BFSK在加性高斯白噪聲和多徑瑞利衰落信道中的傳輸性能

1、BFSK在加性高斯白噪聲信道和多徑瑞利衰落信道中的傳輸性能自動化張明鍵課程設(shè)計的目的課程設(shè)計教學(xué)對實現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，提高學(xué)生全面素質(zhì)具有重要作用。它是對學(xué)生進行的階段基礎(chǔ)知識或階段專業(yè)技能的訓(xùn)練，實現(xiàn)由知識向能力轉(zhuǎn)化的培養(yǎng)手段，是對前期理論與實踐教學(xué)的檢驗。課程設(shè)計教學(xué)著眼于培養(yǎng)學(xué)生正確的設(shè)計思想與方法、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和良好的工作作風(fēng)、培養(yǎng)學(xué)生運用所學(xué)的理論知識和技能解決實際問題的能力、培養(yǎng)學(xué)生文字和語言表達能力以及合作工作能力、深化和擴展學(xué)生的理論知識與初步的專業(yè)技能為目標(biāo)。課程設(shè)計的要求熟悉MATLABSimulink的使用方法；熟悉MATLABSimulink中建立子系統(tǒng)的方法；熟悉加性

2、高斯白噪聲信道的特點和多徑瑞利衰落信道的特點熟悉BFSK(2進制頻移鍵控)調(diào)制的原理；用Simulink仿真BFSK在加性高斯白噪聲信道中的傳輸性能;用Simulink仿真BFSK在多徑瑞利衰落信道中的傳輸性能；觀測并記錄仿真結(jié)果，對結(jié)果進行比較和分析；按照要求完成課程設(shè)計報告。課程設(shè)計內(nèi)容用Simulink仿真BFSK在加性高斯白噪聲信道中的傳輸性能，計算各種信噪比(SNR=0,l,2,3,4,5,6,7,8,9,10,ll,12,13,14,15)條件下的誤碼率。用Simulink仿真BFSK在多徑瑞利衰落信道中的傳輸性能，計算各種信噪比(SNR=0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,1

3、0,11,12,13,14,15)條件下的誤碼率。根據(jù)仿真結(jié)果，比較這BFSK在這兩種信道中的傳輸性能。課程設(shè)計的實驗步驟閱讀參考資料和文獻，掌握加性高斯白噪聲信道的特點；掌握多徑瑞利衰落信道的特點；掌握BFSK調(diào)制的特點。在Simulink中建立二進制頻移鍵控在加性高斯白噪聲信道中傳輸?shù)哪Ｐ?如圖1)。其中包括三個子系統(tǒng)：Source(信源模塊)子系統(tǒng)，Sink(信宿模塊)子系統(tǒng)，和Channel(信道模塊)子系統(tǒng)。Source子系統(tǒng)中包含的模塊有：RandomIntegerGenerator,M-FSKModulatorBaseband等。Sink子系統(tǒng)中包含的模塊有：M-FSKDemod

4、ulatorBaseband,ErrorRateCalculation等。Channel子系統(tǒng)中包含的模塊有：AWGNChannel等。圖1二進制頻移鍵控在加性高斯白噪聲信道中傳輸?shù)哪Ｐ途帉懛抡嬷鞒绦?，在程序中設(shè)置以下參數(shù)的值：BFSK調(diào)制的頻率間隔(Frequencyseparation)為24000,信號源產(chǎn)生信號的比特率BitRate設(shè)為100000(如圖2)，M-FSKModulatorBaseband模塊和M-FSKDemodulatorBaseband模塊中的參數(shù)Samplespersymbol設(shè)置為2，AWGNchannel模塊中的參數(shù)“Mode”設(shè)為Signaltonoiser

5、atio(SNR),仿真時間的長度Simulationtime設(shè)為10。圖2隨機整數(shù)產(chǎn)生器的參數(shù)設(shè)置4)在Simulink中建立二進制頻移鍵控在多徑瑞利衰落信道中傳輸?shù)哪Ｐ停ㄈ鐖D3）。其中包括三個子系統(tǒng)：Source（信源模塊）子系統(tǒng)，Sink（信宿模塊）子系統(tǒng)，和Channel（信道模塊）子系統(tǒng)。Source子系統(tǒng)中包含的模塊有：RandomIntegerGenerator,M-FSKModulatorBaseband等。Sink子系統(tǒng)中包含的模塊有：M-FSKDemodulatorBaseband,ErrorRateCalculation等。Channel子系統(tǒng)中包含的模塊有：Multip

