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OFDM高斯信道下的性能仿真

OFDM高斯信道下的性能仿真
OFDM高斯信道下的性能仿真

数字通信原理实验报告实验二:OFDM高斯信道下的性能仿真

专业

学生

学号

指导教师

日期

实验二:OFDM 高斯信道下的性能仿真

一、实验目的

1、了解OFDM 的基本原理;

2、了解OFDM 的主要优缺点;

3、了解OFDM 的实现方式。

二、实验原理

正交频分复用(OFDM )技术与频分复用(FDM )技术非常相似。OFDM 技术是将高速的数据流通过串/并变换,分配到速率相对较低的若干个子信道中进行传输,不同的是,OFDM 的频谱利用率更高。与FDM 的主要区别有以下几方面[9]:

1)在平常的广播中,每一个基站在不同的频率上发送信号,有效地运用FDM 来保证每个站点的分割隔,广播中每个站点都没同位和同步。但在OFDM 信号内所有的子载波都在时间和频率上同步,使得子载波间的干扰被严格控制。这些复

用的子载波载在频域中交错重叠,又因为调制的正交性且采用循环前缀作为保护间隔,所以不会发生载波间干扰(ICI )。2)对于FDM 系统而言,传输的信号必须在两个信道之间存在频率间隔来防止干扰,因此,降低了劝不动频谱利用率。而OFDM 的子载波正交复用技术大大提高了频谱利用率,如下图所示。

OFDM 是一种多载波传输技术,可以被看作一种调制技术,也可以被看作一种复用技术。多载波传输是把数据流分解成若干子比特流,

这样每个子数据流

传统的频分复用(FDM )多载波调制

正交频分复用(OFDM )多载波调制

将有低得多的比特速率,用这样的低比特速率形成的低速率多状态符号再去调制相应的子载波,构成了多个低速率符号并行发送的传输系统。

OFDM 的主要思想是将串行数据并行地调制在多个正交的子载波上,由此可以降低每个子载波的码元速率,增大码元的符号周期,提高系统的抗衰落和抗干扰能力,而且由于每个子载波的正交性,大大提高了频谱的利用率,因此非常适合移动场合中的高速传输,下图为OFDM 系统实现框图。

在发送端,输入的高速率数据流经过信道编码和交织后,再通过调制映射产生调制信号,插入导频信号后,经过串/并变换变成N 个并行的低速率数据流,这样每N 个并行数据构成一个OFDM 符号。 经快速反傅里叶变换(IFFT)对每个OFDM 符号的N 个数据进行调制,变成时域信号为:

[]∑-===1

2)()()(N m N nm j e m X m X IFFT n x πn=0,1,……,N-1

式中:m 为频域上的离散点;n 为时域上的离散点;N 为载波数目。为了在接收端能够有效的抑制码间干扰(InterSymbol Interference ,ISI),通常要在每一时域OFDM 符号前加上保护间隔(Guard Interval ,GI)。加保护间隔后的信号可表示为下式,最后信号经并/串变换及D /A 转换,由发送天线发送出去。

1,1(),1,,1

1

(),0,1,1

{

G G x N n n G x n n N N N x

+=-

-+??????-=??????-=

接收端将接收的信号进行处理,完成定时同步和载波同步。经A /D 转换,串/并转换后的信号可表示为:

yGI(n)=xGI(n)*h(n)+z(n)+w(n)

然后,在去除CP 后进行FFT 解调,同时进行信道估计(依据插入的导频信号),后面接着将信道估计值和FFT 解调值一起送入检测器进行相干检测,检测每个子载波上的信息符号。最后经过反映射和信道译码恢复出原始比特流。除去循环前缀(CP)经FFT 变换后的信号可表示为:

,)(1)]([)(1

2∑-=-==N n N nm j e n y N n y FFT m Y πm=0,1,……N-1

),()()()()(m W m Z m H m X m Y ++=m=0,1,……N-1

式中:H(m)为信道h(n)的傅里叶转换;Z(m)为符号间干扰和载波间干扰z(n)的傅里叶变换;W(m)是加性高斯白噪声w(n)的傅里叶变换。

无线多径信道会使通过它的信号出现多径时延,此种多径时延如果扩展到下一个符号,就会造成符号问串扰,严重影响数字信号的传输质量。而采用OFDM 技术的主要原因之一是它可以有效地防止多径时延扩展。通过把输入的数据经过串/并变换后分配到N 个并行的子信道上,使每个用于去调制子载波的数据符号周期可以扩大为原输入数据符号周期的N 倍,因此时延扩展与符号周期的比值也同样可降低为1/N 。在OFDM 系统中,为了能够最大限度地消除符号间干扰,可在每个OFDM 符号之间插入保护间隔,而且该保护间隔的长度Tg 一般要大于无线信道的最大时延扩展,这样一个符号的多径分量就不会对下一个符号造成干扰。

当多径时延小于保护间隔时,可以保证在FFT 的运算时间长度内,不会使信号相位跳变。所以,OFDM 接收机所看到的只是存在某些相位偏移、多个单纯连续正弦波形的信号叠加,而这种叠加不会破坏子载波之间的正交性。如果多径时延超过了保护间隔,则在FFT 运算时间长度内可能会出现信号相位的跳变,因此在第一路径信号与第二路径信号的叠加信号内就不再只包括单纯连续正弦波形信号,从而导致子载波之间的正交性可能遭到损坏,因此就会产生信道间干扰(ICI),使得各载波之间产生干扰。

为了消除多径传播造成的信道之间的干扰ICI ,一种有效方法是将原来宽度为T 的OFDM 符号进行周期性扩展,用扩展信号来填充保护间隔。将保护间隔内(持续时间用Tg 表示)的信号称为循环前缀(Cyclic Prefix ,CP)。在实际系统中,当OFDM 符号送入信道之前,首先要加入循环前缀,然后送入信道进行传送。在接收端,先要将接收的符号开始的宽度为Tg 的部分丢弃,然后将剩余的宽度为T 的部分进行傅里叶变换,进行解调。在OFDM 符号内加入循环前缀可以保证在一个FFT 周期内,使OFDM 符号的时延副本内所包含的波形周期个数也是整数,这样,时延小于保护间隔Tg 的时延信号就不会在解调过程中产生信道间干扰ICI 。

三、实验要求

1、仿真OFDM 在AWGN 信道下的误码率曲线

2、分析仿真OFDM 在AWGN 信道下的理论误码率

从得到的结果可以看出,经过高斯白噪声信道前后的信号发生了变化,信号产生了失真,这种变化的原因是信道中的高斯白噪声的影响。但是,通过上图和数据的比较有,随着输入信噪比的增加,系统的误码率将会降低,系统性能就变得越好。

四、心得体会

在这次实验中,我学到了很多。我感觉比较重要的一点就是对所OFDM 有了

10

10

10

Eb/No, dB

B i t E r r o r R a t e

更加深入的了解,这使我知道了在今后的数字通信学习的过程中,如何将理论课上所学的知识运用在仿真实验中,并使之能得到验证。此外,我还意识到做仿真实验时要多动脑,选出最好的方法,一件事往往有多种解决方法,一个好的方法,不仅能使事情事半功倍,而且往往决定最后的成与败;还要注意细节,细节决定成败。最后,通过这次上机实验,我复习了很多有关数字通信方面的知识,对一些基本原理有了更深入的了解,使我受益匪浅。

五、程序

Clear all;

clc;

N=256;

d_I=randi([0 1],Nc,1);

d_Q=randi([0 1],Nc,1);

d_I_QPSK=2*d_I-1;

d_Q_QPSK=2*d_Q-1;

tx_data=reshape(tx_mod,Nc,bitnum);

for j=1:Nc

tx_bit_temp=reshape(tx_bit(j,:),k,bitnum/k);

tx_sym(j,:)=bi2de(tx_bit_temp.','left-msb');

tx_data(j,:)=pskmod(tx_sym(j),M);

end

X2=ifft(tx_data,N);

X3=[X2((N-0.25*N+1):N),X2];

X4=awgn(X3,snr);

