无线网络通信实验报告

1、精选文档实 验 报 告课程名称： 无线网络通信技术 实验项目： 无线网络通信技术实验 实验地点： 逸夫楼 404 教室 专业班级： 软1121班 学号： 2011005541 学生姓名： 高 贝 指导教师： 张巍 2014年 5 月 16 日太原理工大学实验报告一学院名称软件学院专业班级1121实验成绩学生姓名高贝学号2011005541实验日期2014.5.9课程名称无线网络通信技术 实验题目实验一 四相移相键控（QPSK）调制及解调实验1、 实验目的和要求：1、掌握QPSK调制解调原理及特性。2、掌握利用MATLAB编程实现调制及解调的方法。二、实验内容:1、利用MATLAB编程实现QPS

2、K调制及解调。2、观察I、Q两路基带信号的特征及与输入NRZ码的关系。3、观察I、Q调制解调过程中各信号变化。三、主要仪器设备Win7 32位操作系统笔记本电脑及MATLAB R2009a4、 主要操作方法与实验步骤在matlab下运行下列代码：程序代码%日期 2013.1.14%功能 QPSK的调制解调，基带信号点数t（限偶数），基波频率w0可设置clear all;nb=32; % 传输的比特数T=1; % 基带信号宽度，也就是基波频率fc=8/T; % 载波频率ml=2; % 调制信号类型的一个标志位（选取2的原因见23行）c = 4*nb; %单周期采样点数delta_T=T/c; %

3、 采样间隔fs=1/delta_T; % 采样频率t=0:delta_T:nb*T-delta_T % 限定t的取值范围 c * nbN=length(t); % 采样数 % 调制部分% 基带信号的产生data=fix(2*rand(1,nb); % 调用一个随机函数（0 or 1），输出到一个1*100的矩阵datanrz=data.*2-1; % 变成极性码for i=1:nb data1(i-1)/delta_T+1:i/delta_T)=datanrz(i); % 将极性码变成对应的波形信号end % 将基带信号变换成对应波形信号for i=1:nb data0(i-1)/delta_

4、T+1:i/delta_T)=data(i); % 将基带信号变成对应的波形信号end % 串并转换，将奇偶位数据分开idata=datanrz(1:ml:(nb-1); % 将奇偶位分开，因此间隔m1为2 qdata=datanrz(2:ml:nb);% QPSK信号的调制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; % 奇数位数据与余弦函数相乘，得到一路的调制信号for j=1:n

5、b/2 qch(2*(j-1)/delta_T+1):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;% 偶数位数据与余弦函数相乘，得到另一路的调制信号st = idata1 - qdata1;%信道中SNR=0; % 信噪比stn = awgn(st,SNR);%解调%设计滤波器%B,A = butter(3,0.01,low);h1,w = freqz(B,A);%相干解调ist = stn .* a;p =length(ist)qst = stn .* (

6、-b);%滤波istl = filter(B,A,ist);qstl = filter(B,A,qst);%抽样判决%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%并串转换for i = 1 : nb/2 y(2*i-1) = in(i); y(2*i) = qn(i);endfor i = 1 : nb yy(i-1)/delta

7、_T+1:i/delta_T) = y(i);enddatayNfigure;subplot(4,1,1)plot(data0*0.7),title(基带信号，4096维二进制序列，对应向量是data0);subplot(4,1,2)plot(data1*0.7),title(双极性信号，4096维双极性序列，对应向量是data1);subplot(4,1,3)plot(ich*0.7),title(I路数据，4096维双极性序列，对应向量是ich);subplot(4,1,4)plot(qch*0.7),title(Q路数据，4096维双极性序列，对应向量是qch );figure;subp

8、lot(4,1,1)plot(ist),title(相干解调I路信号，4096维且值为(-1,1)的序列，对应向量是ist );subplot(4,1,2)plot(qst),title(相干解调Q路信号，4096维且值为(-1,1)的序列，对应向量是qst );subplot(4,1,3)plot(istl),title(I路解调波形，4096维且值为(-1,1)的序列，对应向量是istl );subplot(4,1,4)plot(qstl),title(Q路解调波形，4096维且值为(-1,1)的序列，对应向量是qstl );%画图%figure;subplot(4,2,1);plot(d

