移動通信課設(shè)

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HarbinInstituteofTechnology

移動通信課程設(shè)計

課程名稱：移動通信

注：本報告僅供參考

班級：姓名：學(xué)號：指導(dǎo)教師：

哈爾濱工業(yè)大學(xué)

2023年6月

一、試驗(yàn)內(nèi)容

對卷積碼（或者Turbo碼）的編譯碼實(shí)現(xiàn)進(jìn)行仿真編程和仿真試驗(yàn)，卷積碼（或者Turbo碼）編譯碼。

二、試驗(yàn)步驟

1、生成0、1隨機(jī)信號，序列長度為N-tblen

2、進(jìn)行卷積調(diào)制，由于回溯深度的存在，最終tblen為特意添加的冗余3、進(jìn)行BPSK調(diào)制4、交織

5、分別通過衰落信道和白噪聲信道

其中，衰落信道為改進(jìn)的jakes模型產(chǎn)生單徑的平坦型瑞利衰落信道。最大多普勒頻

移為10Hz，假設(shè)的入射多徑數(shù)目為40。然后經(jīng)過矩形脈沖成型過衰落信道，過白噪聲信道。最終再匹配濾波相干解調(diào)。

6、BPSK解調(diào)7、Viterbi硬判決譯碼

8、比較誤碼率。此時去除原始信號最終tblen位冗余，去除譯碼得到信號的最初tblen位全零信號。

三、試驗(yàn)結(jié)果

圖1加交織

圖2未加交織

四、試驗(yàn)結(jié)果分析

通過卷積與Viterbi硬判決聯(lián)合使用可以改善信號的性能。通過交織與解交織，過AWGN信道的誤碼率曲線在5dB、6dB處有微弱的改善，但大體一致。所以未能說明交織與解交織能較好應(yīng)對信道突發(fā)錯誤。過衰落信道后，信號已經(jīng)完全錯亂誤碼率幾乎在50%左右。

五、試驗(yàn)中遇到的問題與總結(jié)

最大的問題在于對衰落信道的仿真。沒有找到像白噪聲信道AWGN這樣便利配置的衰落信道函數(shù)，只能根據(jù)查到的一些資料來調(diào)用衰落信道函數(shù)。編程就一直卡在這里。

把課本上的知識落實(shí)到程序我覺得工作量太大了。譬如回溯深度、卷積碼生成多項(xiàng)式、最大多普勒頻移、入射多徑的數(shù)目等等這些參數(shù)的配置太沒有頭緒了。建議老師給出更加詳細(xì)的仿真流程圖以及參數(shù)配置、可能用到的函數(shù)等等。但我感覺經(jīng)過這次仿真，至少理清了多徑仿真的頭緒，以后再碰見可以更加輕松的切入。

六、程序

主程序：closeall;clearall;clc;

n=8;%矩形脈沖的取樣點(diǎn)數(shù)N=100000;%消息比特個數(shù)M=2;%BPSK調(diào)制L=7;%約束長度

trel=poly2trellis(L,[171133]);%卷積碼生成多項(xiàng)式tblen=6*L;%回溯深度ts=1/(N*n);

t=(0:(2*N)*8-1)*ts;

SNR=0:1:10;%SNR的范圍forii=1:length(SNR)

msg=randi([0,1],1,N-tblen);%消息比特序列ze=zeros(1,42);msg=[msgze];

msg1=convenc(msg,trel);%卷積編碼x1=pskmod(msg1,M);%BPSK調(diào)制s%交織

a1=reshape(x1,500,400);a2=a1';

a3=reshape(a2,1,N*2);

msg_tx=rectpulse(a3,n);%矩形脈沖成形h=rayleigh(10,t);%生成瑞利衰落

msg_tx1=h.*msg_tx;%信號通過瑞利衰落信道m(xù)sg_rx1=awgn(msg_tx1,SNR(ii));

msg_rx=intdump(msg_rx1,n);%匹配濾波相干解調(diào)

%解交織

b1=reshape(msg_rx,400,500);b2=b1';

b3=reshape(b2,1,N*2);

msg_gr_demod1=pskdemod(b3,M);%0、1交替

y1=vitdec(msg_gr_demod1,trel,tblen,'cont','hard');%Viterbi譯碼y1=y1(tblen+1:end);

[err,ber1(ii)]=biterr(y1,msg(1:end-tblen));%誤比特率

%白噪聲

y=awgn(a3,SNR(ii)-3);%參與高斯白噪聲

%解交織

c1=reshape(y,400,500);c2=c1';

c3=reshape(c2,1,N*2);

y_1=pskdemod(y,M);%解調(diào)

y2=vitdec(y_1,trel,tblen,'cont','hard');%Viterbi譯碼y2=y2(tblen+1:end);

[err,ber2(ii)]=biterr(y2,msg(1:end-tblen));%誤比特率endfigure

ber=berawgn(SNR,'psk',2,'nodiff');%BPSK調(diào)制理論誤比特率semilogy(SNR,ber,'-ko',SNR,ber1,'-k*',SNR,ber2,'-k.');legend('BPSK理論誤比特率','衰落信道','白噪聲信道')title('卷積碼性能')

xlabel('Eb/No');ylabel('誤比特率')gridon;

衰落信道子程序：

function[h]=rayleigh(fd,t)

%改進(jìn)的jakes模型產(chǎn)生單徑的平坦型瑞利衰落信道%fd：信道的最大多普勒頻移單位Hz%t:信號的抽樣時間序列，抽樣間隔單位s

%h為輸出的瑞利信道函數(shù)，是一個時間函數(shù)復(fù)序列%假設(shè)的入射波數(shù)目N=40;

wm=2*pi*fd;

%每象限的入射波數(shù)目即振蕩器數(shù)目N0=N/4;

%信道函數(shù)的實(shí)部Tc=zeros(1,length(t));%信道函數(shù)的虛部Ts=zeros(1,length(t));%歸一化功率系數(shù)P_nor=sqrt(1/N0);

%區(qū)別個條路徑的均勻分布隨機(jī)相位theta=2*pi*rand(1,1)-pi;forii=1:N0

%第i條入射波的入射角alfa(ii)=(2*pi*ii-pi+theta)/N;

%對每個子載波而言在(-pi,pi)之間均勻分布的隨機(jī)相位

fi_tc=2*pi*rand(1,1)-pi;fi_ts=2*pi*rand(1,1)-pi;%計算沖激響應(yīng)函數(shù)