Matlab与通信仿真课程设计报告

1《MATLAB与通信仿真》课程设计指导老师:张水英、汪泓班级:07通信(1)班学号:E07680104姓名:林哲妮2目录目的和要求……………………………………………………………………1实验环境………………………………………………………………………1具体内容及要求………………………………………………………………1实验内容题目一…………………………………………………………………………4题目内容流程图程序代码仿真框图各个参数设置结果运行结果分析题目二………………………………………………………………………8题目内容流程图程序代码仿真框图各个参数设置结果运行结果分析题目三………………………………………………………………………17题目内容流程图程序代码仿真框图各个参数设置结果运行结果分析题目四………………………………………………………………………33题目内容流程图程序代码仿真框图各个参数设置结果运行结果分析心得与体会…………………………………………………………………523目的和要求通过课程设计，巩固本学期相关课程MATLAB与通信仿真所学知识的理解，增强动手能力和通信系统仿真的技能。在强调基本原理的同时，更突出设计过程的锻炼。强化学生的实践创新能力和独立进行科研工作的能力。要求学生在熟练掌握MATLAB和simulink仿真使用的基础上，学会通信仿真系统的基本设计与调试。并结合通信原理的知识，对通信仿真系统进行性能分析。实验环境PC机、Matlab/Simulink具体内容及要求基于MATLAB编程语言和SIMULINK通信模块库，研究如下问题：(1)研究BFSK在加性高斯白噪声信道下（无突发干扰）的误码率性能与信噪比之间的关系；(2)研究BFSK在加性高斯白噪声信道下（有突发干扰）的误码率性能与信噪比之间的关系；分析突发干扰的持续时间对误码率性能的影响。(3)研究BFSK+信道编码（取BCH码和汉明码）在加性高斯白噪声信道下（无突发干扰）的误码率性能与信噪比之间的关系；分析不同码率对误码率性能的影响。比较不同信道编码方式的编码增益性能。(4)研究BFSK+信道编码（取BCH码和汉明码）在加性高斯白噪声信道下（有突发干扰）的误码率性能与信噪比之间的关系；分析突发干扰的持续时间对误码率性能的影响。分析不同码率对误码率性能的影响。比较不同信道编码方式的编码增益性能。4题目一题目内容：研究BFSK在加性高斯白噪声信道下（无突发干扰）的误码率性能与信噪比之间的关系流程图是不是程序代码：clcclearechoon%x表示信噪比x=0:15;%y表示信号的误码比特率，它的长度与x相同y=x;%BFSK调治的频率间隔等于24kHzFrequencySeparation=24000;%信源产生信号的bit率等于10kbit/sBitRate=10000;%仿真时间设置为10秒SimulatonTime=10;%BFSK调质信号每一个符号的抽样数等于2SamplesPerSymbol=2;fori=1:length(x)%信道的信噪比依次取X中的元素开始读懂题目，确定仿真框图确定参数编写程序代码运行程序，得出结果图得出的结果是理想的结果？修改参数得出最终结果图5SNR=x(i);%运行仿真程序，得到的误码率保存在工作区变量BitErrorRate中sim('shiyanyi1');%计算BitErrorRate的均值作为本次仿真的误码率y(i)=mean(BitErrorRate);end%准备一个空白的空间%holdoff;figure%绘制x和y的关系曲线图，纵坐标采用对数表示semilogy(x,y,'-*');%对y取对数画图xlabel('信噪比');%写X坐标ylabel('误码率');%写y坐标title('BFSK在无突发干扰下误码率与信噪比的关系');%写标题gridon;%画网格图仿真框图各个参数设置RandomIntegerGeneratorM-FSKModulatorBaseband6AWGNChannelToWorkspace7运行结果结果分析：BFSK在无突发干扰下误码率随着信噪比的增大而减小8题目二题目内容：研究BFSK在加性高斯白噪声信道下（有突发干扰）的误码率性能与信噪比之间的关系；分析突发干扰的持续时间对误码率性能的影响。1BFSK（有突发干扰）误码率与信噪比的关系2突发干扰的持续时间对误码率的影响：①突发干扰突发尺寸不同，误码率如何变化？②突发干扰占空比不同，误码率如何变化？第一小题流程图：程序代码：clcclearallx=0:10;%x表示信噪比y=x;%y表示信号的误码比特率，它的长度与x相同fori=1:length(x)SNR=x(i);%信道的信噪比依次取X中的元素sim('rwer31');%运行仿真程序得到的误码率保存在工作区变量BitErrorRate中y(i)=max(BitErrorRate);%计算BitErrorRate的最大值作为本次仿真的误码率endsemilogy(x,y,'-p');%对y取对数画图xlabel('信噪比');%写X坐标ylabel('误码率');%写y坐标9title('BFSK在突发干扰下误码率与信噪比关系');%写标题gridon;%画网格图仿真框图各个参数设置RandomIntegerGeneratorHammingEncoder10M-FSKModulatorBasebandAWGNChannelSignalFromWorkspaceReshape运行结果11结果分析：在有突发状况的情况下（信号为[ones(1,200)zeros(1,45)]'），误码率随着信噪比的增加而减小，在此参数数据下减小的幅度不大。