太原理工大學(xué)13級無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)實(shí)驗(yàn)報告

1、實(shí) 驗(yàn) 報 告課程名稱： 無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù) 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目： 無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)： 致遠(yuǎn)樓503 專業(yè)班級： 軟件班 學(xué)號： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 張魏 2017年 4月 19日太原理工大學(xué)實(shí)驗(yàn)報告一學(xué)院名稱軟件學(xué)院專業(yè)班級軟件1408實(shí)驗(yàn)成績學(xué)生姓名學(xué)號實(shí)驗(yàn)日期2017.3.31課程名稱無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù) 實(shí)驗(yàn)題目 四相移相鍵控QPSK調(diào)制及解調(diào)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵螅?、掌握QPSK調(diào)制解調(diào)原理及特性。2、掌握利用MATLAB編程實(shí)現(xiàn)調(diào)制及解調(diào)的方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:1、利用MATLAB編程實(shí)現(xiàn)QPSK調(diào)制及解調(diào)。2、觀察I、Q兩路基帶信號的特征及與輸入NRZ碼的關(guān)系。3、觀察I、Q調(diào)

2、制解調(diào)過程中各信號變化。三、主要儀器設(shè)備Win8 64位操作系統(tǒng)筆記本電腦及MATLAB R2009a四、主要操作方法與實(shí)驗(yàn)步驟:程序代碼%日期 2013.1.14%功能 QPSK的調(diào)制解調(diào)，基帶信號點(diǎn)數(shù)t（限偶數(shù)），基波頻率w0可設(shè)置clear all;nb=32; % 傳輸?shù)谋忍財?shù)T=1; % 基帶信號寬度，也就是基波頻率fc=8/T; % 載波頻率ml=2; % 調(diào)制信號類型的一個標(biāo)志位（選取2的原因見23行）c = 4*nb; %單周期采樣點(diǎn)數(shù)delta_T=T/c; % 采樣間隔fs=1/delta_T; % 采樣頻率t=0:delta_T:nb*T-delta_T % 限定t的取值

3、范圍 c * nbN=length(t); % 采樣數(shù) % 調(diào)制部分% 基帶信號的產(chǎn)生data=fix(2*rand(1,nb); % 調(diào)用一個隨機(jī)函數(shù)（0 or 1），輸出到一個1*100的矩陣datanrz=data.*2-1; % 變成極性碼for i=1:nb data1(i-1)/delta_T+1:i/delta_T)=datanrz(i); % 將極性碼變成對應(yīng)的波形信號end % 將基帶信號變換成對應(yīng)波形信號for i=1:nb data0(i-1)/delta_T+1:i/delta_T)=data(i); % 將基帶信號變成對應(yīng)的波形信號end % 串并轉(zhuǎn)換，將奇偶位數(shù)據(jù)分

4、開idata=datanrz(1:ml:(nb-1); % 將奇偶位分開，因此間隔m1為2 qdata=datanrz(2:ml:nb);% QPSK信號的調(diào)制for i=1:nb/2 ich(2*(i-1)/delta_T+1):2*(i/delta_T)=idata(i);endfor ii=1:N/T a(ii)=(1/sqrt(2)*cos(2*pi*fc*t(ii); endidata1=ich.*a; % 奇數(shù)位數(shù)據(jù)與余弦函數(shù)相乘，得到一路的調(diào)制信號for j=1:nb/2 qch(2*(j-1)/delta_T+1):2*(j/delta_T)=qdata(j);endfor j

5、j=1:N/T b(jj)=(1/sqrt(2)*sin(2*pi*fc*t(jj);endqdata1=qch.*b;% 偶數(shù)位數(shù)據(jù)與余弦函數(shù)相乘，得到另一路的調(diào)制信號st = idata1 - qdata1;%信道中SNR=0; % 信噪比stn = awgn(st,SNR);%解調(diào)%設(shè)計(jì)濾波器%B,A = butter(3,0.01,low);h1,w = freqz(B,A);%相干解調(diào)ist = stn .* a;p =length(ist)qst = stn .* (-b);%濾波istl = filter(B,A,ist);qstl = filter(B,A,qst);%抽樣判決

