方程组X2Y21XY2的根XYX151/2I/21/21/2/2151/2I/21/23/2/2151/2I/21/23/2/2151/2I/21/21/2/21/2151/2I/21/2/21/2151/2I/23/2/21/2151/2I/23/2/21/2151/2I/21/2/2Y151/2I/21/21/21/2151/2I1/21/21/2151/2I/21/21/21/2151/2I1/26、构建一个简单的全波整流模型，并用示波器分两路同时观察原信号和整流后的信号波形。要求信源模块被重新命名为“输入正弦波”；信宿模块被重新命名为“示波器”；连接到信宿的信号线上分别标注“原信号”和“整流信号”；在模型窗中添加注释文本。1仿真文件NO6SIMUMDL各模块参量设置方式一SCOPE1PARAMETERSNUMBEROFAXES2其他默认其余模块默认选项方式二GAINGAIN1其他默认SCOPE1PARAMETERSNUMBEROFAXES2其他默认其余模块默认选项备注由于此版本MTLAB不支持模块中文名称，故全部使用英文名称。2仿真截图NO6PIC3BMP2仿真结果NO6PIC1BMP3仿真结果NO6PIC2BMP7、利用SIMULINK及其标准模块设计一个低通滤波器，从受噪声干扰的多频率混合信号TX中获取10HZ的信号。在此102COS102SINTNT，而20,NT1仿真文件NO7SIMUMDL各模块参量设置SINEWAVEFREQUENCYRAD/SEC10其他默认SINEWAVE1FREQUENCYRAD/SEC100PHASERADPI/2其他默认RANDOMNUMBERVARIANCE02SAMPLETIME100其他默认SUMLISTOFSIGNS|其他默认ANALOGFILTERDESIGNPASSBANDEDGEFREQUENCYRAD/S10其他默认其余模块默认选项2仿真截图NO7PIC2BMP2仿真结果NO7PIC1BMP8、CD74HC00仿真数字电路1仿真文件NO8SIMUMDL所有模块默认选项2仿真截图NO8PIC1BMP3仿真截图NO8PIC2BMP9、创建一个简单的离散多速率系统单位阶跃信号经过具有不同速率的采样后分别用作两个离散传递函数的输入。这两个离散传递函数有相同的有理分式201Z，但采样时间和时间偏置二元对分别设为1,01和07,0。要求观察这两个离散传递函数的输出有什么不同；用不同的颜色标帜不同采样速率系统。通信系统1仿真文件NO9SIMUMDL各模块参量设置STEPSTEPTIME0其他默认TRANSPORTDELAYTIMEDELAY01其他默认DISCRETEFILTERNUMERATORCOEFFICIENTS101DENOMINATORCOEFFICIENTS102SAMPLETIME1FORINHERITED1其他默认STEP1STEPTIME0其他默认DISCRETEFILTER1NUMERATORCOEFFICIENTS101DENOMINATORCOEFFICIENTS102SAMPLETIME1FORINHERITED07其他默认其余模块默认选项2仿真截图NO9PIC1BMP2仿真结果NO9PIC1BMP五、实验内容MATLAB设计题1、信道编码与译码卷积码要求采用不同的卷积方式，在不同信噪比环境下，分析硬判决维特比译码的性能。提示1数据源采用贝努利二进制序列产生器，生成随机的二进制序列；2对信源分别采用1/2编码效率和1/3编码效率的卷积编码（各选择一种约束长度）；3采用二进制相位调制，输出基带信号；4经过加性高斯白噪声信道5采用二进制相位解调6解调后的信号进入维特比译码器，采用硬判决译码7编写M文件，仿真不同信噪比条件下的误码率8给出仿真结果并做分析编码效率R1/2的编码表约束长度生成多项式（8进制）自由最小距离3575415176523357653758713317110824737110956175312101167154512编码效率R1/3的编码表约束长度生成多项式（8进制）自由最小距离357754131517652533377647537587133145175108225331367109577663711121011171365163312设计思路参考文献1P87921仿真文件PROJECT1SIMUMDLBERNOULLIBINARYGENERATORINITIALSEED61SAMPLETIME002/268FRAMEBASEDOUTPUTSSAMPLESPERFRAME268其他默认CONVOLUTIONALENCODERTRELLISSTRUCTURESTRUCTURE其他默认AWGNCHANNELINITIALSEED61MODESIGNALTONOISERATIOSNRSNRDBSNR其他默认VITERBIDECODERTRELLISSTRUCTURESTRUCTUREDECISIONTYPEHARDDECISIONTRACEBACKDEPTH34OPERATIONMODETRUNCATED其他默认ERRORRATECALCULATIONOUTPUTDATAPORT其他默认TOWORKSPACEVARIABLENAMEBITERRORRATESAVEFORMATARRAY其他默认其他模块默认选项2仿真截图PROJECT1PIC2BMP3M文件代码PROJECT1CODEMX表示信噪比X1010Y表示信号的误比特率YX准备一个空白图形HOLDOFF编码效率1/2，约束长度为5STRUCTUREPOLY2TRELLIS5,2335重复运行CONVHMDL，检验不同条件下硬判决译码的性能FORI1LENGTHX信道的信噪比依次取X中的元素SNRXI运行仿真程序，得到的误比特率保存在工作区变量BITERRORRATE中SIMPROJECT1SIMU计算BITERRORRATE的