无线实验指导书

1、无线网络通信技术实验指导书理工大学计算机科学与技术学院软件学院二0五年四月实验教学大纲课程名称：无线网络通信技术课程总学时：_40_学时理论：32 学时；实验：_8_学时课程总学分：25学分适用专业和年级：软件工程专业 3年级先修课程：电路与信号分析基础等课程一、实验的性质与目的无线网络通信技术是软件工程专业移动互联方向的一门重要专业方向课，它是针对高年级学生开设的一门综合性、实用性较强的课程。通过实验，使学生掌 握移动及无线通信系统的基本原理和基本设计方法；使学生能灵活运用所学原理 和方法，自顶向下或自下向上地分析和设计相应系统； 通过科学而系统的实验训 练，培养学生逻辑思维能力，分析和解决

2、问题的能力，培养学生知识自我更新和 不断创新的能力。根据课程情况，设定 4个实验，其中3个基础性实验，1个 综合性实验。二、实验方式与基本要求1、实验方式：指导教师先介绍实验容和实验中的注意事项，然后学生根据 课堂讲授知识自己动手编程、调试、运行、写实验报告。2、基本要求：? 掌握四相移相键控调制及解调的基本原理；? 掌握CDM鹏序列的基本原理；3、实验报告基本要求? 实验报告容的完整性。实验报告必须包括实验目的、实验容、实验程序、实验结果、实 验总结（通过实验学到了什么；出错及修改过程）；? 书写规、工整绪言MATLAB与通信系统的仿真1.1MATLAB简介介绍MATLAB!由matrix

3、和laboratory 两个词各取前三个字母组合而成的，且 均用大写，含义是矩阵实验室。它是 MathWorks公司于1982年推出的一套高性 能的数值计算和可视化数学软件。使用MATLABS程运算与人进行科学计算的思路和表达方式完全一致，不像其它高级语言那样难于掌握。MATLAB!问世以来，便以数值计算称雄。 MATLA进行数值计算的基本单位 是复数数组，这使得MATLAB!度“向量化”。经过近30年的完善和扩充，其现 已发展成为线性代数的标准工具。 由于它不需定义数组的维数， 并提供了矩阵函 数、特殊矩阵等专门的库函数， 使之在求解诸如信号处理等领域问题时， 显得大 为简捷，这是其它高级语

4、言所不能比拟的。MATLAB中包括了被称做工具箱（Toolbox ）的各类应用问题的求解工具。中包括了图形界面编辑 GUI，改变了以前单一的“在指令窗口通过 文本型的指令进行各种操作”的状况。这可让使用者也可以像VB VC等语言那样进行一般的可视化程序编辑。在MATLAB指令窗口“ Comma nd Win dow键入“simulink ”就可以打开“ simulink ”窗口。以往十分困难的系统仿真问题，在 “simulink ”窗口只需拖动鼠标即可轻而易举地解决。 良好的人机界面使 MATLAB 得到了使用者的青睐。MATLAB 集成开发环境MATLA启动后如图1-1所示，光标处在命令窗口

5、“ Comma nd Win dow下。图1-1 MATLAB命令窗口输入命令pwd,可以显示当前所处的目录。输入cd d:ls ，可以切换到D盘Is文件夹下。如下图:-HtfffllH 3 |£ I 'ktwI «I*H II* 1 Wf hI>!W Tiykwdv MMp nwuvu *D»lloc .4T«n la RnJ 张 1.1 丄疋 2 A 曲 lE 4loi sMj Dc«cun«nl 呂VtMLflBcd .i.医tjuriieiKiAiicviiiir Q p GZi a & 号*Ihu-Jb

6、JUJLink-H-4-J1 I.午<pvdcd d:ls»l图1-2 pwd和cd命令MATLAB有 File、Edit、Debug Desktop、Window Help 等 6 个选单，每 个主要功能之下又有下一层的功能。对于初学者，可以在命令窗口键入“demo， 在出现的“ Help ”窗口中会有使用MATLABS行仿真的流程，方便初学者学习。如有不熟悉的函数，可在“ Comma nd Win dow窗口键入“ Help+函数名”查 询函数的具体用法。例如，要了解 sin命令的意义与用法，可键入Help sin其执行结果如下:SIN Sine.SIN（X） is the