第二小题(突发尺寸不同)流程图：程序代码：clcclearallx=0:10:100;%x表示信噪比fori=1:length(x)%信道的信噪比依次取X中的元素SNR=3;%取信噪比为3w=x(i);%w表示突发信号的尺寸，它的长度取x矩阵的值sim('rwer4');%运行仿真程序得到的误码率保存在工作区变量Pe中y(i)=max(Pe);%计算Pe的最大值作为本次仿真的误码率endsemilogy(x,y,'-p');%对y取对数画图xlabel('突发尺寸');%写X坐标ylabel('误码率');%写y坐标title('突发干扰的持续时间对误码率性能');%写标题gridon;%画网格图12仿真框图各个参数设置RandomIntegerGeneratorM-FSKModulatorBaseband13AWGNChannelSignalFromWorkspaceReshapeErrorRateCalculation运行结果14结果分析：在信噪比SNR=3的情况下，当突发尺寸由0到100变化时，误码率增加第二小题（占空比不同）流程图：程序代码：clcclearallm=0:5:50;fori=1:length(m)%i取m的长度w=m(i);%w表示突发信号的占空比，它的长度取x矩阵内的值sim('rwer5');%运行仿真程序得到的误码率保存在工作区变量Pe中y(i)=max(Pe);%计算Pe的均值作为本次仿真的误码率y（i）x(i)=w/(200-w);%计算占空比xendsemilogy(x,y,'-p');%对y取对数画图xlabel('突发尺寸所占比例');%写X坐标ylabel('误码率');%写y坐标title('BFSK突发干扰的持续时间对误码率性能的影响');%写标题gridon;%画网格图15仿真框图：各个参数设置RandomIntegerGeneratorM-FSKModulatorBasebandAWGNChannelSignalFromWorkspace16ReshapeErrorRateCalculation运行结果结果分析：在信噪比SNR=1.156的情况下，当占空比由0到0.35变化时，误码率在占空比很小时保持不变，随着占空比的增加，误码率逐渐上升。17题目三题目内容：研究BFSK+信道编码（取BCH码和汉明码）在加性高斯白噪声信道下（无突发干扰）的误码率性能与信噪比之间的关系；分析不同码率对误码率性能的影响。比较不同信道编码方式的编码增益性能。1BFSK+汉明码误码率与信噪比的关系2BFSK+汉明码在不同码率下误码率与信噪比的关系3BFSK+BCH码误码率与信噪比的关系4BFSK+BCH码在不同码率下误码率与信噪比的关系5BCH码与汉明码误码率的比较第一小题流程图：程序代码：clcclearx=0:0.5:5;%设定x的值为0-5之间间隔为0.5的各个数fori=1:length(x)SNR=x(i);%信道的信噪比依次取X中的元素sim('rwsan1');%运行仿真程序得到的误码率保存在工作区变量Pe中y(i)=mean(Pe);%计算Pe的均值作为本次仿真的误码率18endsemilogy(x,y,'-p');%对y取对数画图xlabel('信噪比');%写X坐标ylabel('误码率');%写y坐标title('BFSK+汉明码误码率与信噪比关系');%写标题gridon;%画网格图仿真框图各个参数设置RandomIntegerGeneratorHammingEncoder19M-FSKModulatorBasebandAWGNChannelM-FSKDemodulatorBasebandHammingDecoder运行结果20结果分析：当BFSK使用汉明码编码时随着信道的噪声比的增加误码率快速下降。第二小题流程图：程序代码：clcclearx=0:0.5:5;%设定x的值为0-5之间间隔为0.5的各个数fori=1:length(x)N=7;%设定Codeword的长度M=3;%设定Message的长度Samplesperframe=4;%设定Samplesperframe要等于Codeword的长度与Message的长度的差值相等SNR=x(i);%信道的信噪比依次取X中的元素sim('rwsan2');%运行仿真程序得到的误码率保存在工作区变量Pe中y(i)=mean(Pe);%计算Pe的均值作为本次仿真的误码率endsemilogy(x,y,'-');%对y取对数画图xlabel('信噪比');%写X坐标21ylabel('误码率');%写y坐标title('BFSK+汉明码在不同码率下误码性能');%写标题holdon;fori=1:length(x)N=15;%设定Codeword的长度M=4;%设定Message的长度Samplesperframe=11;%设定Samplesperframe要等于Codeword的长度与Message的长度的差值相等SNR=x(i);%信道的信噪比依次取X中的元素sim('rwsan2');%运行仿真程序得到的误码率保存在工作区变量Pe中y(i)=mean(Pe);%计算Pe的均值作为本次仿真的误码率endsemilogy(x,y,'-o');%对y取对数画图holdon;fori=1:length(x)N=31;%设定Codeword的长度M=5;%设定Message的长度Samplesperframe=26;%设定Samplesperframe要等于Codeword的长度与Message的长度的差值相等SNR=x(i);%信道的信噪比依次取X中的元素sim('rwsan2');%运行仿真程序得到的误码率保存在工作区变量Pe中y(i)=mean(Pe);%计算Pe的均值作为本次仿真的误码率endsemilogy(x,y,'-p');%对y取对数画图gridon;%画网格图仿真框图22各个参数设置RandomIntegerGeneratorHammingEncoderM-FSKModulatorBasebandAWGNChannel23M-FSKDemodulatorBasebandHammingDecoder运行结果结果分析：当BFS