6、%for i = 1 : nb/2 if istl(2*(p/nb)*(i-1)+(1*(p/nb) = 0 in(i) = 1; else in(i) = 0; end if qstl(2*(p/nb)*(i-1)+(1*(p/nb) = 0 qn(i) = 1; else qn(i) = 0; endend%并串轉(zhuǎn)換for i = 1 : nb/2 y(2*i-1) = in(i); y(2*i) = qn(i);endfor i = 1 : nb yy(i-1)/delta_T+1:i/delta_T) = y(i);enddatayNfigure;subplot(4,1,1)plot(

7、data0*0.7),title(基帶信號，4096維二進(jìn)制序列，對應(yīng)向量是data0);subplot(4,1,2)plot(data1*0.7),title(雙極性信號，4096維雙極性序列，對應(yīng)向量是data1);subplot(4,1,3)plot(ich*0.7),title(I路數(shù)據(jù)，4096維雙極性序列，對應(yīng)向量是ich);subplot(4,1,4)plot(qch*0.7),title(Q路數(shù)據(jù)，4096維雙極性序列，對應(yīng)向量是qch );figure;subplot(4,1,1)plot(ist),title(相干解調(diào)I路信號，4096維且值為(-1,1)的序列，對應(yīng)向量是

8、ist );subplot(4,1,2)plot(qst),title(相干解調(diào)Q路信號，4096維且值為(-1,1)的序列，對應(yīng)向量是qst );subplot(4,1,3)plot(istl),title(I路解調(diào)波形，4096維且值為(-1,1)的序列，對應(yīng)向量是istl );subplot(4,1,4)plot(qstl),title(Q路解調(diào)波形，4096維且值為(-1,1)的序列，對應(yīng)向量是qstl );%畫圖%figure;subplot(4,2,1);plot(data0*0.7),title(基帶信號);subplot(4,2,2);psd(abs(fft(data0),ti

9、tle(基帶信號頻譜);subplot(4,2,3);plot(st),title(調(diào)制信號);subplot(4,2,4);psd(abs(fft(st),title(調(diào)制信號頻譜);subplot(4,2,5);plot(stn),title(stn信道波形);subplot(4,2,6);psd(abs(fft(stn),title(經(jīng)過高斯信道信號頻譜);subplot(4,2,7);plot(yy*0.7),title(解調(diào)后的基帶信號);subplot(4,2,8);psd(abs(fft(yy),title(解調(diào)后的基帶信號頻譜);五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析實(shí)驗(yàn)截圖： 六、討論、心得在實(shí)

10、驗(yàn)過程中了解了QPSK調(diào)制解調(diào)的原理及其特性，以及掌握利用了MATLAB編程實(shí)現(xiàn)QPSK實(shí)現(xiàn)調(diào)制及解調(diào)?；鶐盘柵c解調(diào)之后的基帶信號一致。七.輔導(dǎo)教師點(diǎn)評:教師簽字：太原理工大學(xué)實(shí)驗(yàn)報告二學(xué)院名稱軟件學(xué)院專業(yè)班級軟件1408實(shí)驗(yàn)成績學(xué)生姓名學(xué)號實(shí)驗(yàn)日期2017.4.7課程名稱無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù) 實(shí)驗(yàn)題目m序列產(chǎn)生及其特性實(shí)驗(yàn)一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵螅和ㄟ^本實(shí)驗(yàn)掌握m序列的產(chǎn)生方法、特性及應(yīng)用。2、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:1、按照課本P182圖5-5，設(shè)計(jì)4階m序列產(chǎn)生方法。并編寫MATLAB程序，要求輸出周期為15的m序列“000111101011001”2、編寫程序驗(yàn)證m序列的相關(guān)性質(zhì)，如平衡特性，游程分布特性

