無線網(wǎng)絡(luò)通信實驗報告

1、實 驗 報 告課程名稱： 無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù) 實驗項目： 無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)實驗 實驗地點： 逸夫樓 404 教室 專業(yè)班級： 軟1121班 學號： 2011005541 學生姓名： 高 貝 指導(dǎo)教師： 張巍 2014年 5 月 16 日太原理工大學實驗報告一學院名稱軟件學院專業(yè)班級1121實驗成績學生姓名高貝學號2011005541實驗日期課程名稱無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù) 實驗題目實驗一 四相移相鍵控（QPSK）調(diào)制及解調(diào)實驗1、 實驗?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編程實現(xiàn)調(diào)制及解調(diào)的方法。二、實驗內(nèi)容:1、利用MATLAB編程實現(xiàn)QPSK調(diào)制及解調(diào)。2、觀察I

2、、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)制解調(diào)過程中各信號變化。三、主要儀器設(shè)備Win7 32位操作系統(tǒng)筆記本電腦及MATLAB R2009a4、 主要操作方法與實驗步驟在matlab下運行下列代碼：程序代碼%功能 QPSK的調(diào)制解調(diào)，基帶信號點數(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志位（選取2的原因見23行）c = 4*nb; %單周期采樣點數(shù)delta_T=T/c; % 采樣間隔fs=1/delta_T; % 采樣頻率

3、t=0:delta_T:nb*T-delta_T % 限定t的取值范圍 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); %

4、 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

5、):2*(j/delta_T)=qdata(j);endfor jj=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,

6、ist);qstl = filter(B,A,qst);%抽樣判決%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);en

7、ddatayNfigure;subplot(4,1,1)plot(data0*0.7),title(基帶信號，4096維二進制序列，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

8、(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);sub

9、plot(4,2,2);psd(abs(fft(data0),title(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

10、的基帶信號頻譜);五、實驗結(jié)果與分析結(jié)果附圖：六、討論、心得第一個實驗因為老師把代碼已經(jīng)附給我們，直接在MATLAB下運行此代碼就可出現(xiàn)結(jié)果。通過學習老師的實驗一PPT以及實驗指導(dǎo)書，了解掌握QPSK調(diào)制解調(diào)原理及特性，和掌握利用MATLAB編程實現(xiàn)調(diào)制及解調(diào)的方法。七.輔導(dǎo)教師點評:教師簽字：太原理工大學實驗報告二學院名稱軟件學院專業(yè)班級1121實驗成績學生姓名高貝學號2011005541實驗日期課程名稱無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù) 實驗題目m序列產(chǎn)生及其特性實驗一 實驗?zāi)康暮鸵螅?通過本實驗掌握m序列的產(chǎn)生方法、特性及應(yīng)用。2、 實驗內(nèi)容:1、編寫MATLAB程序生成并觀察m序列，識別其特征。2、編

11、寫程序驗證m序列的相關(guān)性質(zhì)，要求至少驗證一條性質(zhì)。三、主要儀器設(shè)備Win7 32位操作系統(tǒng)筆記本電腦及MATLAB R2009a四、主要操作方法與實驗步驟:（1）按照圖2-1，設(shè)計4階m序列產(chǎn)生方法。 圖2-1 4階移位寄存器序列生成器編寫MATLAB程序并上機調(diào)試，最后要求輸出周期為15的m序列（3） 編寫程序驗證m序列的相關(guān)性質(zhì)，要求至少驗證一條性質(zhì)。 m序列的特點平衡特性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)生的序列中， “1”的個數(shù)為8，“0”的個數(shù)為7。

12、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

13、=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。五、實驗結(jié)果與分析1、按照課本P182圖5-5，設(shè)計4階m序列產(chǎn)生方法。如下代碼產(chǎn)生：X1=1;X2=0;X3=0;X4=0;%移位寄存器輸入Xi初T態(tài)（1000）， Yi為移位寄存器各級輸出m=15; %置M序列總長度for i=1:m %1# Y4=X4; Y3=X3; Y2=X2; Y1=X1; X4=Y3; X3=Y2; X2=Y1; X1=xor(Y1,Y4); %異或運算 if Y4=0 U(i)=0; else U(i)=Y4;