7、 sine of the element of X.Overloaded methodshelp sym/sin.m在MATLAB进行基本数学运算时，只需直接在提示号（>>）之后输入运算式，并按“ Enter ”键即可。例如：（ 10*19+2/4-34 ） /2*3ans=234.7500MATLA的结果直接存入一变数ans,并将其显示在屏幕上，若在所输入的结 尾加上“；”则计算结果不会显示；要想得知计算值，只须键入该变数名 ans即 可。MATLAB!用中括号来建立一个行向量1 3 5 2，将其储存在变量s中。如 >>s=1 3 5 2;。若要一次执行大量的MATL

8、AB!句，可将这些语句存放到一个扩展名为 m的 文件中，并在MATLAB令提示号下输入此文件的主文件名即可。 这种包含MATLAB 语句的文件都以m为扩展名，因此通称M文件。例如一个名为test.m的M文件， 包含许多的MATLA语句，那么只要直接输入test，即可执行其所包含的语句。MATLA语句区分字母大小写。MATLA利用“T”两个游标键将所操作过的指令“唤醒”，使之被重复使用。按下“T”键，则前一次指令重复出现，之后再按“Enter ”键，即可执行该指令。而“J”键的功用则是往后执行指令。当要在MATLA中执行操作系统（例如DOS的指令时，可以利用“！ ”再加上原操作系统的指令，例 如

9、 !dir ， !format a ：。“Ctrl+C ”（即同时按“ Ctrl ”及“C”两个键）可以终止执行中的 MATLAB 工作。有下述三种方法可以结束 MATLA：BExitQuit直接关闭MATLA 的指令窗口“ Comma nd Windc”MATLAB基 本操作1. 变量及其命名规则与表达式1）变量及其命名规则如下：（1）MATLAB寸变量名的大小写是敏感的。（2）变量名的第一个字符必须为英文字母。（3）预定义的变量如表 1-1所示，这些变量名有特定的含义。（4）键入"clear ”，则是去除所有定义过的变量名称。表1-1预定义的变量变量名含义ans预定的计算结果的变

10、量名Pi建的n值2）表达式MATLA书写表达式的规则与“手写算式”的基本类同。如果一个指令过长,则可以在结尾加上（代表此行指令与下一行连续），例如:3*6ans=182. MATLAB系统命令MATLA系统命令如表1-2所示。表1-2系统命令命令含义命令含义help在线帮助dir显示目录容demo运行演示程序path获取或设置搜索路径pwd显示当前的工作目录cd改变当前的工作目录who显示当前变量load把文件调入到变量工作间whos显示当前变量的详细信息save把变量存入文件中clear清空工作间的变量和函数quit/exit退出MATLAB4.MATLAB语言中的关系与逻辑运算在执行关系及

11、逻辑运算时，MATLAB各输入的不为零的数值都视为真（True）,而为零的 数值则视为假（ Flalse ）。运算的输出值将判断为真者以 1 表示，而判断为假者以 0表示。 各个运算指令须用在两个维数相同的阵列或矩阵中。矩阵运算MATLAB事实上是以阵列（Array ）及矩阵方式在做运算的。而这两种方式在MATLAB的基本运算中的性质有所不同， 阵列强调元素对元素的运算， 而矩阵则采用线性代数的运算方 式。当宣告一变数为阵列或是矩阵时，如果是要个别键入元素，须用中括号 将元素置于其中。阵列为一维元素所构成，而矩阵为多维元素所构成。在MATLAE部的数据结构中，每一个矩阵都是一个以行为主的阵列，

12、 因此对于矩阵元素的存取， 我们可用一维或二维的索引 （ Index ）来定址。MATLAB 控制语句1. for 循环语句for 循环语句用于以预定的次数重复执行一组命令。 for 循环语句的一般形式为for 循环控制变量 =存储着该变量依次所取值的向量；运算式；End在 for 和 end 语句之间的运算式重复执行的次数由上方向量的长度决定； 每次执行， 循 环控制变量依次取该向量的值。如 for i=1:6h（i）=1/i;end以上程序表示共循环 6 次。2. while 循环语句while 循环语句根据表达式的结果来确定循环执行一组语句的次数。while 循环的一般形式为while

