MATLAB与通信仿真11.docx
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MATLAB与通信仿真11.docx
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MATLAB与通信仿真11
MATLAB与通信仿真
一、题目
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。
二、要求与目的
1、设计出规定的各种通信系统结构,描述各个模块的作用;
2、用SIMULINK实现信道编译码(BCH码和汉明码);
3、掌握信道编码对误码率性能的影响;
4、掌握突发干扰持续时间对误码率性能的影响;
三、题目1
1、设计思想或方法
先用Simulink建立BFSK在加性高斯白噪声信道(无突发干扰)下的仿真模型,设置好每个模块的参数,编写主程序实现BFSK的输入,在程序运行过程中调用BFSK仿真模型,然后用Pe取没加信道编码的误码率,最后画出没加信道编码的误码率曲线。
2、实现的功能说明
通过调用已建立的BFSK在加性高斯白噪声信道(无突发干扰)下的仿真模型,利用Matlab编程分析BFSK在加性高斯白噪声信道(无突发干扰)的误码率性能。
3、程序流程图
4、程序源代码与界面图
(1)程序源代码
clear
clc
A=-10:
1:
20;%横坐标的范围
forn=1:
length(A)
SNR=A(n);%信噪比的值
sim('no_awgn.mdl');
Pe(n)=mean(BitErrorRate);%取没加信道编码后的误码率
end
semilogy(A,Pe)%输出没加信道编码后的误码率曲线
holdon;
xlabel('信噪比SNR');%横坐标为信噪比SNR
ylabel('误码率Pe');%纵坐标为误码率Pe
title('信噪比和误码率关系');
gridon%画网格线
(2)Simulink框图及参数设置
5、实验结果与分析
分析:
误码率随着信噪比的下降增加而下降。
四、题目2
1、设计思想或方法
先用Simulink建立BFSK在加性高斯白噪声信道(有突发干扰)下的仿真模型,设置好每个模块的参数,编写主程序实现BFSK的输入,在程序运行过程中调用BFSK仿真模型,
(1)用Pe取没加信道编码的误码率,画出没加信道编码的误码率曲线;
(2)用Pe取没加信道编码的误码率,画出突发干扰持续时间对误码率性能影响的曲线。
2、实现的功能说明
通过调用已建立的BFSK在加性高斯白噪声信道(有突发干扰)下的仿真模型,利用Matlab编程分析BFSK在加性高斯白噪声信道(有突发干扰)的误码率性能;分析突发干扰的持续时间对误码率性能的影响。
3、程序流程图
4、程序源代码与界面图
(1)误码率性能与信噪比之间的关系
clear
clc
A=-10:
1:
2;
forn=1:
length(A)
SNR=A(n)
sim('no_awgn1.mdl');
Pe(n)=mean(BitErrorRate);
end
semilogy(A,Pe,'blue')
holdon;
forn=1:
length(A)
SNR=A(n)
sim('noise_awgn.mdl');
Pe(n)=mean(BitErrorRate);
end
semilogy(A,Pe,'red')
holdon;
xlabel('信噪比SNR');
ylabel('误码率Pe');
title('信噪比和误码率关系');
gridon
(2)突发干扰的持续时间对误码率性能的影响
clear
clc
x=5:
5:
50;
y=-4:
2:
0;
forj=1:
length(y);
SNR=y(j)
fori=1:
length(x);
W=x(i)
sim('noise_awgn1.mdl');
Pe(i)=mean(BitErrorRate);
end
semilogy(x,Pe);
holdon;
end
ylabel('误码率Pe');
xlabel('突发时间干扰比例W');
title('信噪比和误码率关系');
gridon;
(3)Simulink框图及参数设置
5、实验结果与分析
分析:
在相同的信噪比下,有突发干扰的信道的误码率比无突发干扰的信道的误码率高;
在相同的信噪比下,误码率随着突发干扰时间比例的增加而增大;
在相同的突发干扰时间比例下,误码率随着信噪比的增加而减小。
五、题目3
1、设计思想或方法
先用Simulink建立BFSK+信道编码(取BCH码和汉明码)在加性高斯白噪声信道(无突发干扰)下的仿真模型,设置好每个模块的参数,编写主程序实现BFSK的输入,在程序运行过程中调用BFSK仿真模型,
(1)用Pe取加信道编码的误码率,画出没加信道编码的误码率曲线;
(2)用Pe取加信道编码的误码率,画出不同码率对误码率性能影响的曲线;(3)用Pe取加信道编码的误码率,画出不同信道编码方式的编码增益性能曲线。
2、实现的功能说明
通过调用已建立的BFSK+信道编码(取BCH码和汉明码)在加性高斯白噪声信道(无突发干扰)下的仿真模型,利用Matlab编程分析BFSK在加性高斯白噪声信道(无突发干扰)的误码率性能;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。
3、程序流程图
4、程序源代码与界面图
(1)误码率性能与信噪比之间的关系
