1、通信原理課程設(shè)計題目：基于Matlab編程地QPSK信號調(diào)制解調(diào)地仿真指 導(dǎo) 老師：劉愛軍設(shè) 計 者：尤 偉學(xué)校及院系：哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）通信工程系班 級：通信工程3班（）學(xué) 號：日 期：2012-07-13一、 題目要求（一）QPSK信號地調(diào)制解調(diào)利用matlab軟件設(shè)計并仿真下面地無線通信系統(tǒng)fedcba數(shù)字信源QPSK調(diào)制帶通濾波相干解調(diào)信宿載波相干載波要求：1、 輸入信號為比特流形式，比特速率通常為100kbps數(shù)量級.2、 載波頻率自定，通常為MHz數(shù)量級.3、 信道為多徑信道（仿真中2徑即可），信道中噪聲為加性高斯白噪聲.4、 信噪比自行設(shè)定.5、 畫出圖中各點波形.6、 畫出

2、系統(tǒng)誤碼率與接收端信噪比SNR地關(guān)系（蒙特卡洛仿真）.7、 在給定信噪比情況下，分析多徑延時大小對系統(tǒng)性能有沒有影響？畫出系統(tǒng)誤碼率與多徑延時大小之間地關(guān)系.（二）Dijkstra最短路徑算法利用matlab軟件實現(xiàn)Dijkstra最短路徑算法要求：1、 輸入節(jié)點數(shù)量，隨機產(chǎn)生網(wǎng)孔型（不完全網(wǎng)狀網(wǎng)）網(wǎng)絡(luò)拓撲（隨機產(chǎn)生每條鏈路地度量）2、 計算并畫出任意兩點之間地最短路徑，以及任一點為根地最短路徑樹.二、 設(shè)計思路1、 用randint()函數(shù)一次產(chǎn)生200個隨機序列作為輸入數(shù)字信號，比特速率為200kbps，載波為正弦信號，頻率fc=2 MHZ；b5E2RGbCAP2、 將產(chǎn)生地隨機序列在時間

3、軸上展寬，成為維持高低脈沖地時間段Data_send；3、 兩個比特為一個碼元，將坐標為奇數(shù)地比特放進IData將坐標為偶數(shù)地比特放進QData；4、 奇數(shù)位數(shù)據(jù)乘以cos（2*pi*fc*t）偶數(shù)位數(shù)據(jù)乘以sin（2*pi*fc*t）進行調(diào)制；5、 信道里采用兩徑信號，一路為直射波，衰減系數(shù)為0.9；一路為反射波，衰減系數(shù)為0.8，并且產(chǎn)生1/20碼元周期地時延；p1EanqFDPw6、 假設(shè)接受天線接受地是兩徑信號地和，并且疊加一個高斯白噪聲，信噪比為10；7、 疊加了高斯白噪聲地信號通過帶通濾波器，濾去帶外噪聲，采用4階butterworth帶通濾波器，帶寬與發(fā)射信號帶寬一致；DXDiT

4、a9E3d8、 由QPSK信號地調(diào)制可知，對它地解調(diào)可以采用與2PSK信號類似地解調(diào)方法進行解調(diào).同相支路和正交支路分別采用相干解調(diào)方式解調(diào)，得到和，經(jīng)過抽樣判決和并/串交換器，將上下支路得到地并行數(shù)據(jù)恢復(fù)成串行數(shù)據(jù)；RTCrpUDGiT9、 分別對奇數(shù)位和偶數(shù)位進行抽樣判決，抽樣判決在一個比特地1/31/3地時間上算平均值，判斷平均值若大于等于零，則該比特為+1，否則為-1；5PCzVD7HxA10、 對判決得到地奇數(shù)位和偶數(shù)位數(shù)據(jù)進行并串變換，獲得最終解調(diào)地信號；11、 計算解調(diào)器地誤碼率與接收端信噪比SNR地關(guān)系，改變信道信噪比（010dB）計算不同信噪比下誤碼率，觀察信噪比曲線；jLB

5、HrnAILg12、 在給定信噪比地情況下，分別在不同時延下計算誤碼率；信噪比=信號功率/噪聲功率，誤碼率=誤碼個數(shù)/碼元總數(shù)三、 模塊設(shè)計1、 發(fā)送端信源產(chǎn)生數(shù)字信號 進行信號串并變換比特速率200kbps，載波頻率fc=2MHZ，采用合適地坐標 2、信道采用兩徑信號，產(chǎn)生衰減和延時，加上高斯白噪聲，由于噪聲地影響，發(fā)現(xiàn)信號有波形出現(xiàn)毛刺現(xiàn)象，而且影響了信號地幅度.xHAQX74J0X3、帶通濾波器信號通過butterworth帶通濾波器（4階），濾去帶外高斯白噪聲，信號波形得到了改善；通過帶通濾波器后，信號是疊加了窄帶高斯白噪聲地信號.LDAYtRyKfE4、相干解調(diào)5、通過低通濾波器6、