13、表达式运算式 ;end只要表达式的结果为真， 就执行 while 和 end 语句之间的运算式。 通常， 表达式的求值 结果是一个标准值， 但数组值也同样有效。 在数组情况下， 所得到数组的所有元素必须都为 真。就是说， 只要表达式成立， 运算式就会一直被执行。 可以利用 break 命令直接跳出 while 循环。 while 循环可按需要嵌套。为了得到最大速度， while 循环被执行之前，应预先分配 数组。如x=zeros(1,6);%表 示 把 1 个 1 行 6 列 的 0 矩 阵 赋 值 给 向 量 x ， 则x(1)=0,x(2)=0，x(6)=0i=1;while i<=

14、6x(i)=1/i;i=i+1;end3.if-else-end 分支语句 最简单的 if-else-end 结构为if 表达式运算式 ;end如果在表达式中的所有元素为真(为零) ，那么就执行 if 和 end 语言之间的语句。 如果有两个选择，那么 if-else-end 结构为if 表达式运算式 ;else运算式 ;end 在这里，如果表达式为真，则执行第一组命令；如果表达式为假，则执行第二组命令。如 x=4;if x>1fprintf(x大于1' );%显示x大于1end4.switch-case 语句switch-case 语句的一般格式为switch numcase

15、n1 command case n2 command case n3 commandotherwisecommandend一旦num等于n1, n2 , n3,中的每个值或字符串时，就执行所对应的指令；否则执行 otherwise 后的语句。MATLAB 编程语言MATLAB序大致分为两类，即 M脚本文件（M-Script ）和M函数（M-Function），它们都是普通的文本文件。M脚本文件中包含一组由 MATLAB语言编写的语句，它类似于DOS下的批处理文件。M脚本文件的执行方式很简单，用户只需在MATLAB勺提示符“ >>”下键入该M文件的文件名，MATLAB就会自动执行该

16、M文件中的各条语句，并将结果直接返回到 MATLABE作区。M函数格式是 MATLAB序设计的主流，一般情况下，不建议使用M脚本文件格式编程。MATLA啲M函数是由function 语句引导的，其基本格式如下：function 返回变量列表 = 函数名（输入变量列表）注释（由 %引导） 检查输入变量和输出变量的格式 函数体语句 在M函数中，输入变量和返回变量的个数分别由nargin和nargout两个变量确定，并且这两个变量是由 MATLAB自动生成的，只要进入该函数就可以使用，如果输入变量的数目 大于 1，则应该用括号“ （）”将它们包围起来，中间用逗号分割。注释语句段的每行语句都 应该由“

17、 %”引导，百分号后面的容不执行，只起注释作用。实验一 四相移相键控（QPS）调制及解调实验一、实验目的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、实验容1、利用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、基本原理1、QPSK调制原理QPSK又叫四相绝对相移调制，它是一种正交相移键控。QPSK利用载波的四种不同相位 来表征数字信息。由于每一种载波相位代表两个比特信息，因此，对于输入的二进制数字 序列应该先进行分组，将每两个比特编为一组，然后用四种不同的

18、载波相位来表征。我们 把组成双比特码元的前一信息比特用a代表，后一信息比特用 b代表。双比特码元中两个信息比特ab通常是按格雷码排列的，它与载波相位的关系如表1-1所示，矢量关系如图1-1所示。图1-1（ a）表示A方式时QPSK言号矢量图，图1-1 （b）表示B方式时QPSK言号的矢 量图。由于正弦和余弦的互补特性，对于载波相位的四种取值，在A方式中：45°、135 °、225 °、315 °，则数据Ik、Qk通过处理后输出的成形波形幅度有两种取值土.212 ； B方式中：0°、90°、180°、270°,则数据

