通信系统仿真 课程设计

1、通信系统仿真课程设计通信系统仿真课程设计通信工程7班 李丽雯 201008206132l二进制数字调制技术原理l数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输，在实际应用中，大多数信道具有带通特性而不能直接传输基带信号。为了使数字信号在带通信道中传输，必须使用数字基带信号对载波进行调制，使信号与信道的特性相匹配。这种用数字基带信号控制载波，把数字基带信号变换为数字带通信号的过程称为数字调制。通常使用键控法来实现数字调制，比如对载波的振幅、频率和相位进行键控。3l2ASKl 2ASK信号的产生方法通常有两种：模拟调制和键控法。解调有相干解调和非相干解调。P=1时f(t)=Acoswt;p=0时f(t)

2、=0;其功率谱密度是基带信号功率谱的线性搬移。4l2ASK5l 2FSKl 一个信号可以看成是两个不同载波的2ASK信号的叠加。其解调和解调方法和ASK差不多。2FSK信号的频谱可以看成是f1和f2的两个2ASK频谱的组合。6l 2FSK7l 2PSKl2PSK以载波的相位变化作为参考基准的，当基带信号为0时相位相对于初始相位为0，当基带信号为1时相对于初始相位为180。8l 2PSK9l 误码率分析误码率分析10l 误码率分析误码率分析11l正交振幅调制(QAM)lQuadrature Amplitude Modulationl振幅和相位联合键控振幅和相位联合键控lAk和和 k分别可以取多个

3、离散值。分别可以取多个离散值。其中其中 Xk = Akcos kYk = -Aksin klsk(t)可以看作是可以看作是两个正交的振幅键控信号之和两个正交的振幅键控信号之和。)cos()(0kkktAtsTktkT) 1( tAtAtskkkkk00sinsincoscos)(tYtXtskkk00sincos)(12l16QAM调制解调原理图l16QAM是用两路独立的正交4ASK信号叠加而成，4ASK是用多电平信号去键控载波而得到的信号。l正交幅度调制是利用多进制振幅键控（MASK）和正交载波调制相结合产生的。16进制的正交振幅调制是一种振幅相位联合信号。14lMatlab代码仿真（1）首

4、先生成一个随机的速率为2.4kbps的二进制比特流（2）在MATLAB中16QAM调制器要求输入的信号为0-15这16个值，所以需要用函数reshape和bi2de将二进制的比特流转换为对应的十六进制信号。（3）利用MATLAB中的qammod函数生成16QAM调制器，再通过其对信号进行调制并画出信号的星座图。（4）通过awgn 信道在16QAM信号中加入高斯白噪声。（5）利用MATLAB中的scatterplot函数画出通过信道后接受到的信号的星座图。（6）利用MATLAB中的eyediagram函数生成调制后的眼图。15lMatlab代码仿真l部分代码和仿真结果方形图的实现是在函数中的映射

5、关系。16lMatlab代码仿真l部分代码和仿真结果17lMatlab代码仿真l部分代码和仿真结果方型18lSimulink仿真 模型图19lSimulink仿真方型星座图20lSimulink仿真发送端调制信号与功率谱密度21lSimulink仿真接收端调制信号眼图方型22lSystemView仿真仿真模型23lSystemView仿真l本次仿真在信号源部分采用了16进制伪随机序列发生器，由于系统要求基带信号码元速率2.4kbps；直接调用模块Q MAP；调用低通滤波器FIR；调用QAM解调模块等。24lSystemView仿真基于方型16QAM的发送端调制信号波形25lSystemView仿真 基于方型16QAM的发送端调制信号眼图基于方型16QAM的接收端调制信号眼图26l 误码率分析误码率分析l 对于QAM，可以看成是由两个相互正交且独立的多电平ASK信号叠加而成。因此，利用多电平误码率的分析方法，可得到M进制QAM的误码率为：)(1log3)11(022nELLerfcLPbe 上式中，Eb为每码元能量，n0为噪声单边功率谱密度。下图给出了方形QAM的误码率曲线。27l 误码率分析误码率分析l仿真过程中有许多的因素决定着16QA