均值作为本次仿真的误比特率YIMEANBITERRORRATEEND绘制X和Y的关系曲线图，纵坐标采用对数坐标SEMILOGYX,Y,R,LINEWIDTH,2红色实线保持已经绘制的图形HOLDON编码效率1/3，约束长度为5STRUCTUREPOLY2TRELLIS5,253337重复运行CONVHMDL，检验不同条件下硬判决译码的性能FORI1LENGTHX信道的信噪比依次取X中的元素SNRXI运行仿真程序，得到的误比特率保存在工作区变量BITERRORRATE中SIMPROJECT1SIMU计算BITERRORRATE的均值作为本次仿真的误比特率YIMEANBITERRORRATEEND绘制X和Y的关系曲线图，纵坐标采用对数坐标SEMILOGYX,Y,LINEWIDTH,2蓝色实线保持已经绘制的图形HOLDON编码效率1/2，约束长度为10STRUCTUREPOLY2TRELLIS10,11671545重复运行CONVHMDL，检验不同条件下硬判决译码的性能FORI1LENGTHX信道的信噪比依次取X中的元素SNRXI运行仿真程序，得到的误比特率保存在工作区变量BITERRORRATE中SIMPROJECT1SIMU计算BITERRORRATE的均值作为本次仿真的误比特率YIMEANBITERRORRATEEND绘制X和Y的关系曲线图，纵坐标采用对数坐标SEMILOGYX,Y,G,LINEWIDTH,2绿色实线保持已经绘制的图形HOLDON编码效率1/3，约束长度为10STRUCTUREPOLY2TRELLIS10,111713651633重复运行CONVHMDL，检验不同条件下硬判决译码的性能FORI1LENGTHX信道的信噪比依次取X中的元素SNRXI运行仿真程序，得到的误比特率保存在工作区变量BITERRORRATE中SIMPROJECT1SIMU计算BITERRORRATE的均值作为本次仿真的误比特率YIMEANBITERRORRATEEND绘制X和Y的关系曲线图，纵坐标采用对数坐标SEMILOGYX,Y,C,LINEWIDTH,2青色实线保持已经绘制的图形HOLDONGRIDONLEGEND编码效率1/2约束长度5,编码效率1/3约束长度5,编码效率1/2约束长度10,编码效率1/3约束长度10TITLE硬判决维特比译码误码率XLABEL信道信噪比YLABEL误码率4仿真结果PROJECT1PIC1BMP5数据分析通过MATLAB编程仿真得到的曲线可以看出在相同编码效率、相同约束长度的条件下随着信道信噪比的增大信号的误比特率会相应的减小。在相同信道信噪比、相同约束长度的条件下适当增加冗余码（减小编码效率）元可以提高系统稳定性从而减少误码率。在相同信道信噪比、相同编码效率的情况下约束长度越小信号的误码率越低。因此，适当加大冗余码元、减小约束长度、增大信道信噪比可以减小系统误码率。2、信号调制数字相位调制QPSK要求基于IS95前向链路的调制方式，设计一个QPSK仿真模型，衡量QPSK在高斯白噪声信道中的性能，观察星座图，统计在不同信噪比环境下的误码率。提示1数据源采用贝努利二进制序列产生器产生一个二进制向量，向量的长度等于2，分别代表了QPSK调制器的两个输入信号2采用IS95前向链路QPSK调制的相位映射，设置QPSK调制器模块3经过加性高斯白噪声信道4进行QPSK解调，对比经过信道前后的星座图5编写M文件，仿真不同信噪比条件下的误码率6给出仿真结果并做分析IS95前向链路QPSK调制的相位映射I支路数据Q支路数据相位00/4103/4113/401/4设计思路参考文献1P1261321仿真文件PROJECT2SIMUMDLBERNOULLIBINARYGENERATORINITIALSEED61SAMPLETIME001FRAMEBASEDOUTPUTSSAMPLESPERFRAME100其他默认QPSKMODULATORBASEBANDPHASEOFFSETRADVARCONSTELLATIONORDERINGGRAYINPUTTYPEBIT其他默认AWGNCHANNELINITIALSEED1MODESIGNALTONOISERATIOSNRSNRDBSNR其他默认DISCRETETIMESCATTERPLOTSCOPESAMPLESPERSYMBOL2POINTSDISPLAYED100其他默认DISCRETETIMESCATTERPLOTSCOPE1SAMPLESPERSYMBOL2POINTSDISPLAYED100其他默认QPSKDEMODULATORBASEBANDPHASEOFFSETRADVARCONSTELLATIONORDERINGGRAYINPUTTYPEBITDECISIONTYPEHARDDECISION其他模块默认选项2仿真截图PROJECT2PIC4BMP3M文件代码PROJECT2CODEMCLEARCLCHOLDOFFVARPI/4X1515FORI1LENGTHXSNRXISIMPROJECT2SIMUYIERRORVEC1ENDSEMILOGYX,Y,R,LINEWIDTH,2红色线HOLDONVAR3PI/4X1515FORI1LENGTHXSNRXISIMPROJECT2SIMUYIERRORVEC1ENDSEMILOGYX,Y,B,LINEWIDTH,2蓝色虚线HOLDONVAR3PI/4X1515FORI1LENGTHXSNRXISIMPROJECT2SIMUYIERRORVEC1ENDSEMILOGYX,Y,C,LINEWIDTH,2青色线HOLDONVAR1PI/4X1515FORI1LENGTHXSNRXISIMPROJECT2SIMUYIERRORVEC1ENDSEMILOGYX,Y,G,LINEWIDTH,2绿色双划线GRIDONXLABEL信道信噪比YLABEL误码率TITLE误码率与信噪