19、Ik、Qk通过处理后输出的成形波形幅度有三种 取值土 1、0。表1-1双比特码元与载波相位关系双比特码元载波相位abA方式B方式00225°0 °10315°90°1145°180 °01135°270 °(0,1)(1,1)(1,1) *(1,0) I参参考0相位T (0,1)(a)(b)图1-1 QPSK信号的矢量图下面以A方式的QPSK为例说明QPSK信号相位的合成方法。串/并变换器将输入的二进制序列依次分为两个并行序列，然后通过基带成形得到的双极性序列(从D/A转换器输出，幅度为土 V2/2 )。设两个双极

20、性序列中的二进制数字分别 为a和b,每一对ab称为一个双比特码元。双极性的a和b脉冲通过两个平衡调制器分别对同相载波及正交载波进行二相调制，得到图1-2中虚线矢量，将两路输出叠加，即得到QPSK调制信号，其相位编码关系如表1-2所示。b(0)a(1)b(1)图1-2 矢量图表1-2 QPSK信号相位编码逻辑关系a1-1-11b11-1-1a路平衡调制器输出0°180°180°0°b路平衡调制器输出90°90°270°270 °合成相位45°135°225°315 °用调相法产

21、生QPSK调制器框图如图1-3所示。维的二进制序列。输入的基带信号经过串并变换，变成两路速率减半的序列，两个支路分别经过单/双极性变换器将单极性信号变换成双极性的二电平信号（即电平为+1和-1）I（ t）和Q（ t），然后对Acos t和As in t进行调制，相加后即可得到QPSK言号。经过串并变换后形成的两个支路如图 1-4所示，一路为单数码元，另外一路为偶数码元，这两个支路互为正交，一个称为同相支路，即 I支路。I信号是一个4096维的双极性信号（值为 +1或-1）； 另外一路称为正交支路，即Q支路。同样，Q信号也是一个4096维的双极性信号（值为 +1或-1 ）。I信号与本地产生的载波

22、进行相乘，也即进行调制后，与经过调制的Q信号相加后，形成已调制的信号 S（t）。IIIIIIIIIIIII申 I(t) +1 -1 -+1-1图1-4二进制码经串并变换后码型QPSKt号经过高斯信道（即噪声信道）s(t)S1(t)图1-5 QPSK解调原理框图2PSK信号类似的解1-5所示。2、QPSK调原理由于QPSK可以看作是两个正交 2PSK信号的合成，故它可以采用与 调方法进行解调，即由两个2PSK信号相干解调器构成，其原理框图如图3、数学推导 调制信号为:S(t) I *cos( wO* t) Q*sin( wO* t);调制信号经过高斯信道为:S1(t) I *cos( wO* t

23、) Q*sin( wO* t) N(t);I路相干解调:I(t) S1(t )*cos( wO* t)I *cos( wO* t) a 2 Q*sin( wO* t)*cos( wO* t) N (t)*cos( wO* t)1 cos(2* wO* t)sin(2* wO* t)I * I *Q*N(t)*cos( wO* t)2Q路相干解调:Q(t) S1(t)*(1)*si n(wO*t)I *cos( wO* t)*( 1)*sin( wO* t) Q*sin( wO* t)A 2 N (t)*sin( wO* t)1 cos(2* wO* t) sin(2* wO* t)Q* I *

24、I *N(t)*cos( wO* t)2由公式推导可以知道， 只需将 Q(t ) ，I (t )通过一个具有低通特性的系统即可获得只包含I和Q信息的信号，实现解调，这里选用了巴特沃斯型的低通滤波器附程序代码%日期%功能QPSK的调制解调，基带信号点数 t (限偶数)，基波频率 wO可设置 clear all;nb=32; %传输的比特数T=1;%fc=8/T;%ml=2;%c = 4*nb;%delta_T=T/c;fs=1/delta_T;%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(选取单周期采样点数采样间隔采样频率2的原因见 23行)t=O:delta_T:nb*T-d

25、elta_T %限定t的取值围c * nbN=length(t);%采样数%调%制%部%分% 基带信号的产生data=fix(2*rand(1,nb); % 阵调用一个随机函数(0 or 1 )，输出到一个1*100的矩datanrz=data.*2-1; %变成极性码for i=1:nbdata1(i-1)/delta_T+1:i/delta_T)=datanrz(i); %将极性码变成对应的波形信号end% 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)=data(i); %将基带信号变成对应的波形信号end% 串并转换，将奇