SNR=1:NUM;

for i=1:NUM

Y1=X4(0.25*N+1:N+0.25*N);

Y2=fft(Y1,N);

rx_data=pskdemod(tx_datanoise,M);

rx_sym=de2bi(rx_data,'left-msb');

rx_bit=reshape(rx_sym.',numel(rx_sym),1);

[number_of_errors(i),bit_error_rate(i)] = biterr(tx_bit,rx_bit);

end

figure('Name','QPSK');

semilogy(SNR,bit_error_rate,'*b-');

xlabel('SNR/dB');ylabel('Bit Error Rate');

title('QPSK下的仿真误码率曲线');

基于MATLAB的高斯白噪声信道分析报告

基于matlab高斯白噪声信道分析系统的设计 ×× (陕西理工学院物理与电信工程学院通信工程专业1202班,陕西汉中 723003) 指导教师:吴燕 [摘要] MATLAB 是一种用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境。本文在matlab的环境下构建了BFSK在高斯白噪声信道中传输的系统模型,通过simulink程序仿真,研究系统的误码率与信道质量的关系,找到在高斯白噪声信道上传输的最大信噪比及所需发射功率和调制频率,从而得出该系统在高斯白噪声信道中的最佳传输性能。 [关键词] MATLAB;高斯白噪声;信道分析;simulink仿真

Design and production of the Gauss white noise channel analysis system based on MATLAB ×× (Grade 2012,Class 2,Major of Communication Engineering,School of Physics and Telecommunication Engineering of Shaanxi University of Technology,Hanzhong 723003,Shaanxi) Tutor: Wu Yan Abstract: MATLAB is a high-level technical computing language and interactive environment for the development of algorithms, data visualization, data analysis and numerical calculation. This article in the matlab environment build BFSK in AWGN channel model simulation,by running simulation the program on the system of quality of error rate and channel relationships,found in AWGN channel transport of maximum signal-to-noise ratio and the desired transmitter power. Key words:MA TLAB; Gauss white noise; channel analysis; Simulink simulation

MPSK在高斯和瑞利信道中误码率性能的研究

M-PSK 调制在高斯信道 和Rayleigh 衰落信道中的平均误码率性能研究 1. 背景 MPSK - multiple phase shift keying 多进制数字相位调制,又称多相制,是二相制的推广。它是利用载波的多种不同相位状态来表征数字信息的调制方式,多进制数字相位调制也有绝对相位调制(MPSK )和相对相位调制(MDPSK )两种,在M 进制数字相位调制中,四进制绝对移相键控(4PSK ,又称QPSK )应用较为广泛,它的优点是已调信号具有相对窄的功率谱和对放大设备没有线性要求,不足之处是其频谱利用率低于线性调制技术。1780年以后,四相绝对移相键控(QPSK)技术以其抗干扰性能强、误码性能好、频谱利用率高等优点,广泛应用于数字微波通信系统、数字卫星通信系统、宽带接入、移动通信及有线电视系统之中。 2. MPSK 调制解调基本原理 2.1 基本原理 一个MPSK 信号码元可以表示为 )cos()(0k k t A t S θω+= M k ,,2,1 = 式中:A 为常数;k θ为一组间隔均匀的受调制相位,其值取决于基带码元的取值。所以它可以写为 )1(2-= k M k π θ M k ,,2,1 = 通常M 取2的某次幂: k M 2= 为正整数k 在后面的分析中,为了不失一般性,可令其中的A=1,然后将MPSK 信号码元表示为 t b t a t t s o k k k k ωωθωsin cos )cos()(00-=+= 式中:k k k k b a θθsin ,cos ==。 上式表明,MPSK 信号可以看作是由正弦和余弦两个正交分量合成的信号。 它们的振幅分别是k a 和k b ,并且122 =+k k b a 。这就是说,MPSK 信号码元可以看做 是两个特定的MASK 信号之和。 2.2 QPSK 调制原理框图 2.2.1相乘电路调制

噪声信道与误码率的仿真模拟

安阳师范学院计算机与信息工程学院综合性、设计性实验报告书 实验课程:3G/4G通信原理 实验指导教师: 实验时间: 实验题目:噪声信道与误码率的仿真模拟实验类型: 综合性□设计性

一、实验目的 1、了解噪声产生原因。 2、掌握噪声信道的模拟 3、了解噪声干扰对信号的影响。 二、实验环境 硬件:windows XP PC机一台 软件:MATLAB 7.0 三、实验原理 MATLAB中产生高斯白噪声非常方便,可以直接应用两个函数,一个是WGN,另一个是AWGN。WGN用于产生高斯白噪声,AWGN则用于在某一信号中加入高斯白噪声。 1. WGN:产生高斯白噪声 y = wgn(m,n,p) 产生一个m行n列的高斯白噪声的矩阵,p以dBW为单位指定输出噪声的强度。 y = wgn(m,n,p,imp)以欧姆(Ohm)为单位指定负载阻抗。 y = wgn(m,n,p,imp,state) 重置RANDN的状态。 在数值变量后还可附加一些标志性参数: y = wgn(…,POWERTYPE)指定p的单位。POWERTYPE可以是dBW’, ‘dBm’或’linear’。线性强度(linear power)以瓦特(Watt)

为单位。 y = wgn(…,OUTPUTTYPE)指定输出类型。OUTPUTTYPE可以是’real’或’complex’。 2. AWGN:在某一信号中加入高斯白噪声 y = awgn(x,SNR) 在信号x中加入高斯白噪声。信噪比SNR 以dB为单位。x的强度假定为0dBW。如果x是复数,就加入复噪声。 y = awgn(x,SNR,SIGPOWER) 如果SIGPOWER是数值,则其代表以dBW为单位的信号强度;如果SIGPOWER为’measured’,则函数将在加入噪声之前测定信号强度。 y = awgn(x,SNR,SIGPOWER,STATE) 重置RANDN的状态。 y = awgn(…,POWERTYPE) 指定SNR和SIGPOWER的单位。POWERTYPE可以是’dB’或’linear’。如果POWERTYPE是’dB’,那么SNR以dB为单位,而SIGPOWER以dBW为单位。如果POWERTYPE是’linear’,那么SNR作为比值来度量,而SIGPOWER以瓦特为单位。 四、实验代码 clear clc N=10000; x=randn(1,N);

MPSK在高斯和瑞利信道中误码率性能的研究解读

M-PSK调制在高斯信道 和Rayleigh衰落信道中的平均误码率性能研究 1. 背景 MPSK - multiple phase shift keying 多进制数字相位调制,乂称多相制,是二相制的推广。它是利用载波的多种不同相位状态来表征数字信息的调制方式,多进制数字相位调制也有绝对相位调制(MPSK)和相对相位调制(MDPSK)两种,在M进制数字相位调制中,四进制绝对移相键控(4PSK, 乂称QPSK)应用较为广泛,它的优点是已调信号具有相对窄的功率谱和对放大设备没有线性要求,不足之处是其频谱利用率低丁线性调制技术。1780年以后,四相绝对移相键控(QPSK歧术以其抗干扰性能强、误码性能好、频谱利用率高等优点,广泛应用丁数字微波通信系统、数字卫星通信系统、宽带接入、移动通信及有线电视系统之中。 2. MPSK调制解调基本原理 2.1基本原理 一个MPSKS号码元可以表示为 S k(t) = Acos(o t 斗)k =1,2, ,M 式中:A为常数;队为一组间隔均匀的受调制相位,其值取决丁基带码元的取值。 所以它可以写为 (k-1) k =1,2" , M 通常M取2的某次籍: M =2k k为正整数 在后面的分析中,为了不失一般性,可令其中的A=1,然后将MPSKW号码元表 示为 S k(t) = cos(o t、k) = a k Cos o t- b k Sin o t 式中:a k =cosB k,b k =sinB k。 上式表明,MPSK言号可以看作是由正弦和余弦两个正交分量合成的信号。 它们的振幅分别是a k和a ,并且a2 + b《=1。这就是说,MPSKI号码元可以看做 是两个特定的MASKS号之和。 2.2 QPSK调制原理框图 2.2.1相乘电路调制

OFDM高斯信道下的性能仿真

数字通信原理实验报告实验二:OFDM高斯信道下的性能仿真 专业 学生 学号 指导教师 日期

实验二:OFDM高斯信道下的性能仿真 一、实验目的 1、了解OFDM的基本原理; 2、了解OFDM的主要优缺点; 3、了解OFDM的实现方式。 二、实验原理 正交频分复用(OFDM)技术与频分复用(FDM)技术非常相似。OFDM技术是将高速的数据流通过串/并变换,分配到速率相对较低的若干个子信道中进行传输,不同的是,OFDM的频谱利用率更高。与FDM的主要区别有以下几方面[9]:1)在平常的广播中,每一个基站在不同的频率上发送信号,有效地运用FDM 来保证每个站点的分割隔,广播中每个站点都没同位和同步。但在OFDM信号内所有的子载波都在时间和频率上同步,使得子载波间的干扰被严格控制。这些复 频率 传统的频分复用(FDM)多载波调制 节省带宽资源 频率 正交频分复用(OFDM)多载波调制 用的子载波载在频域中交错重叠,又因为调制的正交性且采用循环前缀作为保护间隔,所以不会发生载波间干扰(ICI)。2)对于FDM系统而言,传输的信号必须在两个信道之间存在频率间隔来防止干扰,因此,降低了劝不动频谱利用率。而OFDM的子载波正交复用技术大大提高了频谱利用率,如下图所示。 OFDM是一种多载波传输技术,可以被看作一种调制技术,也可以被看作一种复用技术。多载波传输是把数据流分解成若干子比特流,这样每个子数据流将

有低得多的比特速率,用这样的低比特速率形成的低速率多状态符号再去调制相应的子载波,构成了多个低速率符号并行发送的传输系统。 OFDM 的主要思想是将串行数据并行地调制在多个正交的子载波上,由此可以降低每个子载波的码元速率,增大码元的符号周期,提高系统的抗衰落和抗干扰能力,而且由于每个子载波的正交性,大大提高了频谱的利用率,因此非常适合移动场合中的高速传输,下图为OFDM 系统实现框图。 在发送端,输入的高速率数据流经过信道编码和交织后,再通过调制映射产生调制信号,插入导频信号后,经过串/并变换变成N 个并行的低速率数据流,这样每N 个并行数据构成一个OFDM 符号。 经快速反傅里叶变换(IFFT)对每个OFDM 符号的N 个数据进行调制,变成时域信号为: []∑-===1 2)()()(N m N nm j e m X m X IFFT n x π n=0,1, ……,N-1 式中:m 为频域上的离散点;n 为时域上的离散点;N 为载波数目。为了在接收端能够有效的抑制码间干扰(Inter Symbol Interference ,ISI),通常要在每一时域OFDM 符号前加上保护间隔(Guard Interval ,GI)。加保护间隔后的信号可表示为下式,最后信号经并/串变换及D /A 转换,由发送天线发送出去。 r(t) n(t) S(t) …… …… …… …… DFT 或 FFT 并/串 交换 反OFDM OFDM 串/并 交换 IDFT 或 IFFT 插入 保护 间隔 数/模交换 多径 传播 模/数 交换 去除 保护 间隔 串/并 交换 + OFDM

合工大通信原理课件试题集4章

一、填空题 1、信号在随参信道中传输时,产生频率弥散的主要原因是______________。 2、根据乘性干扰对信道的影响,可把调制信道分为______和_________两大类。 3、一个连续信道的信道容量受_____、_____、_____的限制,只要这3要素确定,则信道容量也就随之确定。 4. 调制信道对信号的干扰有两种,分别是_________和_________。 5. 广义信道按照它包含的功能,可以分为________与_________。 6、加性高斯白噪声的含义是( )、( )和( )。 7、调制信道分为( )和( )。 8、调制信道的范围为( ) 9、随参信道的传输媒质具有3个特点( )、( )和多径传播。 10、当无信号时,加性噪声是否存在?____ 乘性噪声是否存在?_____。 11、信道容量是指________,香农公式可表示为______。 12、设某随参信道的最大多径时延差为m τ=5ms ,则传输数字信号的带宽应满足 ( )条件不会产生频率选择性衰落。 二、选择题 1、恒参信道相位畸变,对模拟通信质量影响( ) A 、很大 B 、不显著 C 、显著 D 、不存在 2、黑白电视图像每帧含有8000个像素,每个像素有16个等概出现的亮度等级。要求每秒钟传输30帧图像。若信道输出S/N=255,传输该黑白电视图像所要求的信道的最小带宽为( )。 A 、240KHz B 、12KHz C 、120KHz D 、360KHz 三、判断题 1、多经传输容易引起频率弥散。 ( ) 2、克服频率选择性衰落的一种有效方法是分集接收。( ) 1. 对于受到高斯白噪声干扰的连续信道,若00→n ,则信道容量∞→C ( ) 2. 对于受到高斯白噪声干扰的连续信道,若信源的信息速率R 小于或等于信道容量C , 则理论上可实现无误差传输。( ) 四、简答题 1、简述随参信道传输媒质的特点。随参信道对所传信号有何影响?如何改善? 2、假设恒参信道的传输特性为()ωH ,相频特性()ω?为,则它的不失真条件是什么?什么是群延迟—频率特性(()ωτ),其表达式是什么? 3. 恒参信道 五、计算画图题 1、一幅黑白图像含有5410?个像素,每个像素有16个等概率出现的亮度等级。 (1)试求每幅黑白图像的平均信息量;

信道仿真实验

信道仿真实验 一、实验目的 1、了解通信系统信道模型的基本概念。 2、掌握高斯白噪声的统计特性及其对通信系统的影响。 3、掌握带限线性滤波器信道模型的特性和对通信系统的影响。 4、掌握瑞利衰落信道的统计特性及其对通信系统的影响。 二、实验仪器 1、移动通信实验箱一台; 2、台式计算机一台; 三、实验步骤 1、通过串行口将实验箱和电脑连接,给实验箱上电。将与实验箱相连的电脑上的学生平台程序打开。在主界面上双击“信道仿真”实验图标,进入此实验界面。 2、先点击“初始化”键,再点击“输入数据”键,用于产生信道仿真所需的输入数据。界面显示输入数据窗口,“数据长度”对话框可输入1~16 之间的数,产生相应个数的字节,如果学生想手动输入数据,可在窗口正下方以16 进制方式输入数据,如“12 bc ae 3e”等,中间以空格键分隔,输入完毕后按“手动输入”键,这时便可以从界面上看到手动输入的数据对应的二进制代码;如果学生不想手动输入数据,只需按动“随机生成”键,便可以生成实验所需要的输入数据。然后按动“返回”键,输入数据窗口自动关闭,输入数据工作结束。这里需要注意的是,如果不按动“返回”键而人工关闭此窗口,输入数据工作并未完成。 3、输入数据产生后就可以进行下面的信道仿真实验。首先进行高斯白噪信道模型实验。(1)在信道选择栏中选中“高斯”。(2)在高斯信道参数信噪比一栏中输入一个数值,然后点击“仿真->GO”键,波形显示区将显示本信噪比下的输入信号波形、输出信号波形以及噪声波形。(3)修改信噪比的值,可重复以上实验。若输入为0,则表示信噪比为0dB,0dB 意味着输入信号的功率和噪声功率的大小相当,由于噪声功率过大,因此输出信号与输入信号的相似程度很低。将信噪比提高到一定的值(如:40dB),再点击“仿真”键再观察输入信号和输出信号。完成实验报告的第 1 题。

通信原理题库1-4章

通信原理题库 一、填空题 1.由通信系统模型可知信号传输需经过两个变换,分别是变换和变换。 2.在独立等概的条件下,M进制码元的信息量是二进制码元的倍;在码元速率相同情况下,M进制码元的息速率是二进制的倍。 3.有效性和可靠性是用来度量通信系统性能的重要指标,在数字通信系统中对应于有效性和可靠性的具体指标分别是和。 4.热噪声的频域特性表现为、时域特性表现为、统计特性表现为。 5. 通信工作方式有、、。 6、设一数字传输系统传送16进制码元的速率为2400B,则这时的系统信息速率() 7. 能量信号的特点。功率信号的特点。 8.在实际使用的物理信道中,传输函数如果对信号的影响是固定的,这类信道称为。 9.当无信号时,加性噪声是否存在?,乘性噪声是否还存在? 10.广义平稳随机过程的两个特点分别是和。 11.加性高斯白噪声的加是指,“高斯”是指,“白”是指。 12.通常广义信道可以分为调制信道和编码信道,调制信道一般可以看成是一种信道,而编 码信道则可以看成是一种信道 13.信号在随参信道中传输时,产生衰落的主要原因是。相关带宽是。 14.出现概率越()的消息,其所含的信息量越大;出现概率越()的消息,其所 含的信息量越小。 15.平稳随机过程的各态历经性可以把平均简化为平均,从而大大简化了运算。 16.根据乘性干扰对信道的影响,可把调制信道分为恒参信道和随参信道两大类。 17.设每秒传送N个M进制码元,则码元速率为_ __ ,信息传输速率为。 18.恒参信道的传输特性通常可以用和来表征。 19. 香农公式应用的条件是:信号的概率密度函数为分布,信道噪声为噪声。 20. 参信道中的多经传播对信号传输的影响有:、、造。 二、选择题 1.一个均值为零的平稳高斯窄带噪声,它的包络一维分布服从()。 A.高斯分布 B . 均匀分布C.瑞利分布 D. 莱斯分布 2. 下列说法中不正确的是()。 A. 信道中的噪声是不可避免的。 B. 信道可以分为狭义信道和广义信道。

实验二RICE信道模型仿真

实验二RICE信道模型仿真 实验目的和要求 1、学习移动通信系统信道概念; 2、了解移动通信系统信道多径效应与瑞利分布; 3、搭建RICE信道模型系统观察多径效应对移动通信性能的影响。 实验内容 1、搭建RICE信道模型系统并完成调试。 2、绘制并分析各种情况下系统的BER曲线。 主要实验仪器与器材 1.安装有System View软件的计算机 实验指导 多径效应 多径效应移动体(如汽车)往来于建筑群与障碍物之间,其接收信号的强度,将由各直射波和反射波叠加合成。多径效应会引起信号衰落。各条路径的电长度会随时间而变化,故到达接收点的各分量场之间的相位关系也是随时间而变化的。这些分量场的随机干涉,形成总的接收场的衰落。各分量之间的相位关系对不同的频率是不同的。因此,它们的干涉效果也因频率而异,这种特性称为频率选择性。在宽带信号传输中,频率选择性可能表现明显,形成交调。与此相应,由于不同路径有不同时延,同一时刻发出的信号因分别沿着不同路径而在接收点前后散开,而窄脉冲信号则前后重叠。多径效应某些情况下满足瑞利分布。 瑞利分布 一个均值为0,方差为σ2的平稳窄带高斯过程,其包络的一维分布是瑞利分布。其表达式及概率密度如图所示。 瑞利分布是最常见的用于描述平坦衰落信号接收包络或独立多径分量接受包络统计时变特性的一种分布类型。两个正交高斯噪声信号之和的包络服从瑞利分布。 Rice衰落信道 当多径扩展远远小于信号的符号周期时,衰落信道模型经常用于仿真通信系统在多径信道上的性能。通常我们假设衰落过程相对于信号的符号速率要慢得多,因此我们可以精确地估计信号的相位。所以我们只需考虑幅度衰落带来的影响,而不必关心相位的影响。同时还假设符号间的衰落是相互独立的。Rice衰落信道模型经常用于仿真一个因直射路径和多个散射路径共同产生的幅度衰落信道模型。通常假设这些路径的延迟远远小于信号带宽的倒数,即延迟远小于符号宽度。一个信号x(t)经过Rice信道后的输出y(t)可以表示为:

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