通信系统综合仿真

简介: 通信系统综合仿真

一、按每个模块的功能进行参数配置

先设置信号源为正弦波,频率8KHz,幅度15,帧头01111110,8bit为01010101,前向保护设置为1111000000000000。

信号源设置频率8KHz,幅度15 帧头设置01111110
8bit设置01010101 前向保护1111000000000000

二、不同编码方式的信号波形观测

1.汉明编译码

信道编码模块:

上图中CH1为编码前数据、CH2为编码前时钟、CH3为编码帧脉冲、CH4为编码后时钟、CH5为编码后数据。通过实验图可以看出,输出的编码帧脉冲恰好可以分隔出一个完整的复接数据,可以观察到一帧数据和CVSD编码数据和8bit数据01010101。此外,还可以看出编码前时钟速率是编码后时钟速率的一半。

频带DQPSK调制模块:

标签的对应依次是:4:调制信号、3:载波信号、2:时钟信号、1:数据。从实验结果中可以看到调制信号产生了相位突变。

DQPSK解调:

标签的对应依次是:4:眼图观测、3:I路时钟、2:调制输出、1:调制输入,其中不难发现I路时钟是解调时钟速率的一半,并且通过2和1的对比可知调制输出和调制输入基本符合实验的理论。

信道译码:

标签的对应依次是:CH1译码输入信号、CH2时钟信号、CH3帧脉冲信号、CH4纠错信号、CH5未纠错信号。此时由于并未加错,因此可见纠错与未纠错的波形相同。

解复用与信源编码:

标签的对应依次是:4:PCM译码、3:时钟、2:数据、1:帧头

此时PCM译码没有输出波形,因为信源编码与复用模块为CVSD编码。

2.卷积编译码

信道编码模块:

标签的对应依次是:CH1编码前数据、CH2编码前时钟、CH3编码帧脉冲、CH4编码后时钟、CH5编码后数据。

通过结果可见,编码前时钟速率是编码后时钟速率的一半,输出的编码帧脉冲恰好可以分隔出一个完整的复接数据,因此可以看到一帧数据和CVSD编码数据。

频带调制模块:

标签的对应依次是:4调制、3载波、2时钟、1数据。

频带解调模块:

标签的对应依次是:4、眼图观测;3、I路时钟;2、调制输出;1、调制输入。

信道译码模块:

标签的对应依次是:CH1译码输入、CH2时钟、CH3帧脉冲、CH4纠错、CH5未纠错。

解复用与信源编码:

标签的对应依次是:4:PCM译码、3:时钟、2:数据、1:帧头。

PCM译码没有输出波形,因为信源编码与复用模块为CVSD编码。

3.循环编译码

信道编码模块:

标签的对应依次是:CH1:编码前数据、CH2:编码前时钟、CH3编码帧脉冲、CH4编码后时钟、CH5编码后数据

通过结果可见,编码前时钟速率是编码后时钟速率的一半,输出的编码帧脉冲恰好可以分隔出一个完整的复接数据,因此可以看到一帧数据和CVSD编码数据。

频带调制模块:

标签的对应依次是:4调制、3载波、2时钟、1数据。

③频带解调模块:

标签的对应依次是:4:眼图观测、3:I路时钟、2:调制输出、1:调制输入。

信道译码模块:

标签的对应依次是:CH1译码输入、CH2时钟、CH3帧脉冲、CH4纠错、CH5未纠错。

解复用与信源编码:

标签的对应依次是:4:PCM译码、3:时钟、2:数据、1:帧头

PCM译码没有输出波形,因为信源编码与复用模块为CVSD编码。

4.交织编译码

信道编码模块:

标签的对应依次是:CH1编码前数据、CH2编码前时钟、CH3编码帧脉冲、CH4编码后时钟、CH5编码后数据

通过结果可见,编码前时钟速率是编码后时钟速率的一半,输出的编码帧脉冲恰好可以分隔出一个完整的复接数据,因此可以看到一帧数据和CVSD编码数据。

频带调制模块:

标签的对应依次是:4:调制、3:载波、2:时钟、1:数据。

频带解调模块:

标签的对应依次是:4:眼图观测、3:I路时钟、2:调制输出、1:调制输入。

信道译码模块:

标签的对应依次是:CH1译码输入、CH2时钟、CH3帧脉冲、CH4纠错、CH5未纠错。

⑤解复用与信源编码:

标签的对应依次是:4:PCM译码、3:时钟、2:数据、1:帧头

PCM译码没有输出波形,因为信源编码与复用模块为CVSD编码。

3.汉明加错:(7,4)汉明编码每一路加两个比特错误。

加错设置如下所示:

编码:

汉明编码加两个bit错误得到的波形。

译码:

通过对比可知:加两个bit错误后纠错输出和编码前数据输出相同,未纠错输出经过加错之后发生了变化,说明汉明方式下的信道纠错编码能力较强。

4.交织加错,加错方式同汉明编码

编码:

交织编码加两个bit错误时得到的波形。

译码:

通过结果可知:加两个bit错误后纠错输出和编码前数据输出相同,未纠错输出经过加错之后发生了变化,说明交织方式下的信道纠错编码能力较弱。

5.加噪不加错

①交织编译码

编码:

译码:

②汉明编译码

编码:

译码:

结果表明通过上述实验结果的对比可知,汉明编译码抗噪声性能好一点

6.载波频率由2048k增加到3072k

汉明编译

编码:

译码

交织编译码:

编码:

译码:

由结果可知,纠错和不纠错输出不一样。经过和编码前数据对比发现,当载波频率过大时,载波频率将会对信道编码性能产生影响。

7.将帧头修改为10000001

交织译码:

汉明译码:

三、总结

以一个更加全面的视角来看待一个通信系统,从频带通信系统的每一个环节进行仿真:信号源、 信源编码、信道纠错编码、频带调制、信道传输并加噪、频带解调、信道纠错译码、信源译码等数字通信要素构成的通信系统。

目录
打赏
0
0
0
0
552
分享
相关文章
基于MIMO系统的预编码matlab性能仿真
**摘要** 本文展示了在MATLAB2022a中运行的无水印预编码算法效果。核心程序采用详细中文注释,涉及MIMO系统中关键的MMSE和量化预编码技术。MMSE准则追求信号估计的准确性,通过利用信道状态信息优化发射,减少干扰,适合高容量需求;而量化准则结合格雷码量化,将连续信号映射至离散集合,简化硬件实现,适用于功耗敏感场景,但会引入量化误差。两者权衡了性能与实现复杂度。
基于虚拟力优化的无线传感器网络覆盖率matlab仿真
**摘要:** 本文探讨了基于虚拟力优化提升无线传感器网络(WSNs)覆盖率的方法。通过在MATLAB2022a中仿真,显示了优化前后网络覆盖率对比及收敛曲线。虚拟力优化算法模拟物理力,以优化传感器节点布局,防止重叠并吸引至目标区域,同时考虑墙壁碰撞。覆盖计算利用平面扫描法评估圆形和正方形传感器的覆盖范围。算法通过迭代优化网络性能,以提高WSNs的监控能力。
基于matlab的风力发电系统建模与详细性能仿真分析
本研究介绍风力发电原理与系统模型,使用MATLAB 2022a进行性能仿真。风力通过风轮转化为电能,涉及贝努利定理及叶素理论。仿真展示了风速与输出功率间的关系,包括风电利用系数、切入切出控制与MPPT控制效果。当风速超过25m/s时,系统自动停机保护设备。MPPT算法确保了在变化风速下获得最大功率。
基于大规模MIMO通信系统的半盲信道估计算法matlab性能仿真
基于大规模MIMO通信系统的半盲信道估计算法matlab性能仿真
m基于大规模MIMO技术的5G网络上下行功率优化算法matlab仿真
m基于大规模MIMO技术的5G网络上下行功率优化算法matlab仿真
465 0
基于MATLAB的分布式mimo性能仿真,分析能量效率和频谱效率
基于MATLAB的分布式mimo性能仿真,分析能量效率和频谱效率
206 0
基于MATLAB的分布式mimo性能仿真,分析能量效率和频谱效率
综合能源系统电压稳定研究(Matlab代码实现)
综合能源系统电压稳定研究(Matlab代码实现)
155 0
无线通信网络优化的自动路测系统设计(Matlab代码实现)
无线通信网络优化的自动路测系统设计(Matlab代码实现)
125 0
AI助理

你好,我是AI助理

可以解答问题、推荐解决方案等