26、偶位数据分开idata=data nrz(1:ml:( nb-1); %将奇偶位分开，因此间隔ml为2qdata=datanrz(2:ml:nb);% QPS信号的调制for i=1:nb/2ich(2*(i-1)/delta_T+1):2*(i/delta_T)=idata(i);endfor ii=1:N/T a(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/2 qch(2*(j-1)/delta_T+1):2*(j/delta_T)=qdata(j);end for

27、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 = idata1 - qdata1;%信%道%中% SNR=0; % 信噪比 stn = awgn(st,SNR);%解%调%设%计%滤%波%器%B,A = butter(3,0.01,'low'); h1,w = freqz(B,A);%相%干%解%调% ist = stn .* a;p =length(ist)qst = stn .* (-b);%滤%波%istl = filter(B,A,ist)

28、; qstl = filter(B,A,qst);%抽%样%判%决%for i = 1 : nb/2if istl(2*(p/nb)*(i-1)+(1*(p/nb) >= 0in(i) = 1;else in(i) = 0;endif qstl(2*(p/nb)*(i-1)+(1*(p/nb) >= 0qn(i) = 1;else qn(i) = 0;endend%并%串%转%换%for i = 1 : nb/2y(2*i-1) = in(i);y(2*i) = qn(i);endfor i = 1 : nb yy(i-1)/delta_T+1:i/delta_T) = y(i);

29、end data yfigure;subplot(4,1,1)plot(data0*0.7),title('subplot(4,1,2)plot(data1*0.7),title('基带信号， 4096 维二进制序列，对应向量是 data0');双极性信号， 4096 维双极性序列，对应向量是 data1');subplot(4,1,3)plot(ich*0.7),title('I 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 路数据， 4096维双极性序

30、列，对应向量是qch ');figure;subplot(4,1,1)plot(ist),title('相干解调I路信号，4096维且值为(-1,1)的序列，对应向量是ist ');subplot(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C路信号，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 '

31、;);路解调波形，4096维且值为 (-1,1) 的序列，对应向量是 qstl ');%画%图% %figure;subplot(4,2,1);plot(data0*0.7),title('基带信号 ');subplot(4,2,2);psd(abs(fft(data0),title('基带信号频谱 ');subplot(4,2,3);plot(st),title('调制信号 ');subplot(4,2,4); psd(abs(fft(st),title(' subplot(4,2,5); plot(stn),title(

32、9;stn subplot(4,2,6); psd(abs(fft(stn),title('调制信号频谱 ');信道波形 ');经过高斯信道信号频谱 ');subplot(4,2,7); plot(yy*0.7),title(' subplot(4,2,8); psd(abs(fft(yy),title('解调后的基带信号 ');解调后的基带信号频谱 ');实验二m序列产生及其特性实验一、实验目的通过本实验掌握m序列的产生方法、特性及应用。二、实验容1、编写MATLAB序生成并观察 m序列，识别其特征。2、编写程序验证 m序列的相

33、关性质，要求至少验证一条性质。三、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(Ph序列)被广泛应用于扩频通信。目前应用最广的是 m序列，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 n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：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。图2

34、-1 4阶移位寄存器序列生成器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),则周期序列输出为：1001。图2-2是反馈移存器生成的m序列状态图。10001100111011110111101101011010110101100011100101000010000110 0 0图2-2 4阶m序列状态图此时，a4 ® a1=1 a4第2时刻：a4=1,a4 a4,a3,a2,a1=1,1,0,0,第 1 时刻：a4=1,a3=0,a2=0,a1=0a3=1, a3 a2=0,a2 a仁0,因此此时 a4 ® a1

35、=1 a4第 3 时刻：a4=1,a4a3=1, a3 a2=1,a2 a仁0,因此a4,a3,a2,a1=1,1,1,0,其它时刻和此类似。最后如图2-1。(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1001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”。在一个游程中元素的个数称为游程长度。例如，同样是在1001序列，共有000、1111、0、1、0、

