无线网络通信实验报告

实验报告课程名称：无线网络通信技术实验项目：无线网络通信技术实验实验地点：逸夫楼404教室专业班级：软1121班学号：2011005541学生姓名：高贝指导教师：张巍2014年5月16日2太原理工大学实验报告一学院名称软件学院专业班级1121实验成绩学生姓名高贝学号2011005541实验日期2014.5.9课程名称无线网络通信技术实验题目实验一四相移相键控（QPSK）调制及解调实验一、实验目的和要求：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、实验内容: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、主要仪器设备Win732位操作系统笔记本电脑及MATLABR2009a四、主要操作方法与实验步骤在matlab下运行下列代码：程序代码%日期2013.1.14%功能QPSK的调制解调，基带信号点数t（限偶数），基波频率w0可设置clearall;nb=32;%传输的比特数T=1;%基带信号宽度，也就是基波频率fc=8/T;%载波频率ml=2;%调制信号类型的一个标志位（选取2的原因见23行）c=4*nb;%单周期采样点数delta_T=T/c;%采样间隔fs=1/delta_T;%采样频率t=0:delta_T:nb*T-delta_T%限定t的取值范围c*nbN=length(t);%采样数%%%%%%%%%%%%%%%%%%%调制部分%基带信号的产生3data=fix(2*rand(1,nb));%调用一个随机函数（0or1），输出到一个1*100的矩阵datanrz=data.*2-1;%变成极性码fori=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fori=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，将奇偶位数据分开idata=datanrz(1:ml:(nb-1));%将奇偶位分开，因此间隔m1为2qdata=datanrz(2:ml:nb);%QPSK信号的调制fori=1:nb/2ich(2*((i-1)/delta_T+1):2*(i/delta_T))=idata(i);endforii=1:N/Ta(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forj=1:nb/2qch(2*((j-1)/delta_T+1):2*(j/delta_T))=qdata(j);endforjj=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);4qstl=filter(B,A,qst);%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%抽样判决%%%%%%%%%%fori=1:nb/2ifistl(2*(p/nb)*(i-1)+(1*(p/nb)))=0in(i)=1;elsein(i)=0;endifqstl(2*(p/nb)*(i-1)+(1*(p/nb)))=0qn(i)=1;elseqn(i)=0;endend%%%%%%%%%%%%%%%%%并串转换fori=1:nb/2y(2*i-1)=in(i);y(2*i)=qn(i);endfori=1:nbyy((i-1)/delta_T+1:i/delta_T)=y(i);enddatayNfigure;subplot(4,1,1)plot(data0*0.7),title('基带信号，4096维二进制序列，对应向量是data0');subplot(4,1,2)plot(data1*0.7),title('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('相干解调Q路信号，4096维且值为(-1,1)的序列，对应向量是qst');subplot(4,1,3)plot(istl),title('I路解调波形，4096维且值为(-1,1)的序列，对应向量是istl');subplot(4,1,4)plot(qstl),title('Q路解调波形，4096维且值为(-1,1)的序列，对应向量是qstl');%%%%%%%%%%%%%%%%%画图%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%figure;5subplot(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('调制信号频谱');subplot(4,2,5);plot(stn),title('stn信道波形');subplot(4,2,6);psd(abs(fft(stn))),title('经过高斯信道信号频谱');subplot(4,2,7);plot(yy*0.7),title('解调后的基带信号');subplot(4,2,8);psd(abs(fft(yy))),title('解调后的基带信号频谱');五、实验结果与分析结果附图：67六、讨论、心得第一个实验因为老师把代码已经附给我们，直接在MATLAB下运行此代码就可出现结果。通过学习老师的实验一PPT以及实验指导书，了解掌握QPSK调制解调原理及特性，和掌握利用MATLAB编程实现调制及解调的方法。七.辅导教师点评:教师签字：8太原理工大学实验报告二学院名称软件学院专业班级1121实验成绩学生姓名高贝学号2011005541实验日期2014.5.10课程名称无线网络通信技术实验题目m序列产生及其特性实验一．实验目的和要求：通过本实验掌握m序列的产生方法、特性及应用。二、实验内容:1、编写MATLAB程序生成并观察m序列，识别其特征。2、编写程序验证m序列的相关性质，要求至少验证一条性质。三、主要仪器设备Win732位操作系统笔记本电脑及MATLABR2009a四、主要操作方法与实验步骤:（1）按照图2-1，设计4阶m序列产生方法。1a2a3a4a移位时钟信号模2相加器序列输出图2-14阶移位寄存器序列生成器编写MATLAB程序并上机调试，最后要求输出周期为15的m序列（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。m序列的特点①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000111101011001中，“1”的个数为8，“0”的个数为7。9②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000111101011001序列，共有000、1111、0、1、0、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……。③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序列。五、实验结果与分析1、按照课本P182图5-5，设计4阶m序列产生方法。如下代码产生：X1=1;X2=0;X3=0;X4=0;%移位寄存器输入Xi初T态（1000），Yi为移位寄存器各级输出m=15;%置M序列总长度fori=1:m%1#Y4=X4;Y3=X3;Y2=X2;Y1=X1;X4=Y3;X3=Y2;X2=Y1;X1=xor(Y1,Y4);%异或运算ifY4==0U(i)=0;elseU(i)=Y4;endendM=Ufprintf('1的个数')sum(M==1)fprintf('0的个数')sum(M==0)2、编写MATLAB程序并上机调试，最后要求输出周期为15的m序列“000111101011001”。输入上面代码，产生如下图结果：103、编写程序验证m序列的相关性质，如平衡特性，游程分布特性，延位相加特性。要求至少验证一条性质。上面代码验证了平衡特性。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(N+1)/2，“0”的个数为(N-1)/2。（N为周期）上面代码实现的结果1的个数为8，0的个数为7.六、讨论、心得此次实验中应注意：X1=xor(Y1,Y4);%异或运算，是这个实验代码的难点，通过老师的提点，和在网上找资料，终于解决了这个实验。通过本实验也掌握m序列的产生方法和特性。七、辅导教师点评:教师签字：11太原理工大学实验报告三学院名称软件学院专业班级1121实验成绩学生姓名高贝学号2011005541实验日期2014.5.16课程名称无线网络通信技术实验题目信道编码一、实验目的和要求：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MATLAB实现奇偶监督码的检错模拟与分析二、实验内容: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。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。三、主要仪器设备Win732位操作系统笔记本电脑及MATLABR2009a四、主要操作方法与实验步骤: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。如下代码输入matlab中：方法一：clc;clear;m=input('请输入行：');n=input('请输入列：');A=randint(m,n);Afork=1:2sum=zeros(1,m);l=input('请选择奇偶校验（0、偶校验1、奇校验）：');fori=1:mforj=1:nsum(i)=sum(i)+A(i,j);