太原理工大学13级无线网络通信技术实验报告

1、太原理工大学实验报告三微方打下大孝TMYUAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY实验报告课程名称：无线网络通信技术实验项目：无线网络通信技术实验实验地点：行勉楼A302专业班级： 软件1319班 学号： 2013005655学生姓名：张卫东指导教师：张魏2016年 4月 22日学院名称软件学院专业班级软件1319实验成绩学生姓名张卫东学号2013005655实验日期2016.4.10课程名称无线网络 通信技术实验题目四相移相键控（QPSK）调制及解调实验一、实验目的和要求：1、掌握QPSK调制解调原理及特性。2、掌握利用MATLAB编程实现调制及解调的方法。二、实验内容：1、利

2、用MATLAB编程实现QPSK调制及解调。2、观察I、Q两路基带信号的特征及与输入NRZ码的关系。3、观察I、Q调制解调过程中各信号变化。三、主要仪器设备Win8 64位操作系统笔记本电脑及 MA TLAB R2009a四、主要操作方法与实验步骤：程序代码%0期2013.1.14湖能QPSK的调制解调，基带信号点数 t （限偶数），基波频率 w0可设置clear all;nb=32;T=1; fc=8/T; ml=2;% %传输的比特数基带信号宽度，也就是基波频率载波频率调制信号类型的一个标志位（选取2的原因见23行）c = 4*nb;%单周期采样点数delta_T=T/c;%采样间隔fs=1

3、/delta_T;%采样频率t=0:delta_T:nb*T-delta_T %限定 t 的取值范围 c * nbN=length(t);%采样数%基带信号的产生data=fix(2*rand(1,nb); %调用一个随机函数(0 or 1 ),输出到一个1*100的矩阵datanrz=data.*2-1;%变成极性码for i=1:nbdata1(i-1)/delta_T+1:i/delta_T尸datanrz(i); %将极性码变成对应的波形信号2end%将基带信号变换成对应波形信号for i=1:nbdata0(i-1)/delta_T+1:i/delta_T尸data(i); %将基带

4、信号变成对应的波形信号end %串并转换，将奇偶位数据分开 idata=datanrz(1:ml:(nb-1); %将奇偶位分开，因此间隔m伪2qdata=datanrz(2:ml:nb);% QPS傍号的调制for i=1:nb/2ich(2*(i-1)/delta_T+1):2*(i/delta_T)尸idata(i);endfor ii=1:N/Ta(ii)=(1/sqrt(2)*cos(2*pi*fc*t(ii);endidata1=ich.*a;%奇数位数据与余弦函数相乘，得到一路的调制信号for j=1:nb/2qch(2*(j-1)/delta_T+1):2*(j/delta_T

5、)尸qdata(j); endfor jj=1:N/Tb(jj)=(1/sqrt(2)*sin(2*pi*fc*t(jj);endqdata1=qch.*b;%偶数位数据与余弦函数相乘，得到另一路的调制信号st = idatal - qdatal;%SNR=0;%信噪比stn = awgn(st,SNR);%B,A = butter(3,0.01,low);h1,w = freqz(B,A);%ist = stn .* a;p =length(ist)qst = stn .* (-b);%istl = filter(B,A,ist);qstl = filter(B,A,qst);%)%for

6、i = 1 : nb/2if istl(2*(p/nb)*(i-1)+(1*(p/nb) = 08in(i) = 1;else in(i) = 0;endif qstl(2*(p/nb)*(i-1)+(1*(p/nb) = 0qn(i) = 1；else qn(i) = 0;endend%9%for i = 1 : nb/2y(2*i-1) = in(i);y(2*i) = qn(i);endfor i = 1 : nbyy(i-1)/delta_T+1:i/delta_T) = y(i);enddatafigure;subplot(4,1,1) plot(data0*0.7),title(

7、subplot(4,1,2)plot(data1*0.7),title( subplot(4,1,3) plot(ich*0.7),title(I基带信号，4096维二进制序列，对应向量是 data。）；双极性彳t号，4096维双极性序列，对应向量是 data1）;路数据，4096维双极性序列，对应向量是ich）;subplot(4,1,4) plot(qch*0.7),title(Q figure;subplot(4,1,1) plot(ist),title(路数据，4096维双极性序列，对应向量是 qch ）;相干解调I路信号，4096维且值为（-1,1）的序列，对应向量是ist ）;su

8、bplot(4,1,2) plot(qst),title( subplot(4,1,3) plot(istl),title(I subplot(4,1,4) plot(qstl),title(Q相干解调QM言号，4096维且值为（-1,1）的序列，对应向量是qst ）;路解调波形，4096维且值为（-1,1）的序列，对应向量是istl ）;路解调波形，4096维且值为（-1,1）的序列，对应向量是qstl ）;%figure;subplot(4,2,1);plot(data0*0.7),title(基带信号);subplot(4,2,2);psd(abs(fft(data0),title(基带