9、ata0*0.7),title(基带信号);subplot(4,2,2);psd(abs(fft(data0),title(基带信号频谱);subplot(4,2,3);plot(st),title(调制信号);subplot(4,2,4);psd(abs(fft(st),title(调制信号频谱);subplot(4,2,5);plot(stn),title(stn信道波形);subplot(4,2,6);psd(abs(fft(stn),title(经过高斯信道信号频谱);subplot(4,2,7);plot(yy*0.7),title(解调后的基带信号);subplot(4,2,8);

10、psd(abs(fft(yy),title(解调后的基带信号频谱);五、实验结果与分析结果附图：六、讨论、心得第一个实验因为老师把代码已经附给我们，直接在MATLAB下运行此代码就可出现结果。通过学习老师的实验一PPT以及实验指导书，了解掌握QPSK调制解调原理及特性，和掌握利用MATLAB编程实现调制及解调的方法。七.辅导教师点评:教师签字：太原理工大学实验报告二学院名称软件学院专业班级1121实验成绩学生姓名高贝学号2011005541实验日期2014.5.10课程名称无线网络通信技术 实验题目m序列产生及其特性实验一 实验目的和要求： 通过本实验掌握m序列的产生方法、特性及应用。2、 实

11、验内容:1、编写MATLAB程序生成并观察m序列，识别其特征。2、编写程序验证m序列的相关性质，要求至少验证一条性质。三、主要仪器设备Win7 32位操作系统笔记本电脑及MATLAB R2009a四、主要操作方法与实验步骤:（1）按照图2-1，设计4阶m序列产生方法。 图2-1 4阶移位寄存器序列生成器编写MATLAB程序并上机调试，最后要求输出周期为15的m序列（3） 编写程序验证m序列的相关性质，要求至少验证一条性质。 m序列的特点平衡特性l 在m序列的一周期中，“1”的个数仅比“0”的个数多1，即“1”的个数为(N+1)/2，“0”的个数为(N-1)/2。（N为周期）l 例如，由4阶移位

12、寄存器序列生成器产生的序列000111101011001中， “1”的个数为8，“0”的个数为7。游程分布特性 l 把一个序列中取值相同的那些连在一起的元素合称为一个“游程”。l 在一个游程中元素的个数称为游程长度。例如，同样是在 000111101011001序列，共有000、1111、0、1、0、11、00和1共8个游程。l 其中，长度为4的游程有1个；长度为3的游程有1个；长度为2的游程有2个；长度为1的游程有4个。l 在m序列中，长度为1的游程占游程总数的1/2；长度为2的游程占游程总数的1/4；长度为 3的游程占游程总数的1/8。延位相加特性 一个m序列M1与其经任意次迟延移位产生的

13、另一个不同序列M2进行模2相加，得到的仍是M1的某次迟延移位序列M3。即：M3=M1 M2例如，m=7的m序列M1 =1110010， M2 =0111001，11100100111001=1001011。而将M1向右移位5次即得到1001011序列。五、实验结果与分析1、按照课本P182图5-5，设计4阶m序列产生方法。如下代码产生：X1=1;X2=0;X3=0;X4=0;%移位寄存器输入Xi初T态（1000）， Yi为移位寄存器各级输出m=15; %置M序列总长度for i=1:m %1# Y4=X4; Y3=X3; Y2=X2; Y1=X1; X4=Y3; X3=Y2; X2=Y1; X