6、抽樣判決7、并串變換8、 發(fā)送地信號和接收解調(diào)之后地信號比較8.畫出系統(tǒng)誤碼率與接收端信噪比SNR地關(guān)系（蒙特卡洛仿真）.利用解調(diào)器輸入之前地信號，與輸入之后地信號分別計算信噪比：要求疊加0dB 10dB噪聲，設(shè)置循環(huán)10,000,000次，將計算地誤比特率和誤碼率分別放入數(shù)組中，最后畫出誤比特率和誤碼率與信噪比地關(guān)系曲線.Zzz6ZB2Ltk圖像分析：從圖像上看，實際地誤碼率接近理論值，誤碼率隨著加性信噪比地增大而減小.9.在給定信噪比情況下，分析多徑延時大小對系統(tǒng)性能有沒有影響？畫出系統(tǒng)誤碼率與多徑延時大小之間地關(guān)系.dvzfvkwMI1要求延時1/1000160/1000個碼元周期地時間

7、，設(shè)置循環(huán)10,000,000次，將計算地誤比特率和誤碼率分別放入數(shù)組中，最后畫出誤比特率和誤碼率與時延地關(guān)系曲線.rqyn14ZNXI圖像分析：在一定范圍內(nèi)，誤碼率隨著信道時延地增大而增大.（二）Dijkstra最短路徑算法利用matlab軟件實現(xiàn)Dijkstra最短路徑算法要求：1 輸入節(jié)點數(shù)量，隨機產(chǎn)生網(wǎng)孔型（不完全網(wǎng)狀網(wǎng)）網(wǎng)絡(luò)拓撲（隨機產(chǎn)生每條鏈路地度量）2 計算并畫出任意兩點之間地最短路徑，以及任一點為根地最短路徑樹.Dijkstra算法步驟如下： 1. 初使時令 S=V0,T=其余頂點，T中頂點對應(yīng)地距離值若存在，d(V0,Vi)為弧上地權(quán)值若不存在，d(V0,Vi)為EmxvxO

8、tOco2. 從T中選取一個其距離值為最小地頂點W且不在S中，加入S 3. 對T中頂點地距離值進行修改：若加進W作中間頂點，從V0到Vi地距離值比不加W地路徑要短，則修改此距離值SixE2yXPq54. 重復(fù)上述步驟2、3，直到S中包含所有頂點，即S=T為止四、 遇到地問題及解決方法1、 采樣間隔d_t要設(shè)置合適地值，太大會造成信號波形地失真，太小則會使取得地點數(shù)增加，運算速度變慢；2、 用axis函數(shù)設(shè)置合適地橫縱坐標取值，使畫出地波形美觀、便于觀察仿真現(xiàn)象；3、 采用巴特沃斯濾波器時，要選擇合適地階數(shù)，使得滾降特性好，設(shè)置合適地帶寬，以便更好地濾除噪聲和高頻分量，求取濾波器參數(shù)地時候要對w

9、做pi地歸一化，否則會嚴重失真；6ewMyirQFL4、 在求信噪比關(guān)系和時延關(guān)系曲線時，要對信噪比去10log再輸出，對縱坐標做log處理，否則畫出地圖不明顯；kavU42VRUs5、 每一個模塊都要仔細想好比特、碼元、一個碼元有多少點，一個比特有多少點，誤碼個數(shù)是多少，誤碼率為多少，否則會導(dǎo)致編程失敗；y6v3ALoS896、 每個模塊地變量都要用實際地英文含義表示出來，做到統(tǒng)一，變量參數(shù)一旦給出，后面引用變量關(guān)系，而不是實際參數(shù)，做到可二次修改，可二次編程.M2ub6vSTnP五、 心得體會在這次課程設(shè)計期間，我學(xué)習了很多matlab軟件地使用方法，通過對QPSK信號調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)地設(shè)計，

10、我熟悉了通信系統(tǒng)設(shè)計地具體流程，使我更清楚地認識了QPSK調(diào)制解調(diào)原理，通過對每一個模塊地設(shè)計，通過對程序地編寫以及多次地修改，使我熟悉了matlab語句和函數(shù)地使用，并且從宏觀上和微觀上對通信系統(tǒng)地原理有了更深地體會.0YujCfmUCw在設(shè)計之前，收集了很多地材料，但當真正深入設(shè)計時，卻也遇到了諸多地問題，讓我體會到了設(shè)計地要求在于系統(tǒng)性，可行性，準確性，諸多問題地出現(xiàn)給我們地設(shè)計帶來了難度，也同時是更大地一次挑戰(zhàn).最后，在查閱了大量地資料咨詢了許多同學(xué)后，終于得出了正確地結(jié)果，順利完成了本次課程設(shè)計.eUts8ZQVRd 通過通信原理課程設(shè)計，讓我認識到，只有基礎(chǔ)知識是不夠地，實踐是檢驗

11、真理地唯一標準，我們在把知識付出實踐地過程中，常常會遇到或多或少地困難.只要我們想辦法，用心去思考，用行動去創(chuàng)造，困難都會迎刃而解.sQsAEJkW5T有關(guān)程序清單：QPSK_Modulate_Multipath_noise_.txtQPSK_Modulate_EBR_SNR.txtQPSK_Modulate_EBR_DELAY.txtdijkstra_distance.txtdijkstra.txtxinbianshuju1.txt迪杰斯特拉算法中線路數(shù)據(jù)xindiandeshuju1.txt迪杰斯特拉算法中點數(shù)據(jù)版權(quán)申明本文部分內(nèi)容，包括文字、圖片、以及設(shè)計等在網(wǎng)上搜集整理.版權(quán)為個人所有

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