9、信号频谱);subplot(4,2,3);subplot(4,2,4);psd(abs(fft(st),title( subplot(4,2,5);plot(stn),title(stnsubplot(4,2,6);psd(abs(fft(stn),title( subplot(4,2,7);plot(yy*0.7),title(plot(st),title( 调制信号);调制信号频谱);信道波形);经过高斯信道信号频谱);解调后的基带信号);subplot(4,2,8);解调后的基带信号频谱);psd(abs(fft(yy),title(五、实验结果与分析实验截图:Figure 1口X六、讨

10、论、心得在实验过程中了解了 QPSKS制解调的原理及其特性，以及掌握利用了 MATLAB!程 实现QPS演现调制及解调。基带信号与解调之后的基带信号一致。七.辅导教师点评：教师签字:太原理工大学实验报告三学院名称软件学院专业班级软件1319实验成绩学生姓名张卫东学号2013005655实验日期2016.4.14课程名称无线网络 通信技术实验题目m序列产生及其特性实验一. 实验目的和要求：通过本实验掌握 m序列的产生方法、特性及应用。二、实验内容：1、按照课本P182图5-5，设计4阶m序列产生方法。并编写 MATLA翼序，要求输出 周期为 15 的 m序列 “ 0001 11101011001

11、”2、编写程序验证 m序列的相关性质，如平衡特性，游程分布特性，延位相加特性。要 求至少验证一条性质。三、主要仪器设备Win8 64位操作系统笔记本电脑及 MATLAB R2009a四、主要操作方法与实验步骤：基本原理：CDM通信要求扩频序列具有良好的伪随机特性。由于随机噪声难以重复产生，而伪随机噪声便于重复产生，因而伪随机序列（PN列）被广泛应用于扩频通信。目前应用最广的是m列，它是由线性反馈移存器产生的周期最长的二进制数字序列。码分多址系统主要采用两种长度的m序列：一种是周期为215-1的m序列，又称短PN序列；另一种是周期为 242 -1的m序列，又称为长PN码序列。m序列主要有两个功能

12、：扩展 调制信号的带宽到更大的传输带宽，即所谓的扩展频谱；区分通过多址接入方式使用同一传输频带的不同用户的信号。1、产生原理图2-1给出了一个4阶移位寄存器序列生成器。模2相加器图2-1 4阶移位寄存器序列生成器9该序列生成器能够产生周期为15的0, 1二值序列。设初始状态(a1,a2,a3,a4 )=(1,0,0,0), 图。则周期序列输出为：000111101011001 。图2-2是反馈移存器生成的 m序列状态第1时刻:第2时刻:a4=1,a3=0,a2=0,a1=0a4=1,a4a4,a3,a2,a1=1,1,0,0,a3=1, a3此时a4图2-2 4阶m序列状态图此时，a4 a1=

13、1 a4a2=0,a2a1=0,因此a1=1 a4第3时刻：a4=1,a4 a4,a3,a2,a1=1,1,1,0,a3=1, a3a2=1,a2a1=0，因此其它时刻和此类似。最后如图2-1 。100011001110111101111011010110101101011000111001010000100001i * * l! I 4 * *i -a a a100011(3) m序列的特点平衡特性在m序列的一周期中，“ 1”的个数仅比“ 0”的个数多1,即“ 1”的个数为(N+1)/2 , “0” 的个数为(N-1)/2 。(N为周期)例如，由4阶移位寄存器序列生成器产生的序列000111

14、101011001中，“1”的个数为8, “0”的个数为7。游程分布特性把一个序列中取值相同的那些连在一起的元素合称为一个“游程”。000 111101011001 序列,在一个游程中元素的个数称为游程长度。例如，同样是在共有 000、1111、0、1、0、11、00 和 1 共 8 个游程。其中，长度为4的游程有1个；长度为3的游程有1个；长度为2的游程有2个； 长度为1的游程有4个。在m序列中，长度为1的游程占游程总数的 1/2 ;长度为2的游程占游程总数的1/4 ;长度为3的游程占游程总数的 1/8,。延位相加特性一个m序列M1与其经任意次迟延移位产生的另一个不同序列M2进行模2相加，得

15、到的仍是M1的某次迟延移位序列 M3即： M3=M1 M2例如，m=7 的 m 序歹 U M1 =1110010, M2 =0111001 , 1110010 0111001=1001011。而将 M1 向右移位5次即得到1001011序列。实验步骤：(1)按照图2-1，设计4阶m序列产生方法。(2)编写MATLA茶序并上机调试， 最后要求输出周期为 15的m序列“000111101011001”。 (3)编写程序验证 m序列的相关性质，要求至少验证一条性质。程序代码：clear all;a1=1;a2=0;a3=0;a4=0;m=15; for i=1:m b4=a4;b3=a3;b2=a2