①BCH码
clear
clc
x=-5:
1:
5;
S=4
K=4
N=7
fori=1:
length(x)
SNR=x(i)
sim('no_bch.mdl');
Pe(i)=mean(BitErrorRate)
end
semilogy(x,Pe,'blue');
holdon;
xlabel('信噪比SNR');
ylabel('误码率');
title('信噪比和误码率关系');
gridon;
②汉明码
clear
clc
x=-5:
1:
5;
S=4
K=4
N=7
fori=1:
length(x)
SNR=x(i)
sim('no_hamming.mdl');
Pe(i)=mean(BitErrorRate)
end
semilogy(x,Pe,'blue');
holdon;
xlabel('信噪比SNR');
ylabel('误码率');
title('信噪比和误码率关系');
gridon;
(2)不同码率对误码率性能的影响
①BCH码
clear
clc
x=-5:
1:
5;
form=3:
5;
N=2^m-1;
K=N-m;
S=N-m;
fori=1:
length(x)
SNR=x(i)
sim('no_bch.mdl');
Pe(i)=mean(BitErrorRate)
end
semilogy(x,Pe,'black');
holdon;
end
xlabel('信噪比SNR');
ylabel('误码率');
title('BFSK+BCH码有突发干扰时不同码率对误码率性能的影响');
gridon;
②汉明码
clear
clc
x=-5:
1:
5;
form=3:
5;
N=2^m-1;
K=N-m;
S=N-m;
fori=1:
length(x)
SNR=x(i)
sim('no_hamming.mdl');
Pe(i)=mean(BitErrorRate)
end
semilogy(x,Pe,'black');
holdon;
end
xlabel('信噪比SNR');
ylabel('误码率');
title('BFSK+汉明码有突发干扰时不同码率对误码率性能的影响');
gridon;
(3)不同信道编码方式的编码增益性能
clear
clc
x=-10:
1:
0;
S=11;
K=11;
N=15;
fori=1:
length(x)
SNR=x(i)
sim('no_awgn.mdl');
Pe(i)=mean(BitErrorRate)
end
semilogy(x,Pe,'black');
holdon;
fori=1:
length(x)
SNR=x(i)
sim('no_bch.mdl');
Pe(i)=mean(BitErrorRate)
end
semilogy(x,Pe,'blue');
holdon;
fori=1:
length(x)
SNR=x(i)
sim('no_hamming.mdl');
Pe(i)=mean(BitErrorRate)
end
semilogy(x,Pe,'red');
holdon;
xlabel('信噪比SNR');
ylabel('误码率');
title('BFSK无突发干扰时不同信道编码方式的编码增益性能');
gridon;
(4)Simulink框图及参数设置
①BCH信道编码仿真模型
②汉明信道编码仿真模型
5、实验结果与分析
(1)
(2)
(3)
分析:
在相同的信噪比下,误码率随着编码效率降低而减小;
六、题目4
1、设计思想或方法
先用Simulink建立BFSK+信道编码(取BCH码和汉明码)在加性高斯白噪声信道(有突发干扰)下的仿真模型,设置好每个模块的参数,编写主程序实现BFSK的输入,在程序运行过程中调用BFSK仿真模型,
(1)用Pe取加信道编码的误码率,画出没加信道编码的误码率曲线;
(2)用Pe取加信道编码的误码率,画出突发干扰的持续时间对误码率性能的影响的曲线;(3)用Pe取加信道编码的误码率,画出不同码率对误码率性能影响的曲线;(4)用Pe取加信道编码的误码率,画出不同信道编码方式的编码增益性能曲线。
2、实现的功能说明
通过调用已建立的BFSK+信道编码(取BCH码和汉明码)在加性高斯白噪声信道(有突发干扰)下的仿真模型,利用Matlab编程分析BFSK在加性高斯白噪声信道(有突发干扰)的误码率性能;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。
3、程序流程图
4、程序源代码与界面图
(1)误码率性能与信噪比之间的关系
①BCH码
clear
clc
x=-10:
1:
-5;
S=4;
K=4;
N=7;
fori=1:
length(x)
SNR=x(i)
sim('noise_bch1.mdl');
Pe(i)=mean(BitErrorRate)
end
semilogy(x,Pe,'blue');
holdon;
xlabel('信噪比SNR');
ylabel('误码率');
title('BFSK+BCH码有突发干扰时信噪比和误码率关系');
gridon;
②汉明码
clear
clc
x=-10:
1:
-5;
S=4;
K=4;
N=7;
fori=1:
length(x)
SNR=x(i)
sim('noise_hamming.mdl');
Pe(i)=mean(BitErrorRate)
end