14、1=xor(Y1,Y4); %异或运算 if Y4=0 U(i)=0; else U(i)=Y4;endendM=Ufprintf(1的个数)sum(M=1)fprintf(0的个数)sum(M=0)2、 编写MATLAB程序并上机调试，最后要求输出周期为15的m序列“000111101011001”。输入上面代码，产生如下图结果：3、 编写程序验证m序列的相关性质，如平衡特性，游程分布特性，延位相加特性。要求至少验证一条性质。 上面代码验证了平衡特性。在m序列的一周期中，“1”的个数仅比“0”的个数多1，即“1”的个数(N+1)/2，“0”的个数为(N-1)/2。（N为周期）上面代码实现的结

15、果1的个数为8，0的个数为7.6、 讨论、心得 此次实验中应注意：X1=xor(Y1,Y4); %异或运算，是这个实验代码的难点，通过老师的提点，和在网上找资料，终于解决了这个实验。通过本实验也掌握m序列的产生方法和特性。七、辅导教师点评:教师签字：太原理工大学实验报告三学院名称软件学院专业班级1121实验成绩学生姓名高贝学号2011005541实验日期2014.5.16课程名称无线网络通信技术 实验题目信道编码1、 实验目的和要求：1、学习并理解信道编码的根本目的、技术要求等基本概念2. 学会使用MATLAB实现奇偶监督码的检错模拟与分析二、实验内容:1、输入任意行任意列的一个二进制序列，也

16、即发送码组，再加上1位监督位，在接收端使用奇偶监督码中的偶数监督码进行检错。2、若发送码组为1100111，要求加上1位监督位，在接收端使用奇偶监督码中的偶数监督码进行检错。三、主要仪器设备Win7 32位操作系统笔记本电脑及MATLAB R2009a四、主要操作方法与实验步骤:1、输入任意行任意列的一个二进制序列，也即发送码组，再加上1位监督位，在接收端使用奇偶监督码中的偶数监督码进行检错。如下代码输入matlab中：方法一：clc;clear; m=input(请输入行：); n=input(请输入列：); A=randint(m,n); A for k=1:2 sum=zeros(1,m

17、); l=input(请选择奇偶校验（0、偶校验 1、奇校验）：); for i=1:m for j=1:n sum(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：%奇偶校验2的源代码 clc;clear; m=input(请输入行：); n=input(请输入列：); 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)

18、; end if rem(z,2)=k-1 A(i,n+1)=0; else A(i,n+1)=1; end end if k=1 fprintf(偶校验：) else fprintf(奇校验：) end A end 运行后得到如下结果： 2、若发送码组为1100111，要求加上1位监督位，在接收端使用奇偶监督码中的偶数监督码进行检错。把上面代码的随机函数改为固定的发送码1100111，得到如下代码：clc;clear; m=input(请输入行：); n=input(请输入列：); A=1 1 0 0 1 1 1; A for k=1:2 sum=zeros(1,m); l=input(请选

19、择奇偶校验（0、偶校验 1、奇校验）：); for i=1:m for j=1:n sum(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 得到如下结果： 5、 讨论、心得这次实验刚开始不理解实验的意图，通过网上查找资料了解之后才理解，学会了使用MATLAB实现奇偶监督码的检错模拟和分析，要注意之后老师给了两个代码中要用到的重要的函数：randint(m,n)表示随机产生一个二进制序列; rem(x,y)表示x除以y的余数，对实验的完成起到一定帮助。6、 辅导教师点

20、评:教师签字： 太原理工大学实验报告四学院名称软件学院专业班级1121实验成绩学生姓名高贝学号2011005541实验日期2014.5.17课程名称无线网络通信技术 实验题目基于Simulink的通信系统建模与仿真实验目的和要求：1、通过利用matlab simulink，熟悉matlab simulink仿真工具。2、通过实验更好地掌握课本相关知识，熟悉2ASK的调制与解调。二、实验内容:使用MATLAB中的Simulink工具箱搭建ASK调制及解调的框图(使用模拟相乘法及相干解调法)三、主要仪器设备Win7 32位操作系统笔记本电脑，及软件MATLAB R2009a四、主要操作方法与实验步骤:1、首先进入matlab，在命令窗口输入simulink，进入si