16、;b1=a1;a4=b3;a3=b2;a2=b1; a1=xor(b1,b4); if b4=0 u(i)=0; elseu(i)=b4; end end m=u fprintf(1的个数)sum(m=1) fprintf(0的个数)sum(m=0)五、实验结果与分析*Command WindowEdit 0 *89 DeiLlap Windfls* HelpII -000111101011 D 01i由个数 .g =8。白勺力敷 ans .p验证m序列的平衡特性：在m序列的一周期中，“ 1”的个数仅比“ 0”的个数多 1。即“1”的个数为（N+1） /2, “0”的个数为（N-1） /2.六

17、、讨论、心得学会了使用延位相加法以及模二运算产生m序列，在遇到不懂的地方上网查找了资料，最后成功的完成了实验。七、辅导教师点评：教师签字:ii太原理工大学实验报告三学院名称软件学院专业班级软件1319实验成绩学生姓名张卫东学号2013005655实验日期2016.4.16课程名称无线网络 通信技术实验题目信道编码一、实验目的和要求：1、学习并理解信道编码的目的、要求等基本概念2.学会使用MATLAB实现奇偶监督码的检错模拟与分析二、实验内容：1、输入任意行任意列的一个二进制序列，也即发送码组，再加上1位监督位，在接收端使用奇偶监督码中的偶数监督码进行检错。2、若发送码组为 1100111,要求

18、加上1位监督位，在接收端使用奇偶监督码中的偶数监督码进行检错。三、主要仪器设备Win8 64位操作系统笔记本电脑及 MATLAB R2009a四、主要操作方法与实验步骤：1、输入任意行任意列的一个二进制序列，也即发送码组，再加上1位监督位，在接收端使用奇偶监督码中的偶数监督码进行检错。代码如下： clc;clear;m=input(请输入行:); n=input(请输入列：)； a=randint(m,n);afor k=1:2 sum=zeros(1,m); for i=1:m for j=1:nsum(i)=sum(i)+a(i,j);z=sum(i);endif rem(z,2)=k-1

19、 a(i,n+1)=0;13elsea(i,n+1)=1; endend if k=1 fprintf(偶校3效:) elsefprintf(奇校3佥:) enda end2、若发送码组为1100111,要求加上1位监督位，在接收端使用奇偶监督码中的偶数监督码进行检错。代码如下：clc;clear;m=input(请输入行:);n=input(请输入列：)； a=1 1 0 0 1 1 1;afor k=1:2sum=zeros(1,m);for i=1:mfor j=1:nsum(i)=sum(i)+a(i,j);z=sum(i);endif rem(z,2)=k-1a(i,n+1)=0;

20、elsea(i,n+1)=1; endendif k=1fprintf(偶校3效:) aend end五、实验结果与分析File Edit Debug Desktop .Vin daw He lip清输入行：3 请输入列；00101111a1o 1奇梭始;口 口 i i11100100AFile Edit Debug Desktop Window Help清输入行：1请输入列：7 a =110011偶校验：110011A六、讨论、心得在该实验进行过程中用到了两个重要函数1.randint(m,n),其意义是在命令窗口中输入n歹！J。2.rem(x,y)表示求x除以y的余数。学 会了如何使用MA

21、TLAB实现奇偶监督码的检错模拟与分析 七.辅导教师点评：教师签字:16太原理工大学实验报告三学院名称软件学院专业班级软件1319实验成绩学生姓名张卫东学号2013005655实验日期2016.4.17课程名称无线网络通 信技术实验题目基于Simulink的通信系统建模与仿真实验目的和要求:1、通过利用 matlab simulink ,熟悉 matlab simulink仿真工具。2、通过实验更好地掌握课本相关知识，熟悉 2ASK的调制与解调。二、实验内容：使用MATLAB中的Simulink工具箱搭建 ASK调制及解调的框图（使用模拟相乘法及相干解 调法）三、主要仪器设备Win8 64位操

22、作系统笔记本电脑，及软件 MATLAB R2009a四、主要操作方法与实验步骤：（一）首先进入 matlab,在命令窗口输入 simulink ,进入simulink界面。如下图：曰 Simulink Library BrowserFile Edit View HelpD目-w弗GaiUi an Moise Gcaer at or : Generate Gaus si an dLi st irl but edl rwoi se wk tli divert mean, .nd var ianee valuer.Oiscontinultlies ESiscreteLogic and IBit Opcratioinis Loolajp Tables Math Operations Model Verification Model-Wide Utilities Ports & Subsystems Signal Attributes 5gnal Routing Sinks少 SourcesE 由w El H加 User-OeFined Funrtions 抖| Additional Math & Discrete Aerospace Blockset Cornnmjnications B locksetReady然后单击此窗口中的