14、endendM=Ufprintf(1的個數(shù))sum(M=1)fprintf(0的個數(shù))sum(M=0)2、 編寫MATLAB程序并上機調(diào)試，最后要求輸出周期為15的m序列“000111101011001”。輸入上面代碼，產(chǎn)生如下圖結(jié)果：3、 編寫程序驗證m序列的相關(guān)性質(zhì)，如平衡特性，游程分布特性，延位相加特性。要求至少驗證一條性質(zhì)。 上面代碼驗證了平衡特性。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”的個數(shù)(N+1)/2，“0”的個數(shù)為(N-1)/2。（N為周期）上面代碼實現(xiàn)的結(jié)果1的個數(shù)為8，0的個數(shù)為7.6、 討論、心得 此次實驗中應(yīng)注意：X1=xor(Y1,Y4); %

15、異或運算，是這個實驗代碼的難點，通過老師的提點，和在網(wǎng)上找資料，終于解決了這個實驗。通過本實驗也掌握m序列的產(chǎn)生方法和特性。七、輔導(dǎo)教師點評:教師簽字：太原理工大學實驗報告三學院名稱軟件學院專業(yè)班級1121實驗成績學生姓名高貝學號2011005541實驗日期課程名稱無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù) 實驗題目信道編碼1、 實驗?zāi)康暮鸵螅?、學習并理解信道編碼的根本目的、技術(shù)要求等基本概念2. 學會使用MATLAB實現(xiàn)奇偶監(jiān)督碼的檢錯模擬與分析二、實驗內(nèi)容:1、輸入任意行任意列的一個二進制序列，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)督碼進行檢錯。2、若發(fā)送碼組為1100111，要求加上

16、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)督碼進行檢錯。三、主要儀器設(shè)備Win7 32位操作系統(tǒng)筆記本電腦及MATLAB R2009a四、主要操作方法與實驗步驟:1、輸入任意行任意列的一個二進制序列，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)督碼進行檢錯。如下代碼輸入matlab中：方法一：clc;clear; m=input(請輸入行：); n=input(請輸入列：); A=randint(m,n); A for k=1:2 sum=zeros(1,m); l=input(請選擇奇偶校驗（0、偶校驗 1、奇校驗）：); for i=1:m for j=1:n sum

17、(i)=sum(i)+A(i,j); z=sum(i); end if rem(z,2)=l A(i,n+1)=0; else A(i,n+1)=1; end end A end 方法二：%奇偶校驗2的源代碼 clc;clear; m=input(請輸入行：); n=input(請輸入列：); A=randint(m,n); A for k=1:2 sum=zeros(1,m); for i=1:m for j=1:n sum(i)=sum(i)+A(i,j); z=sum(i); end if rem(z,2)=k-1 A(i,n+1)=0; else A(i,n+1)=1; end end

18、 if k=1 fprintf(偶校驗：) else fprintf(奇校驗：) end A end 運行后得到如下結(jié)果： 2、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)督碼進行檢錯。把上面代碼的隨機函數(shù)改為固定的發(fā)送碼1100111，得到如下代碼：clc;clear; m=input(請輸入行：); n=input(請輸入列：); A=1 1 0 0 1 1 1; A for k=1:2 sum=zeros(1,m); l=input(請選擇奇偶校驗（0、偶校驗 1、奇校驗）：); for i=1:m for j=1:n sum(i)=sum(i)+A(

19、i,j); z=sum(i); end if rem(z,2)=l A(i,n+1)=0; else A(i,n+1)=1; end end A end 得到如下結(jié)果： 5、 討論、心得這次實驗剛開始不理解實驗的意圖，通過網(wǎng)上查找資料了解之后才理解，學會了使用MATLAB實現(xiàn)奇偶監(jiān)督碼的檢錯模擬和分析，要注意之后老師給了兩個代碼中要用到的重要的函數(shù)：randint(m,n)表示隨機產(chǎn)生一個二進制序列; rem(x,y)表示x除以y的余數(shù)，對實驗的完成起到一定幫助。6、 輔導(dǎo)教師點評:教師簽字： 太原理工大學實驗報告四學院名稱軟件學院專業(yè)班級1121實驗成績學生姓名高貝學號2011005541實驗日期課程名稱無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù) 實驗題目基于Simulink的通信系統(tǒng)建模與仿真實驗?zāi)康暮鸵螅?、通過利用matlab simulink，熟悉matlab simulink仿真工具。2、通過實驗更好地掌握課本相關(guān)知識，熟悉2ASK的調(diào)制與解調(diào)。二、實驗內(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Win7 32位操作系統(tǒng)筆記本電腦，及軟件MATLAB R2009a四、主要操作方法與實驗步驟:1、首先進入matlab，在命令窗口輸入simulink，進入simulin