实验三 移动通信技术.doc

西北师范大学计算机科学与工程学院学生实验报告学号 201271010222 专业技师班级 2 姓名 鲁丽娟课程名称《新一代网络技术》课程类型专业限选实验名称实验三移动通信技术实验目的：1. 掌握二相BPSK调制的工作原理2. 掌握利用MATLAB进行误比特率测试BER的方法3. 掌握AWGN信道中BPSK调制系统的BER仿真计算方法实验仪器1. 计算器及操作系统2. MATLAB 软件实验原理1. 仿真概述及原理在数字领域进行的最多的仿真任务是进行调制解调器的误比 特率测试，在相同的条件下进行比较的话 接收器的误比特率性能是一个十分重 要的指标误比特率的测试需要一个发送器、一个接收器和一条信道首先需要 产生一个长的随机比特序列作为发送器的输入，发送器将这些比特调制成某种形式的信号以便传送到仿 真信道我们在传输信道上加上一定的可调制噪声，这些噪声信号会变成接收器 的输入，接收器解调信号然后恢复比特序列，最后比较接收到的比特和传送的比 特并计算错误误比特率性能常能描述成二维图像纵坐标是归一化的信噪比 即每个比特的能量除以噪声的单边功率谱密度 单位为分贝横坐标为误比特 率，没有量纲2. 仿真过程及计算%1 运行发生器：通过发送器将伪随机序列变成数字化的调制信号。

1 设定信噪比:假SNR为m dB,则Eb/N0=10,用MATLAB假设SNR单位为分贝1 确定Eb%1 计算N0%1 计算噪声的方差n%1 产生噪声，因为噪声具有零均值，所以其功率和方差相等我们产生一个和信 号长度相同的噪声向量，且该向量方差为1 加上噪声，运行接收器%1 确定时间延迟%1 产生误差向量.MATLAB软件%1 统计错误比特误差向量“err”中的每一个非零元素对应着一个错误的比特 最后计算误比特率BER：每运行一次误比特率仿真，就需要传输和接收固定数量 的比特，然后确定接收到的比特中有多少错误的使用MATLAB计算BER: ber=te/length(tx)o实验内容：1. 实验程序：% Simulation of BPSK AWGNMax SNR=10;N trials=lOOO;N=200;Eb=l;ber m=0;for trial=l: l:N trials;trialmsg=round(rand(l,N)); % 1,0 sequences=l -msg.*2; %0—> 1,1 —> 1n=randn( 1 ,N)+j.*randn( 1 ,N); %generate guass white noiseber__v=[];for snr_dB= 1:2:Max_SNRsnr= 10.A(snr_dB./l 0); %snr(db)—>snr(decimal)N0=Eb./snr;sgma=sqrt(N0./2);y=sqrt(Eb).*s+sgma.*n;yl=sign(real(y));y2=( l-yl)./2; %1,0 sequenceerror=sum(abs(msg-y2)); %error bitsber snr=error./N; %berber_v=[ber_v,ber_snr];end %for snrber m=ber m+ber v;endber=ber_m ./N_tri al s;ber_theory=[l;for snr_db= 1:2:Max_SNRsm -10.A(snr_db./l 0);snr_ 1 =qfunc(sqrt(2*snr));ber_theory=[ber_theory,snr_ 1];endi=l:2:Max SNR;semilogy(i,ber,-r,i,ber_theory,*b);xlabel(E_b/N_0(dB)，)ylabel(BER)Iegend(,Monte CarloVTheoretic1)2, 实验程序b%Simulation of QPSK AWGNN trials=1000;N number=100;N snr=10;Es=l;BER m=0;SER m=0;for trials=l:N trials;trialss 1 O=round(rand( l,N_number));S=(sl0*2-l)./sqrt(2);S1 =S(1:2:N_n umber);S 2=S (2:2: N_nu mber);Sc=S 1 +j・*S2; %generate qpsk signalnoise=randn( I ,N_number/2)+j.*randn( 1 ,N_number/2);SER_v=[]; %Symbol error rateBER_v=[]; %Bit error ratefor snr db=0:1:N snr;sgma=( l/2)*sqrt( 10.A(-snr_db./l 0))Y=Sc+sgma.*noise;Y_r=si gn(real(Y))./sqrt(2);Y_i=sign(imag(Y))./sqrt(2);Y_bit=[];for k=l:length(Y_r);Y_bit=[Y_bit,[Y_r(k),YJ(k)]];end;Y_symbol=Y_r+j*Y_i;X b=S-Y bit;X_s=Sc-Y_sy mbol;ber snr=0;for k= 1 :N_numberif X_b(k)〜=0;ber snr=ber snr+1;end;end;ser snr=0;for k=l:N number/2;if X_s(k)〜=0;ser snr=ser snr+1;end;end;BER v=[BER v,ber snr./N number]；五，仿真结果:1,实验程序a3. 实验程序bBER-simulatton BER-theory1010?1010“ I 1 1 I 1 I A A 1 L0123456789EMKb)图bl实验总结：通过本次实验，我掌握了二相BPSK调制的工作原理及利用MATLAB进行 误比特率测试BER的方法，学会了 AWGN信道中BPSK调制系统的BER仿真 计算方法。

另外，在实验过程中我通过不断的调试与学习，对本次实验的内容有 了整体的把握和了解，对MATLAB的使用也更加熟练，达到了预期的效果，收 获很大实验评语：经过实验后，内容掌握的扎实，原理都明白，完成了此次实验的目的实验成绩 97 教师签名 王维盛。