1、實 驗 報 告課程名稱： 無線網絡通信技術 實驗項目： 無線網絡通信技術實驗 實驗地點： 行勉樓A302 專業班級： 軟件1319班 學號： 2013005655 學生姓名： 張衛東 指導教師： 張魏 2016年 4月 22日太原理工大學實驗報告一學院名稱軟件學院專業班級軟件1319實驗成績學生姓名張衛東學號2013005655實驗日期2016.4.10課程名稱無線網絡通信技術 實驗題目 四相移相鍵控（QPSK）調制及解調實驗一、實驗目的和要求：1、掌握QPSK調制解調原理及特性。2、掌握利用MATLAB編程實現調制及解調的方法。二、實驗內容:1、利用MATLAB編程實現QPSK調制及解調。2

2、、觀察I、Q兩路基帶信號的特征及與輸入NRZ碼的關系。3、觀察I、Q調制解調過程中各信號變化。三、主要儀器設備Win8 64位操作系統筆記本電腦及MATLAB R2009a四、主要操作方法與實驗步驟:程序代碼%日期 2013.1.14%功能 QPSK的調制解調，基帶信號點數t（限偶數），基波頻率w0可設置clear all;nb=32; % 傳輸的比特數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delta_T=T/c; % 采樣間隔fs=1/delta_T; % 采樣

3、頻率t=0:delta_T:nb*T-delta_T % 限定t的取值范圍 c * nbN=length(t); % 采樣數 % 調制部分% 基帶信號的產生data=fix(2*rand(1,nb); % 調用一個隨機函數（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); % 將極性碼變成對應的波形信號end % 將基帶信號變換成對應波形信號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的波形信號end % 串并轉換，將奇偶位數據分開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; % 奇數位數據與余弦函數相乘，得到一路的調制信號for j=1:nb/2 qch(2*(j-1)/delta_T

5、+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;% 偶數位數據與余弦函數相乘，得到另一路的調制信號st = idata1 - qdata1;%信道中SNR=0; % 信噪比stn = awgn(st,SNR);%解調%設計濾波器%B,A = butter(3,0.01,'low');h1,w = freqz(B,A);%相干解調ist = stn .* a;p =length(ist)qst = stn .* (-b);%濾波istl =

6、 filter(B,A,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:

7、i/delta_T) = y(i);enddatayNfigure;subplot(4,1,1)plot(data0*0.7),title('基帶信號，4096維二進制序列，對應向量是data0');subplot(4,1,2)plot(data1*0.7),title('雙極性信號，4096維雙極性序列，對應向量是data1');subplot(4,1,3)plot(ich*0.7),title('I路數據，4096維雙極性序列，對應向量是ich');subplot(4,1,4)plot(qch*0.7),title('Q路數據，409

8、6維雙極性序列，對應向量是qch ');figure;subplot(4,1,1)plot(ist),title('相干解調I路信號，4096維且值為(-1,1)的序列，對應向量是ist ');subplot(4,1,2)plot(qst),title('相干解調Q路信號，4096維且值為(-1,1)的序列，對應向量是qst ');subplot(4,1,3)plot(istl),title('I路解調波形，4096維且值為(-1,1)的序列，對應向量是istl ');subplot(4,1,4)plot(qstl),title('

9、;Q路解調波形，4096維且值為(-1,1)的序列，對應向量是qstl ');%畫圖%figure;subplot(4,2,1);plot(data0*0.7),title('基帶信號');subplot(4,2,2);psd(abs(fft(data0),title('基帶信號頻譜');subplot(4,2,3);plot(st),title('調制信號');subplot(4,2,4);psd(abs(fft(st),title('調制信號頻譜');subplot(4,2,5);plot(stn),title(

10、9;stn信道波形');subplot(4,2,6);psd(abs(fft(stn),title('經過高斯信道信號頻譜');subplot(4,2,7);plot(yy*0.7),title('解調后的基帶信號');subplot(4,2,8);psd(abs(fft(yy),title('解調后的基帶信號頻譜');五、實驗結果與分析實驗截圖： 六、討論、心得在實驗過程中了解了QPSK調制解調的原理及其特性，以及掌握利用了MATLAB編程實現QPSK實現調制及解調。基帶信號與解調之后的基帶信號一致。七.輔導教師點評:教師簽字：太原理工

11、大學實驗報告二學院名稱軟件學院專業班級軟件1319實驗成績學生姓名張衛東學號2013005655實驗日期2016.4.14課程名稱無線網絡通信技術 實驗題目m序列產生及其特性實驗一 實驗目的和要求：通過本實驗掌握m序列的產生方法、特性及應用。2、 實驗內容:1、按照課本P182圖5-5，設計4階m序列產生方法。并編寫MATLAB程序，要求輸出周期為15的m序列“000111101011001”2、編寫程序驗證m序列的相關性質，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。三、主要儀器設備Win8 64位操作系統筆記本電腦及MATLAB R2009a四、主要操作方法與實驗步驟:

12、基本原理： CDMA通信要求擴頻序列具有良好的偽隨機特性。由于隨機噪聲難以重復產生，而偽隨機噪聲便于重復產生，因而偽隨機序列（PN序列）被廣泛應用于擴頻通信。目前應用最廣的是m序列，它是由線性反饋移存器產生的周期最長的二進制數字序列。碼分多址系統主要采用兩種長度的m序列：一種是周期為的m序列，又稱短PN序列；另一種是周期為的m序列，又稱為長PN碼序列。m序列主要有兩個功能：擴展調制信號的帶寬到更大的傳輸帶寬，即所謂的擴展頻譜；區分通過多址接入方式使用同一傳輸頻帶的不同用戶的信號。1、產生原理圖2-1給出了一個4階移位寄存器序列生成器。圖2-1 4階移位寄存器序列生成器該序列生成器能夠產生周期為