6、athRayleighChannel,AWGNChannel等。圖3二進制頻移鍵控在多徑瑞利衰落信道中傳輸?shù)哪Ｐ停?）編寫仿真主程序，在程序中設(shè)置以下參數(shù)的值：BFSK調(diào)制的頻率間隔（Frequencyseparation）為24000,信號源產(chǎn)生信號的比特率BitRate設(shè)為100000,M-FSKModulatorBaseband模塊和M-FSKDemodulatorBaseband模塊中的參數(shù)Samplespersymbo1設(shè)置為2，AWGNchanne1模塊中的參數(shù)Mode設(shè)為Signaltonoiseratio（SNR）,仿真時間的長度Simulationtime設(shè)為10。發(fā)送端和接

7、收端的相對運動速度設(shè)為40公里/小時，運動方向和發(fā)送端與接收端連線之間的夾角為00。根據(jù)這些參數(shù)可以確定多徑瑞利衰落信道模塊的參數(shù)Fd的值（如圖4）。圖4多徑瑞利衰落信道模塊的參數(shù)設(shè)置在同一張圖上(對數(shù)坐標(biāo))分別畫出BFSK在加性高斯白噪聲信道和多徑瑞利衰落信道中傳輸?shù)恼`碼率與信噪比的對應(yīng)關(guān)系，分析仿真結(jié)果。改變M-FSKModulatorBaseband模塊和M-FSKDemodulatorBaseband模塊中的參數(shù)Samplespersymbol的值，重復(fù)步驟(2)-(6)。分析誤碼率的變化與參數(shù)Samplespersymbol的對應(yīng)關(guān)系。課程設(shè)計報告的要求課程設(shè)計報告包括以下的內(nèi)容：封

8、面，包括課“程設(shè)計名稱”、“設(shè)計題目”、“學(xué)院及專業(yè)”、“年級班別”、“學(xué)號”、“姓名”、“指導(dǎo)老師”、“日期”；目錄；課程設(shè)計的目的；課程設(shè)計的要求；課程設(shè)計的內(nèi)容；Simulink仿真工具簡介；BFSK調(diào)制的原理，加性高斯白噪聲信道的特點和多徑瑞利衰落信道的特點；（8）在加性高斯白噪聲信道中，BFSK傳輸特性的仿真模型圖的建立過程和基本思路，特別要說明其中子系統(tǒng)的建立方法和過程；在多徑瑞利衰落信道中，BFSK傳輸特性的仿真模型圖的建立過程和基本思路，特別要說明其中子系統(tǒng)的建立方法和過程；9）說明模型圖中各個模塊的具體參數(shù)設(shè)置（需要截圖表示）和具體的功能；（10）仿真結(jié)果，BFSK在加性高斯

9、白噪聲信道和多徑瑞利衰落信道中傳輸誤碼率與信噪比的對應(yīng)關(guān)系圖，仿真結(jié)果分析；（11）改變M-FSKModulatorBaseband模塊和M-FSKDemodulatorBaseband模塊中的參數(shù)Samplespersymbol的值，分析誤碼率與參數(shù)Samplespersymbol之間的對應(yīng)關(guān)系；12）收獲和心得體會；13）參考文獻。附錄：多徑瑞利衰落信道多徑衰落是移動通信系統(tǒng)中的一種相當(dāng)重要的衰落信道類型，它在很大程度上影響著移動通信系統(tǒng)的質(zhì)量。在移動通信系統(tǒng)中，發(fā)送端和接收端都可能處在不停的運動狀態(tài)之中，發(fā)送端和接收端之間的這種相對運動將產(chǎn)生多普勒頻移（Dopplershift。多普勒頻移與運動速度和方向有關(guān)，它的計算公式是:Cos:Cos=cosO其中，v是發(fā)送端和接收端的相對運動速度，O是運動方向和發(fā)送端與接收端連線之間的夾角（如圖5線之間的夾角（如圖5所示），X=載波的波長。發(fā)射的信號要經(jīng)過直射、反射