11、，延位相加特性。要求至少驗(yàn)證一條性質(zhì)。三、主要儀器設(shè)備Win8 64位操作系統(tǒng)筆記本電腦及MATLAB R2009a四、主要操作方法與實(shí)驗(yàn)步驟: 基本原理： CDMA通信要求擴(kuò)頻序列具有良好的偽隨機(jī)特性。由于隨機(jī)噪聲難以重復(fù)產(chǎn)生，而偽隨機(jī)噪聲便于重復(fù)產(chǎn)生，因而偽隨機(jī)序列（PN序列）被廣泛應(yīng)用于擴(kuò)頻通信。目前應(yīng)用最廣的是m序列，它是由線性反饋移存器產(chǎn)生的周期最長的二進(jìn)制數(shù)字序列。碼分多址系統(tǒng)主要采用兩種長度的m序列：一種是周期為的m序列，又稱短PN序列；另一種是周期為的m序列，又稱為長PN碼序列。m序列主要有兩個功能：擴(kuò)展調(diào)制信號的帶寬到更大的傳輸帶寬，即所謂的擴(kuò)展頻譜；區(qū)分通過多址接入方式使用

12、同一傳輸頻帶的不同用戶的信號。1、產(chǎn)生原理圖2-1給出了一個4階移位寄存器序列生成器。圖2-1 4階移位寄存器序列生成器該序列生成器能夠產(chǎn)生周期為15的0，1二值序列。設(shè)初始狀態(tài)（a1,a2,a3,a4）= (1,0,0,0),則周期序列輸出為：000111101011001 。圖2-2是反饋移存器生成的m序列狀態(tài)圖。圖2-2 4階m序列狀態(tài)圖第1時刻：a4=1,a3=0,a2=0,a1=0 此時，a4a1=1a4第2時刻：a4=1,a4a3=1, a3a2=0,a2a1=0,因此a4,a3,a2,a1=1,1,0,0,此時a4a1=1a4第3時刻：a4=1,a4a3=1, a3a2=1,a2

13、a1=0,因此a4,a3,a2,a1=1,1,1,0,其它時刻和此類似。最后如圖2-1。（3）m序列的特點(diǎn)平衡特性l 在m序列的一周期中，“1”的個數(shù)僅比“0”的個數(shù)多1，即“1”的個數(shù)為(N+1)/2，“0”的個數(shù)為(N-1)/2。（N為周期）l 例如，由4階移位寄存器序列生成器產(chǎn)生的序列000111101011001中， “1”的個數(shù)為8，“0”的個數(shù)為7。游程分布特性 l 把一個序列中取值相同的那些連在一起的元素合稱為一個“游程”。l 在一個游程中元素的個數(shù)稱為游程長度。例如，同樣是在 000111101011001序列，共有000、1111、0、1、0、11、00和1共8個游程。l 其

14、中，長度為4的游程有1個；長度為3的游程有1個；長度為2的游程有2個；長度為1的游程有4個。l 在m序列中，長度為1的游程占游程總數(shù)的1/2；長度為2的游程占游程總數(shù)的1/4；長度為 3的游程占游程總數(shù)的1/8。延位相加特性 一個m序列M1與其經(jīng)任意次遲延移位產(chǎn)生的另一個不同序列M2進(jìn)行模2相加，得到的仍是M1的某次遲延移位序列M3。即：M3=M1 M2例如，m=7的m序列M1 =1110010， M2 =0111001，11100100111001=1001011。而將M1向右移位5次即得到1001011序列。實(shí)驗(yàn)步驟：（1）按照圖2-1，設(shè)計(jì)4階m序列產(chǎn)生方法。（2）編寫MATLAB程序并

15、上機(jī)調(diào)試，最后要求輸出周期為15的m序列“000111101011001”。（3）編寫程序驗(yàn)證m序列的相關(guān)性質(zhì)，要求至少驗(yàn)證一條性質(zhì)。程序代碼：clear all;a1=1;a2=0;a3=0;a4=0;m=15;for i=1:mb4=a4;b3=a3;b2=a2;b1=a1;a4=b3;a3=b2;a2=b1;a1=xor(b1,b4);if b4=0u(i)=0;elseu(i)=b4;endendm=ufprintf(1的個數(shù))sum(m=1)fprintf(0的個數(shù))sum(m=0)五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析驗(yàn)證m序列的平衡特性：在m序列的一周期中，“1”的個數(shù)僅比“0”的個數(shù)多1。即“1”