36、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 序列 M1 =1110010 , M2 =0111001 , 1110010 ® 0111001=1001011。而将 M1 向右移位5次即得到1001011序

37、列。四、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醉序并上机调试，最后要求输出周期为15的m序列“ 1001”。(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。(4 )撰写实验报告。提示：MATLAB的异或函数为xor(x,y)，表示变量x与变量y进行异或运算。实验三信道编码一、实验目的1、学习并理解信道编码的根本目的、技术要求等基本概念2. 学会使用MATLA实现奇偶监督码的检错模拟与分析二、基本原理1、分组码的结构将信息码分组，为每组信息码附加若干监督码的编码称为分组码。在分组码中，监督码元仅监督本码组中的信息码元。信息位和监督位的关系：举例

38、如下信息位监督位晴000云011阴101雨1102、奇偶监督码最简单的分组码就是奇偶监督码。奇偶监督码分为奇数监督码和偶数监督码两种，两者的原理相同。在偶数监督码中，无论信息位多少，监督位只有1位，它使码组中“ 1”的数目为偶数，即满足下式条件：an 1an 2 La°0式中ao为监督位，其他位为信息位。这种编码能够检测奇数个错码。在接收端，按照上式求“模2和”，若计算结果为“ 1就说明存在错码，结果为“ 0”就认为无错码。奇数监督码与偶数监督码相似，只不过其码组中“ 1”的数目为奇数：a. 1 a. 2 La。1且其检错能力与偶数监督码的一样。3、奇偶校验最常用的检错码就是校验码，

39、它在原编码基础上增加一位奇偶校验位，使得整个编码的“码重”固定为奇数（奇校验）或偶数（偶校验）。其中“码重”即编码中“ 1”的个数。奇偶校验能发现奇数个错，而在计算机中发生一个差错的概率远大于两个差错，绝大多数是出现一个差错，这就使得奇偶校验具有很高的实用性；而因为奇校验不能产生全零的代码，故常用的为“偶校验”。4、奇偶校验的matlab实现：使用MATLA骗写程序，实现偶校验。源码的行列可以自由输入，随机生成0-1的矩阵即为源码，校验码则为附加的最后一列。三、实验容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。提示：m

40、=i nput（'请输入行：）;表示在命令窗口中输入 m行。n=input（'请输入列：）;表示在命令窗口中输入 n列。ran di nt（m, n） 表示生成m行n列的一个随机的二进制序列。rem（x,y）表示求x除以y的余数。2、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。实验四 基于 Simulink 的通信系统建模与仿真一、实验目的：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。3、更好地了解通信原理的相关

41、知识，磨练自己分析问题、查阅资料、巩固知识、创新等各方面能力。二、实验原理（调制、解调的原理框图及说明）1、Simulink 的简介Simulink 是MATLAB其中的一种工具箱。在这个环境中，用户可以利用鼠标，完成 面向框图系统仿真的全部过程。Simulink 是目前在动态系统的建模和仿真等方面应用最广泛的工具之一。确切的说，Simulink 是一个用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包，它支持线性和非线性系 统，连续、离散时间模型，或者是两者的混合。 Simulink 为用户提供了各种方框图，以进 行建模， 采用这种结构画模型图就如同用手在纸上画模型一样自如、方便， 故用户只需进行简

42、单的点击和拖动就能完成建模， 并可直接进行系统的仿真， 快速地得到仿真结果。 它的主 要特点在于： 1、建模方便、快捷； 2、易于进行模型分析； 3、优越的仿真性能。它与传统 的仿真软件包微分方程和差分方程建模相比，具有更直观、方便、灵活的优点。Simulink模块库（或函数库）包含有 Si nks （输出方式）、Sources （输入源）、Lin ear （线性环节）、 Nonlinear （非线性环节） 、 Connection （连接与接口）和 Extra （其他环节）等具有不同功 能或函数运算的 Simulink 库模块（或库函数） ，而且每个子模型库中包含有相应的功能模块， 用户还可

