移动通信原理final技术分析.pptx

移动通信原理课程设计 李阳2012043030001 田家翼2012019030029 张恩2012019070030 张文谦2012019070003 必做题： 无线信道特性分析BPSK/QPSK通信链路搭建与误码性能分析选做题： 直接序列扩频系统性能分析 无线信道特性分析 基于simulink搭建一个QPSK发送链路，QPSK调制信号经过了瑞利衰落信道，观察信号经过衰落前后的星座图，观察信道特性。仿真参数：信源比特速率为500kbps，多径相对时延为[0 4e-06 8e-06 1.2e-05]秒，相对平均功率为[0 -3 -6 -9]dB，最大多普勒频移为200Hz。 1、根据信道参数，计算信道相干带宽和相干时间。 2、设置较长的仿真时间（例如10秒），运行链路，在运行过程中，观察并分析瑞利信道输出的信道特征图（观察Impulse Response(IR)、Frequency Response(FR)、IR Waterfall、Doppler Spectrum、Scattering Function）。（配合截图来分析） 3、观察并分析信号在经过瑞利衰落信道前后的星座图变化（截图并解释）。 QPSK基本原理 QPSK是Quadrature?Phase?Shift?Keying的简称，意为正交移相键控，是数字调制的?一种方式。它规定了四种载波相位0,π/2,π,2π/3,星座图如图1（a）、（b）所示。 QPSK的调制 因为输入信息是二进制序列，所以需要将二进制数据变换成四进制数据，才能和四进制的载波相位配合起来。采取的办法是将二进制数字序列中每两个序列分成一组，共四种组合（00,01,10,11），每一组称为双比特码元。每一个双比特码元是由两位二进制信息比特组成，它们分别代表四进制四个符号中的一个符号。QPSK每次调制可传输两个信息比特。 QPSK的解调 QPSK信号可以用两个正交的载波信号实现相干解调，它的相干解调器如图3所示，正交路分别设置两个匹配滤波器，得到I（t）和Q（t），经电平判决和并转串即可恢复出原始信息。 电路图 产生二进制序列 对信号进行QPSK调制 将信号通过瑞利信道 对比信号经过瑞利信道前后的变化 相关参数 二进制序列产生器：0、1等概率产生，速率500kbps QPSK调制方式 相关参数 瑞利信道 星座图同时观测4000个点 根据信道参数，计算信道相干带宽和相干时间 相干带宽： 各径时延与功率为： 0 4e-06 8e-06 1.2e-05 (s) 0 -3 -6 -9 dB 相干时间： Tc=1/fm=0.005 s Bc= = 5.4582e+04 Hz 设置较长的仿真时间（例如10秒），运行链路，在运行过程中，观察并分析瑞利信道输出的信道特征图（观察Impulse Response(IR)、Frequency Response(FR)、IR Waterfall、Doppler Spectrum、Scattering Function）。（配合截图来分析） Impulse Response(IR) 可以看出码间串扰严重 Frequency Response(FR) FR体现了增益随频率的变化。由图可以看出频率具有选择性 IR Waterfall 在频率展宽后，信道的幅频响应不再平坦，多径信道中不同信号的叠加影响。 Doppler Spectrum 由于多普勒效应，接受信号的功率谱展宽扩展到fc-fm至fc+fm范围。由图可以估计载波频率大约为0。U型谱 Scattering Function 由散射函数可知，在扩展后的频率范围散射比较明显 观察并分析信号在经过瑞利衰落信道前后的星座图变化（截图并解释）。 经过瑞利信道前 经过瑞利信道后 星座图能直观的判断调制方式的误码率。在上面两图比较中，发现：在经过瑞利信道后，星座图中的点也越来越多、越来越乱，误码率明显增大，多径效应也明显增大。 BPSK/QPSK通信链路搭建与误码性能分析 1、基于simulink搭建BPSK/QPSK通信链路，经过AWGN信道，接收端相干解调，仿真并绘出BPSK和QPSK信号在 为0~10dB时（间隔：1dB）误码性能曲线。 仿真参数： 仿真点数：106 信源比特速率：1Mbps。 2、在1的基础上，信号先经过平坦（单径）瑞利衰落，再经过AWGN信道，假设接收端通过理想信道估计获得了信道衰落值（勾选衰落信道模块的“Complex path gain port”）。仿真并绘出BPSK和QPSK信号在 为0~40dB时（间隔：5dB）误码性能曲线。 信道仿