现代通信系统仿真Simulink仿真信道.doc

上海电力学院 现代通信系统仿真 大作业报告 实验名称： Simulink仿真信道 专 业： 通信工程 姓 名：　 　 班 级： 学 号： 一．实验目的： (1) 熟悉MATLAB Simulink的使用方法； (2) 熟悉加性高斯白噪声信道的特点和多路径瑞利衰落信道的特点； (3) 熟悉BFSK(2进制频移键控) 调制的原理； (4)用Simulink仿真BFSK在加性高斯白噪声信道的传输性能；? (5)用Simulink仿真BFSK在多径瑞利衰落信道中的传输性能；? (6) 观测并记录仿真结果，对结果进行比较和分析； (7)?按照要求完成设计报告。 二．实验要求： 利用SIMULINK和M函数相结合的方式仿真BFSK 调制在多路径瑞丽衰落信道中的传输性能。其中 source产生速率为10Kbit/s、帧长度为1秒的二进制数据源data,并且通过BFSK产生调制信号。BFSK调制的频率间隔为24KHz, BPSK调制符号的样点数为2，调制信号通过多径瑞利衰落信道，移动终端相对运动速率为40公里/小时，接收端对信号进行解调，并把解调后的信号和原始数据信号相比较计算误比特率。最后Sink模块根据SNR与误比特率的关系绘制曲线。 三．实验原理： 1.加性高斯白噪声信道是最简单的一种噪声信道，表现为信号围绕平均值的一种随机波动过程。AWGN的均值为零，方差为噪声功率的大小。一般情况下，噪声功率越大信号的波动幅度越大，接收端接收到的信号误比特率越高。 衰落的成因： 多径因素：多径具有不同的时延和不同的接收强度，它们之间形成了衰落。 Doppler：Doppler shift（由于无线信道移动台和基站的相对运动）和Doppler spread（多个多径分量经由不同的的方向到达接收机）。 衰落信道的统计特性： Gaussian分布 Rayleigh(瑞利)分布 Rice(莱斯)分布 对数正态分布 2.多径瑞利衰落信道: 多径衰落是移动通信系统中的一种相当重要的衰落信道类型，它在很大程度上影响着移动通信系统的质量。在移动通信系统中，发送端和接收端都可能处在不停的运动状态之中，发送端和接收端之间的这种相对运动将产生多普勒频移(Doppler shift)。多普勒频移与运动速度和方向有关，它的计算公式 其中，v是发送端和接收端的相对运动速度，θ是运动方向和发送端与接收端连线之间的夹角，λ=c/f是载波的波长。 发射的信号要经过直射、反射、散射等多条传播途径才能达到接收端，而且随着移动台的移动，各条传播路径上的信号幅度、时延及相位随时随地发生变化，所以接收到的信号的电平是起伏、不稳定的，这些多径信号相互叠加就会形成衰落。叠加后的信号幅度变化符合瑞利分布，又称瑞利衰落。 3.比特错误率统计使用Error Rate Calculation 模块，该模块可自动比较发送序列与接收序列并作出比较，进行错误统计，使用display 模块显示将比特错误率输出。 四．实验步骤： (1)阅读参考资料和文献，掌握多径瑞利衰落信道的特点，掌握BFSK调制的特点。 (2)在Simulink中建立二进制频移键控在加性高斯白噪声信道中传输的模型 运行后： (3)编写仿真主程序，在程序中设置以下参数的值：BFSK调制的频率间隔（Frequency separation）为24000HZ，信号源产生信号的比特率BitRate设为10000（如图），M-FSK Modulator Baseband 模块和M-FSK Demodulator Baseband 模块中的参数Samples per symbol设置为2，AWGN channel模块中的参数“Mode”设为 Signal to noise ratio (Eb/No), 仿真时间的长度Simulation time设为1/bitrate 。 Random Integer Generator的参数设置 M-FSK Modulator Baseband的参数设置： Multipath Rayleigh Fading Channel的参数设置： AWGN Channel参数设置： M-FSK Modulator Baseband1的参数设置： Error Rate Calculation的参数设置： 输入 bertool，设置好参数