移动通信实验报告(3)

z=2.*pi.*f_max*tdd; sigma0=1; T_bessel=sigma0.^2.*besselj(0,z); figure; plot(tdd,auto_i(cc),'-',tdd,T_bessel,'*'); %in-phase xlabel('t(Second)'); ylabel('Auto-correlation'); legend('In-component'); figure; plot(tdd,auto_q(cc),'-',tdd,T_bessel,'*'); %quadrature xlabel('t(Second)'); ylabel('Auto-correlation'); legend('Q-component'); figure; co1=1:1000; semilogy(co1*Ts,envelope(1:1000)); xlabel('t(Second)'); ylabel('Rayleigh Coef.'); %%-----------length_r=length(envelope); pdf_env=zeros(1,501); count=0; temp=round(100.*envelope); for k=1:length_r if temp(k)<=500 count=count+1; pdf_env(1,temp(k)+1)=pdf_env(1,temp(k)+1)+1; end end count pdf_env=pdf_env./count./0.01; sgma2=0.5; x=[0:0.01:5]; pdf_theory=(x./sgma2).*exp(-1.*x.^2./(2.*sgma2)); figure; plot(x,pdf_env,'-',x,pdf_theory,'*'); legend('Simulated','Theoretic');

xlabel('r'); ylabel('PDF of r');

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五.仿真结果

图1

图2

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图3

图4

六.实验小结通过本次实验，我进行了无线通信信道的建模与仿真，认识到它是实现移动通信系统仿 真与分析的基础，宽带无线通信与移动通信信道属频率选择性瑞利衰落信道模型。通过信道 设计实验，基本掌握了频率选择性信道模型的仿真建模方法以及模型中瑞利衰落系数的设计 方法，学会了多径数目、功率和时延参数的设计和采用 MATLAB 语言对上述参数进行仿真。实 验过程中，我通过不断调试与修改，终于成功完成了任务，加深对 MATLAB 的应用的同时掌 握了相关的知识。

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实验课程名称：移动通信系统实验

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3. 用 MATLAB 进行仿真，统计 BER 或 SER 随信噪比的关系，绘出曲线 4. 对统计试验的结果与单用户的理论值进行比较 5. 对仿真结果进行分析

五、仿真结果1.仿真主程序%main_IS95_forward.m %此函数用于 IS-95 前向链路系统的仿真，包括扩 %频调制，匹配滤波，RAKE 接收等相关通信模块。 %仿真环境: 加性高斯白噪声信道. %数据速率 = 9600 KBps % clear all close all clc disp('--------------start-------------------'); global ZiZqZs show R GiGq clear j; show = 0; %控制程序运行中的显示 SD = 0; % 选择软/硬判决接收 %-------------------主要的仿真参数设置-----------------BitRate = 9600; %比特率 ChipRate = 1228800; %码片速率 N = 184; %源数据数 MFType = 1; % 匹配滤波器类型--升余弦 R = 5; %+++++++++++++++++++Viterbi 生成多项式++++++++++++++++++ G_Vit = [1 1 1 1 0 1 0 1 1; 1 0 1 1

1 0 0 0 1];%Viterbi 生成多项式矩阵 K = size(G_Vit, 2); %列数 L = size(G_Vit, 1); %行数 %++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ %++++++++++++++++++++++Walsh 矩阵++++++++++++++++++++++++ WLen = 64; %walsh 码的长度 Walsh = reshape([1;0]*ones(1, WLen/2), WLen , 1); %32 个 1 0 行 %Walsh = zeros(WLen ,1); %++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ %++++++++++++++++++扩频调制 PN 码的生成多项式++++++++++++++ %Gi = [ 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1]'; %Gq = [ 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1]'; Gi_ind = [15, 13, 9, 8, 7, 5, 0]'; %i 路 PN 码生成多项式参数 Gq_ind = [15, 12, 11, 10, 6, 5, 4, 3, 0]'; %q 路 PN 码生成多项式参数 Gi = zeros(16, 1); %16× 1 的 0 矩阵 Gi(16-Gi_ind) = ones(size(Gi_ind));%根据 Gi_ind 配置 i 路 PN 码生成多项式 Zi = [zeros(length(Gi)-1, 1); 1];

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% I 路信道 PN 码生成器的初始状态 Gq = zeros(16, 1); %16× 1 的 0 矩阵 Gq(16-Gq_ind) = ones(size(Gq_ind)); %根据 Gq_ind 配置 q 路 PN 码生成多项式 Zq = [zeros(length(Gq)-1, 1); 1]; % Q 路信道 PN 码生成器的初始状态 %++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ %+++++++++++++++++++扰码生成多项式++++++++++++++++++++++ Gs_ind = [42, 35, 33, 31, 27, 26, 25, 22, 21, 19, 18, 17, 16, 10, 7, 6, 5, 3, 2, 1, 0]'; Gs = zeros(43, 1); %43× 1 的 0 矩阵 Gs(43-Gs_ind) = ones(size(Gs_ind)); %根据 Gs_ind 配置扰码生成多项式 Zs = [zeros(length(Gs)-1, 1); 1]; % 长序列生成器的初始状态 %++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ %++++++++++++++++++++++AWGN 信道++++++++++++++++++++++++ EbEc = 10*log10(ChipRate/BitRate);%处理增益 EbEcVit = 10*log10(L); EbNo = [-1: 0.5 : 1]; %仿真信噪比范围(dB) %EbNo = [-2 : 0.5 : -1.5]; %++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ %-----------------------------------------------------%-------------------------主程序------------------------ErrorsB = []; ErrorsC = []; NN = []; if (SD == 1) % 判断软/硬判决接收 fprintf('\n SOFT Decision Viterbi Decoder\n\n'); else fprintf('\n HARD Decision Viterbi Decoder\n\n'); end for i=1:length(EbNo) %根据 EbNo 多次运行 fprintf('\nProcessing %1.1f (dB)', EbNo(i));%输出当前 EbNo 值 iter = 0; ErrB = 0; ErrC = 0; while (ErrB<300) & (iter<150) drawnow; %++++++++++++++++++++++发射机+++++++++++++++++++++++ TxData = (randn(N, 1)>0);%生成源数据 % 速率为 19.2Kcps [TxChips, Scrambler] = PacketBuilder(TxData, G_Vit, Gs); %产生 IS-95 前向链路系统的发送 数据包 % 速率为 1.2288Mcps [x PN MF] = Modulator(TxChips, MFType, Walsh);%实现 IS-95 前向链路系统的数据调制 %++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ %++++++++++++++++++++++++信道+++++++++++++++++++++++++++ noise = 1/sqrt(2)*sqrt(R/2)*( randn(size(x)) + j*randn(size(x)))*10^(-(EbNo(i) - EbEc)/20);% 生成噪声序列 r = x+noise;%加入噪声

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