13、15的0，1二值序列。設初始狀態（a1,a2,a3,a4）= (1,0,0,0),則周期序列輸出為：000111101011001 。圖2-2是反饋移存器生成的m序列狀態圖。圖2-2 4階m序列狀態圖第1時刻：a4=1,a3=0,a2=0,a1=0 此時，a4a1=1àa4第2時刻：a4=1,a4àa3=1, a3àa2=0,a2àa1=0,因此a4,a3,a2,a1=1,1,0,0,此時a4a1=1àa4à第3時刻：a4=1,a4àa3=1, a3àa2=1,a2àa1=0,因此a4,a3,a2,a1=

14、1,1,1,0,其它時刻和此類似。最后如圖2-1。（3）m序列的特點平衡特性l 在m序列的一周期中，“1”的個數僅比“0”的個數多1，即“1”的個數為(N+1)/2，“0”的個數為(N-1)/2。（N為周期）l 例如，由4階移位寄存器序列生成器產生的序列000111101011001中， “1”的個數為8，“0”的個數為7。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

15、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的游程占游程總數的1/2；長度為2的游程占游程總數的1/4；長度為 3的游程占游程總數的1/8。延位相加特性 一個m序列M1與其經任意次遲延移位產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=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。實驗步驟：（1）按照圖2-1，設計4階m序列產生方法。（2）編寫MATLAB程序并上機調試，最后要求輸出周期為15的m序

16、列“000111101011001”。（3）編寫程序驗證m序列的相關性質，要求至少驗證一條性質。程序代碼：clear all;a1=1;a2=0;a3=0;a4=0;m=15;for i=1:mb4=a4;b3=a3;b2=a2;b1=a1;a4=b3;a3=b2;a2=b1;a1=xor(b1,b4);if b4=0u(i)=0;elseu(i)=b4;endendm=ufprintf('1的個數')sum(m=1)fprintf('0的個數')sum(m=0)五、實驗結果與分析驗證m序列的平衡特性：在m序列的一周期中，“1”的個數僅比“0”的個數多1。即“1

17、”的個數為（N+1）/2，“0”的個數為（N-1）/2.六、討論、心得 學會了使用延位相加法以及模二運算產生m序列，在遇到不懂的地方上網查找了資料，最后成功的完成了實驗。七、輔導教師點評: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班級軟件1319實驗成績學生姓名張衛東學號2013005655實驗日期2016.4.16課程名稱無線網絡通信技術 實驗題目信道編碼一、實驗目的和要求：1、學習并理解信道編碼的目的、要求等基本概念2. 學會使用MATLAB實現奇偶監督碼的檢錯模擬與分析二、實驗內容:1、輸入任意行任意列的一個二進制序列，也即發送碼組，再加上1位監督位，在接收端使用奇偶監督碼中的

18、偶數監督碼進行檢錯。2、若發送碼組為1100111，要求加上1位監督位，在接收端使用奇偶監督碼中的偶數監督碼進行檢錯。三、主要儀器設備Win8 64位操作系統筆記本電腦及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，也即發送碼組，再加上1位監督位，在接收端使用奇偶監督碼中的偶數監督碼進行檢錯。代碼如下：clc;clear;m=input('請輸入行：');n=input('請輸入列：');a=randint(m,n);afor k=1:2sum=zeros(1,m);for i=1:mfor j=1:nsum(i)=

19、sum(i)+a(i,j);z=sum(i);endif rem(z,2)=k-1a(i,n+1)=0;elsea(i,n+1)=1;endendif k=1fprintf('偶校驗：')elsefprintf('奇校驗：')endaend2、若發送碼組為1100111，要求加上1位監督位，在接收端使用奇偶監督碼中的偶數監督碼進行檢錯。代碼如下：clc;clear;m=input('請輸入行：');n=input('請輸入列：');a=1 1 0 0 1 1 1;afor k=1:2sum=zeros(1,m);for i=1:m

20、for j=1:nsum(i)=sum(i)+a(i,j);z=sum(i);endif rem(z,2)=k-1a(i,n+1)=0;elsea(i,n+1)=1;endendif k=1fprintf('偶校驗：')aendend五、實驗結果與分析六、討論、心得在該實驗進行過程中用到了兩個重要函數1.randint(m,n)，其意義是在命令窗口中輸入n列。2.rem(x,y)表示求x除以y的余數。學會了如何使用MATLAB實現奇偶監督碼的檢錯模擬與分析七.輔導教師點評: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班級軟件1319實驗成績學生姓名張衛東學號2013005655實驗日期2016.4.17課程名稱無線網絡通信技術 實驗題目基于Simulink的通信系統建模與仿真實驗目的和要求：1、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知識，熟悉2ASK的調制與解調。二、實驗內容:使用MATLAB中的Simulink工具箱搭建ASK調制及解調的框圖(使用模擬相乘法及相干解調法)三、主要儀器設備Win8 64位操作系統筆記本電腦，及軟件MATLAB R2009a四、主要操作方法與實驗步驟:（一）首先進入matlab，在命令窗口輸入simulink，進入simulink