16、的個數(shù)為（N+1）/2，“0”的個數(shù)為（N-1）/2.六、討論、心得 學(xué)會了使用延位相加法以及模二運(yùn)算產(chǎn)生m序列，在遇到不懂的地方上網(wǎng)查找了資料，最后成功的完成了實(shí)驗(yàn)。七、輔導(dǎo)教師點(diǎn)評:教師簽字:太原理工大學(xué)實(shí)驗(yàn)報告三學(xué)院名稱軟件學(xué)院專業(yè)班級軟件1408實(shí)驗(yàn)成績學(xué)生姓名學(xué)號實(shí)驗(yàn)日期2017.4.19課程名稱無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù) 實(shí)驗(yàn)題目信道編碼一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵螅?、學(xué)習(xí)并理解信道編碼的目的、要求等基本概念2. 學(xué)會使用MATLAB實(shí)現(xiàn)奇偶監(jiān)督碼的檢錯模擬與分析二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:1、輸入任意行任意列的一個二進(jìn)制序列，也即發(fā)送碼組，再加上1位監(jiān)督位，在接收端使用奇偶監(jiān)督碼中的偶數(shù)監(jiān)督碼進(jìn)行檢錯。2、若發(fā)

17、送碼組為1100111，要求加上1位監(jiān)督位，在接收端使用奇偶監(jiān)督碼中的偶數(shù)監(jiān)督碼進(jìn)行檢錯。三、主要儀器設(shè)備Win8 64位操作系統(tǒng)筆記本電腦及MATLAB R2009a四、主要操作方法與實(shí)驗(yàn)步驟:1、輸入任意行任意列的一個二進(jìn)制序列，也即發(fā)送碼組，再加上1位監(jiān)督位，在接收端使用奇偶監(jiān)督碼中的偶數(shù)監(jiān)督碼進(jìn)行檢錯。代碼如下：clc;clear;m=input(請輸入行：);n=input(請輸入列：);a=randint(m,n);afor k=1:2sum=zeros(1,m);for i=1:mfor j=1:nsum(i)=sum(i)+a(i,j);z=sum(i);endif rem(z

18、,2)=k-1a(i,n+1)=0;elsea(i,n+1)=1;endendif k=1fprintf(偶校驗(yàn)：)elsefprintf(奇校驗(yàn)：)endaend2、若發(fā)送碼組為1100111，要求加上1位監(jiān)督位，在接收端使用奇偶監(jiān)督碼中的偶數(shù)監(jiān)督碼進(jìn)行檢錯。代碼如下：clc;clear;m=input(請輸入行：);n=input(請輸入列：);a=1 1 0 0 1 1 1;afor k=1:2sum=zeros(1,m);for i=1:mfor j=1:nsum(i)=sum(i)+a(i,j);z=sum(i);endif rem(z,2)=k-1a(i,n+1)=0;elsea(

19、i,n+1)=1;endendif k=1fprintf(偶校驗(yàn)：)aendEnd五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析六、討論、心得在該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過程中用到了兩個重要函數(shù)1.randint(m,n)，其意義是在命令窗口中輸入n列。2.rem(x,y)表示求x除以y的余數(shù)。學(xué)會了如何使用MATLAB實(shí)現(xiàn)奇偶監(jiān)督碼的檢錯模擬與分析七.輔導(dǎo)教師點(diǎn)評:教師簽字：太原理工大學(xué)實(shí)驗(yàn)報告四學(xué)院名稱軟件學(xué)院專業(yè)班級軟件1408實(shí)驗(yàn)成績學(xué)生姓名學(xué)號實(shí)驗(yàn)日期2017.4.19課程名稱無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)實(shí)驗(yàn)題目基于Simulink的通信系統(tǒng)建模與仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵螅?、通過利用matlab simulink，熟悉matlab simulink仿真工具。2、通過實(shí)驗(yàn)更好地掌握課本相關(guān)知識，熟悉2ASK的調(diào)制與解調(diào)。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:使用MATLAB中的Simulink工具箱搭建ASK調(diào)制及解調(diào)的框圖(使用模擬相乘法及相干解調(diào)法)三、主要儀器設(shè)備Win8 64位操作系統(tǒng)筆記本電腦，及軟件MATLAB R2009a四、主要操作方法與實(shí)驗(yàn)步驟:（一）首先進(jìn)入matlab，在命令窗口輸入simulink，進(jìn)入simulink界面。如下圖：然后單擊此窗口中的File菜單中的選項(xiàng)New中的Model命令，出