semilogy(x,Pe,'blue');
holdon;
xlabel('信噪比SNR');
ylabel('误码率');
title('BFSK+汉明码有突发干扰时信噪比和误码率关系');
gridon;
(2)突发干扰的持续时间对误码率性能的影响
①BCH码
clear
clc
x=5:
5:
50;%横坐标的范围
y=-6:
2:
-2;
S=4;
K=4;
N=7;
forj=1:
length(y);
SNR=y(j)
fori=1:
length(x);
W=x(i)
sim('noise_bch1.mdl');
Pe(i)=mean(BitErrorRate);%取没加信源编码后的误码率
end
semilogy(x,Pe);%输出没加信源编码后的误码率曲线
holdon;
end
ylabel('误码率Pe');%横坐标为信噪比SNR
xlabel('突发时间干扰比例W');%纵坐标为误码率Pe
title('BFSK+BCH码突发干扰持续时间对误码率性能的影响');
gridon;%画网格线
②汉明码
clear
clc
x=5:
5:
50;%横坐标的范围
y=-6:
2:
-2;
S=4;
K=4;
N=7;
forj=1:
length(y);
SNR=y(j)
fori=1:
length(x);
W=x(i)
sim('noise_hamming1.mdl');
Pe(i)=mean(BitErrorRate);%取没加信源编码后的误码率
end
semilogy(x,Pe);%输出没加信源编码后的误码率曲线
holdon;
end
ylabel('误码率Pe');%横坐标为信噪比SNR
xlabel('突发时间干扰比例W');%纵坐标为误码率Pe
title('BFSK+汉明码突发干扰持续时间对误码率性能的影响');
gridon;%画网格线
(3)不同码率对误码率性能的影响
①BCH码
clear
clc
x=-10:
1:
-5;
form=3:
5;
N=2^m-1;
K=N-m;
S=N-m;
fori=1:
length(x)
SNR=x(i)
sim('noise_bch1.mdl');
Pe(i)=mean(BitErrorRate)
end
semilogy(x,Pe,'black');
holdon;
end
xlabel('信噪比SNR');
ylabel('误码率');
title('BFSK+BCH码有突发干扰时不同码率对误码率性能的影响');
gridon;
②汉明码
clear
clc
x=-10:
1:
-5;
form=3:
5;
N=2^m-1;
K=N-m;
S=N-m;
fori=1:
length(x)
SNR=x(i)
sim('noise_hamming.mdl');
Pe(i)=mean(BitErrorRate)
end
semilogy(x,Pe,'blue');
holdon;
end
xlabel('信噪比SNR');
ylabel('误码率');
title('BFSK+汉明码有突发干扰时不同码率对误码率性能的影响');
gridon;
(4)不同信道编码方式的编码增益性能
clear
clc
x=-10:
1:
0;
S=11;
K=11;
N=15;
fori=1:
length(x)
SNR=x(i)
sim('noise_awgn1.mdl');
Pe(i)=mean(BitErrorRate)
end
semilogy(x,Pe,'black');
holdon;
fori=1:
length(x)
SNR=x(i)
sim('noise_bch1.mdl');
Pe(i)=mean(BitErrorRate)
end
semilogy(x,Pe,'blue');
holdon;
(4)Simulink框图及参数设置
①BCH信道编码仿真模型
②汉明信道编码仿真模型
5、实验结果与分析
(1)
(2)
(3)
(4)
七、心得与体会
这次课程设计历时两个星期,在整整两个星期的日子里,我学到了很多很多的东西,不仅巩固了以前学过的知识,而且还学到了很多书本上所没有学到过的知识。
首先,通过一段时间的上机练习,对Matlab仿真软件有了很好地掌握,能较熟练地运用Simulink绘制一些简单的仿真模型并正确地设置一些参数,对其仿真的过程也有了大致的了解;其次,就是通过本次课程设计,对程序语言有了更好的掌握,通过对完整程序的阅读和理解,使我对程序的设计和运行过程有了更加全面的了解;还有就是对信号的传输过程和信噪比以及误码率都有了更深地理解,对BCH和汉明信道编码有了更好的掌握。
通过本次课程设计最大的收获可能就是使我懂得了理论联系实际是很重要的,我们在书本上学到的知识是很基础的,而且我们对知识的掌握也是很有限的。
通过实践,在加强我们独立思考以及动手能力的同时还加深了我们对知识的理解、加强了我们对知识运用的能力。
在实践中我们可以发现自身的不足,可以通过以后的学习及锻炼及时地改正。
当然在本次课程设计过程中遇到了很大的困难,在实践的过程中遇到了各种各样的问题,比如起先在设置模块的参数时比较困难,仿真的效果也比较差;还有就是在编写和修改程序的时候也会遇到一些难题,最后,在老师的指导下以及和在和同学的讨论过程中解决了这些困难和问题。
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- MATLAB 通信 仿真 11