43、以根据需要定制和创建自己的模块。用 Simulink 创建的模型可以具有递阶结构， 因此用户可以采用从上到下或从下到上的结构创建模型。用户可以从最高级开始观看模型， 然后用鼠标双击其中的子系统模块， 来查看其下一级的容， 以此类推， 从而可以看到整个模 型的细节， 帮助用户理解模型的结构和各模块之间的相互关系。 在定义完一个模型后， 用户 可以通过Simulink的菜单或MATLAB的命令窗口键入命令来对它进行仿真。菜单方式对于交互工作非常方便，而命令行方式对于运行仿真的批处理非常有用。采用Scope模块和其他的显示模块， 可以在仿真进行的同时就可立即观看到仿真结果， 若改变模块的参数并再次运

44、行 即可观察到相应的结果，这适用于因果关系的问题研究。仿真的结果还可以存放到MATLAB的工作空间里做事后处理。模型分析工具包括线性化和整理工具，MATLAB的所有工具及Simulink 本身的应用工具箱都包含这些工具。由于MATLAB和SIMULINK的集成在一起的，因此用户可以在这两种环境下对自己的模型进行仿真、分析和修改模型。但是Simulink 不能脱离MATLAB独立工作。2、ASK调希9数字信号对载波振幅调制称为振幅键控即ASK (Amplitude Shift Keying )。ASK有两种实现方法：1.乘法器实现法 2.键控法。乘法器实现法的输入是随机信息序列，经过基带 信号形

45、成器，产生波形序列，乘法器用来进行频谱搬移，相乘后的信号通过带通滤波器滤除高频谐波和低频干扰。键控法是产生ASK信号的另一种方法。二元制ASK又称为通断控制(00K。最典型的实现方法是用一个电键来控制载波振荡器的输出而获得。乘法器实现法框图键控法实现框图3、ASK解调ASK的解调有两种方法：1.包络检波法2.相干解调。同步解调也称相干解调，信号经过带通滤波器抑制来自信道的带外干扰，乘法器进行频谱反向搬移，以恢复基带信号。低通滤波器用来抑制相乘器产生的高次谐波干扰。由于AM信号波形的包络与输入基带信号成正比，故也可以用包络检波的方法恢复原始调制信号。包络检波器一般由半波或全波整流器和低通滤波器组

46、成。相干解调框图f皿阳)三、实验容：（一）首先进入 matlab，在命令窗口输入 simulink，进入simulink 界面。如下图：DisccintinuitieskJ N仙舛GilumjeS. dn. Vol so Gttn.ctx-a.-t4»x * L- Qrk.4i*-a.t a VI. LReady*日1匕E?dit 逋匕僭 HcjpDiscreteLogic nnd Bit Qperatlons Loo*ojp T-oblcsOpr-f tilonsModel VeriificatbcniIM口dakWiilP LJtllirix舛Ports & Subsys

47、temsSignal AHribijtRs i>| Signal Routing 闰 Sinks 13-1 SQurcK ±H User DoFinod Functions :M Additional Mith 也 Dl£crt Aorospace Blodot Cnmrriurilrrtl Irris filrii： k栄【L-O.USSdi s <1 q d noi za wi t K bi. vqzi iria-a.zk And. irQ.i*xaxi>za'Zbimullink Library Krouiser然后单击此窗口中的 File菜

48、单中的选项 New中的Model命令，出现如下窗口:（二）然后使用 Simuli nk中的工具，画出如下的 ASK调制及解调的框图。（三）simulink中包括很多模块，比如积分模块，传递函数模块等，simulink功能非常强大。要想在simulink中建模，首先要建立一个空白页，然后将所需要的模块从模块库中拖入，然后对模块设置参数即可。完成框图后，再单击File菜单中的Save命令进行保存，保存的扩展名为.mdl文件。ASK调制与解调ASK框图（模拟相乘法、相干解调）高斯白噪声参数：均值0标准差0.001BPF参数：下限频率 90rad/s 上限频率110rad/sLPF参数：截止频率 10rad/s判决器参数：门限 0.25用到的一些模块在simuli nk工具箱中的位置为:1、贝努利二进制序列产生器（BernoulliBinaryGen erator）:Com muni cati onsBlockset/Comm Sources/Ra ndom Data SourcesCom mun icatio ns Blockset表示通讯模块库2、乘法器（Product）: