通信系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)報(bào)告

綜合實(shí)驗(yàn)報(bào)告(2012--2013年度第一學(xué)期)名稱：通信系統(tǒng)仿真題目：基本題（注明題號(hào)1－21）綜合題（注明題號(hào)1－6）院系：電子與通信工程系班級(jí)：學(xué)號(hào)：學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：設(shè)計(jì)周數(shù)：1成績：日期：2012年11月2日華北電力大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告PAGE12實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)一：基本題實(shí)驗(yàn)環(huán)境SystemVue仿真平臺(tái)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、能夠熟練掌握和綜合運(yùn)用通信領(lǐng)域中的基本理論和專業(yè)知識(shí)；2、能夠完成通信基本理論的仿真；3、鍛煉運(yùn)用知識(shí)，獨(dú)立分析問題、解決問題的綜合能力。設(shè)計(jì)要求消息m（t）是鋸齒波信號(hào)，幅度為1，頻率為10Hz采用SSB方案來調(diào)制頻率為2500Hz的載波。確定并繪出調(diào)制信號(hào)、已調(diào)信號(hào)的波形。繪出調(diào)制信號(hào)的頻譜和已調(diào)信號(hào)的頻譜。當(dāng)存在白噪聲的情況下，假設(shè)噪聲功率為信號(hào)功率的0.001、0.01、0.05、0.1、0.3倍，繪出解調(diào)信號(hào)的波形。假設(shè)在解調(diào)器處的本地振蕩器與載波間有相位滯后θ（0≦θ≦2π），繪出解調(diào)信號(hào)的波形（假設(shè)無噪聲傳輸）。設(shè)計(jì)方案1、SSB的調(diào)制與解調(diào)原理1)用相移法實(shí)現(xiàn)SSB信號(hào)的產(chǎn)生:SSB信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式`式中，“－”對(duì)應(yīng)上邊帶信號(hào)，“+”對(duì)應(yīng)下邊帶信號(hào)；表示把的所有頻率成分均相移，稱是的希爾波特變換。根據(jù)上式可得到用相移法行成SSB信號(hào)的模型：2)解調(diào)原理：從SSB信號(hào)調(diào)制原理圖中不難看出，SSB信號(hào)的包絡(luò)不再與調(diào)制信號(hào)成正比，因此SSB信號(hào)的解調(diào)采用相干解調(diào)。如下圖：圖2-14相干解調(diào)原理圖經(jīng)低通濾波后的解調(diào)輸出為實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)電路圖實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析調(diào)制信號(hào)、已調(diào)信號(hào)的波形及頻譜實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析噪聲功率為信號(hào)功率的0.001倍時(shí)，解調(diào)信號(hào)的波形：噪聲功率為信號(hào)功率的0.01倍時(shí)，解調(diào)信號(hào)的波形：實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析噪聲功率為信號(hào)功率的0.05倍時(shí)，解調(diào)信號(hào)的波形：噪聲功率為信號(hào)功率的0.1倍時(shí)，解調(diào)信號(hào)的波形：實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析噪聲功率為信號(hào)功率的0.3倍時(shí)，解調(diào)信號(hào)的波形：相位滯后的解調(diào)波形：這次的課程設(shè)計(jì)給我很大的收獲，使我對(duì)SystemView操作系統(tǒng)的基本知識(shí)有了初步的認(rèn)識(shí)，并在實(shí)踐中對(duì)所學(xué)習(xí)的基本知識(shí)和原理方法有了進(jìn)一步的深化，和形象具體的理解。本次課設(shè)我選擇了模擬調(diào)制系統(tǒng)的SSB，通過對(duì)它們的調(diào)制解調(diào)過程的實(shí)踐達(dá)到課設(shè)的目的。實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析首先，我對(duì)SystemView仿真系統(tǒng)進(jìn)行了了解和學(xué)習(xí)，在短時(shí)間內(nèi)對(duì)其操作有了較為熟練的掌握。通過認(rèn)真老師給的SystemView系統(tǒng)的參考資料，結(jié)合課本SSB的調(diào)制與解調(diào)原理，我能夠較為順利的建立好仿真模型圖。其次，能夠把調(diào)制解調(diào)的理論原理較好的在仿真系統(tǒng)中體現(xiàn)出來，加以理解和運(yùn)用，這樣更加深了我對(duì)課本所學(xué)只是的理解，更具形象和生動(dòng)性，具體并容易理解。但是，操作過程中也出現(xiàn)了一些問題。主要是對(duì)一些參數(shù)的設(shè)置以及由此引起的波形失真。例如對(duì)載波頻率的設(shè)置，對(duì)濾波器參數(shù)的設(shè)置以及增益設(shè)置等等。參數(shù)的設(shè)置直接影響到波形是否失真的情況。開始的時(shí)候，由于對(duì)此過程理解的不夠好，波形有較明顯的失真，但是經(jīng)過修改，比較，反復(fù)多次，最后輸出較為理想的波形。最后，就是對(duì)課設(shè)的整理完善工作，以及按照課設(shè)報(bào)告的要求來編寫報(bào)告冊(cè)。此工作進(jìn)行的比較順利，還起到了進(jìn)一步疏理知識(shí)的作用，使需要掌握的知識(shí)更加的清晰有條理性。這次課程設(shè)計(jì)，我個(gè)人感覺有較大的收獲。一是學(xué)習(xí)態(tài)度認(rèn)真性的體現(xiàn)，只有抱著認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度才能干好任何一件事。二是學(xué)期末的課程設(shè)計(jì)，對(duì)與本學(xué)期所學(xué)知識(shí)的整理，總結(jié)以及鞏固起到不可忽視的作用，更提高了我們的學(xué)習(xí)積極性。實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)二：綜合題實(shí)驗(yàn)環(huán)境SystemVue仿真平臺(tái)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、能夠熟練掌握和綜合運(yùn)用通信領(lǐng)域中的基本理論和專業(yè)知識(shí)；2、能夠?qū)^復(fù)雜的通信系統(tǒng)進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)，針對(duì)給定的參數(shù)，完成設(shè)計(jì)任務(wù)；3、鍛煉運(yùn)用知識(shí)，獨(dú)立分析問題、解決問題的綜合能力。設(shè)計(jì)要求其他性能指標(biāo)。設(shè)計(jì)方案系統(tǒng)描述和條件：無線局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速率已達(dá)到11Mbps，傳輸距離可遠(yuǎn)至20km以上它是對(duì)有線聯(lián)網(wǎng)方式的一種補(bǔ)充和擴(kuò)展，能快速方便的解決使用有線方式不易實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通問題。圖1中給出了IEEE802.11a中OFDM收發(fā)機(jī)的物理層實(shí)現(xiàn)框圖。在發(fā)射機(jī)路徑中，二進(jìn)制輸入數(shù)據(jù)經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)的1／2效率的卷積編碼。通過對(duì)編碼數(shù)據(jù)實(shí)施鑿孔操作，編碼效率可以提高2／3或3／4.經(jīng)過交織后，二進(jìn)制數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換成QPSK復(fù)數(shù)符號(hào)。為了便于相干檢測(cè)，在48個(gè)數(shù)據(jù)數(shù)值中需要插入4個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)，這樣在每個(gè)OFDM符號(hào)內(nèi)就可以得到52個(gè)QPSK復(fù)數(shù)值，然后經(jīng)過IFFT把這些符號(hào)調(diào)制到52個(gè)信道中。為了使系統(tǒng)能夠?qū)苟鄰剿ヂ?，需要在符?hào)之間插入保護(hù)間隔，一般為800ns。而且為了得到較小的帶外輻射，還需要對(duì)符號(hào)進(jìn)行加窗處理。最后，數(shù)字輸入信號(hào)被轉(zhuǎn)化成模擬信號(hào)，然后升頻轉(zhuǎn)換到5GHz的頻段，經(jīng)過放大，通過天線被發(fā)送。OFDM接收機(jī)執(zhí)行發(fā)射機(jī)的逆操作，同事還需要執(zhí)行附加的訓(xùn)練過程。首先，接收機(jī)必須利用前同步域中的特殊訓(xùn)練服好去估計(jì)頻率偏差和符號(hào)定時(shí)。然后實(shí)施FFT解調(diào)，恢復(fù)所有子信道中的52個(gè)QPSK復(fù)數(shù)值導(dǎo)頻符號(hào)用于糾正信道影響，以及剩余的頻率漂移。然后把QPSK復(fù)數(shù)值映射為相應(yīng)的二進(jìn)制比特值。最后，對(duì)這些比特信息進(jìn)行維