2022年无线通信实验报告 .pdf

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1、篇一：无线通信实验报告无线通信实 验 报 告院系名称：信息科学与工程学院专业班级：电子信息工程10 级 1 班学生姓名：学 号：授课教师：杨 静 2013 年 10 月 24 日实验一 qpsk 信号的误码率仿真1.实验分析四相相移调制是利用载波的四种不同相位差来表征输入的数字信息，是四进制移相键控。它规定了四种载波相位，分别为45，135，225，275，调制器输入的数据是二进制数字序列，为了能和四进制的载波相位配合起来，需要把二进制数字序列中每两个比特分成一组，共有四种组合，即00，01，10，11，其中每一组称为双比特码元。每一个双比特码元是由两位二进制信息比特组成，它们分别代表四进制四

2、个符号中的一个符号。2.源代码：close all;clc;clear all;snr_db=0:1:12;sum=10000;data=randsrc(sum,2,0 1);a1,b1=find(data(:,1)=0&data(:,2)=0);message(a1)=-1-j;a2,b2=find(data(:,1)=0&data(:,2)=1);message(a2)=-1+j;a3,b3=find(data(:,1)=1&data(:,2)=0);message(a3)=1-j;a4,b4=find(data(:,1)=1&data(:,2)=1);me

3、ssage(a4)=1+j;a=1;tb=1;eb=a*a*tb;p_signal=eb/tb;no=eb./(10.(snr_db/10);p_noise=p_signal*no;sigma=sqrt(p_noise);for eb_no_id=1:length(sigma)noise1=sigma(eb_no_id)*randn(1,sum);noise2=sigma(eb_no_id)*randn(1,sum);receive=message+noise1+noise2*j;resum=0;total=0;m1=find(angle(receive)<=pi/2&angle

4、(receive)>0);remessage(1,m1)=1+j;redata(m1,1)=1;redata(m1,2)=1;名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 7 页 -m2=find(angle(receive)>pi/2&angle(receive)<=pi);remessage(1,m2)=-1+j;redata(m2,1)=0;redata(m2,2)=1;m3=find(angle(receive)>-pi&angle(receive)<=-pi/2);remessage(1,m3)=-1-j;redata(m

5、3,1)=0;redata(m3,2)=0;m4=find(angle(receive)>-pi/2&angle(receive)<=0);remessage(1,m4)=1-j;redata(m4,1)=1;redata(m4,2)=0;resum,ratio1=symerr(data,redata);pbit(eb_no_id)=resum/(sum*2);total,ratio2=symerr(message,remessage);pe(eb_no_id)=total/sum;end semilogy(snr_db,pe,:s,snr_db,pbit,-o);lege

6、nd(qpsk仿真误码率,qpsk仿真误比特率);xlabel(信噪比/db);ylabel(概率 p);grid on;3.仿真结果实验二am调幅波的仿真1.实验分析 am调制方式，属于基带调制，原理是使高频载波的频率随信号幅度改变而改变的调制，我们使用的载波的是正弦波，将信号作为振幅加到载波上，即可实现。am调制的一般表达式 sam(t)?a0?m(t)cos?ct?a0cos?ct?m(t)cos?ct式中，m(t)为基带调制信号，均值为 0；a0 为常数，表示叠加的直流分量2.源代码：%幅度调制 am 信号dt=0.001;%时间采样频谱fmax=1;%信源最高频谱fc=10;%载波中

7、心频率t=5;%信号时长n=t/dt;t=0:n-1*dt;mt=sqrt(2)*cos(2*pi*fmax*t);a=2;s_am=(a+mt).*cos(2*pi*fc*t);plot(t,s_am);hold on;%画出 am信号波形plot(t,a+mt,r-);%表示 am包络title(am调制信号及其包络);3.仿真结果实验三单极性不归零码的仿真1.实验分析单极性不归零码是用0 来表示无电压(也就是元电流)，用 1 来表示恒定的正电压，所以其波形是一连串矩形一样的波。2.源代码：名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 7 页 -%单极性不归零码clc;cl

8、ear all;close all;ts=1;n_sample=100;%每个码元的抽样点数dt=ts/n_sample;%抽样时间间隔n=200;%码元数t=0:dt:(n*n_sample-1)*dt;%n*n_sample是总的抽样点数gt1=ones(1,n_sample);%nrz非归零波形d=(sign(randn(1,n)+1)/2;data=sigexpand(d,n_sample);%序 列 的 每 两 个 数 中 插 入n_sample-1个0，进 行 扩 充st1=conv(data,gt1);%调用 matlab 的卷积函数，把扩充后的序列与gt1 函数卷积 figur

9、e(1)plot(t,st1(1:length(t);grid axis(0,20,-1.5,1.5);ylabel();title(单极性 nrz 波形);xlabel(t/s);ylabel(幅度);3.仿真结果篇二：无线通信系统实验实验报告无线通信系统（图像传输）实验报告一、实验目的1、掌握无线通信（图像传输）收发系统的工作原理；2、了解各电路模块在系统中的作用。二、实验内容a)测试发射机的工作状态；b)测试接收机的工作状态；c)测试图像传输系统的工作状态；d)通过改变系统内部连接方式造成对图像信号质量的影响来了解各电路模块的作用。二、无线图像传输系统的基本工作原理发射设备和接收设备是通

10、信设备的重要组成部分。其作用是将已调波经过某些处理（如放大、变频）之后，送给天馈系统，发向对方或转发中继站；接收系统再将空间传播的信号通过天线接收进来，经过某些处理（如放大、变频）之后，送到后级进行解调、编码等。还原出基带信息送给用户终端。为了使发射系统和接收系统同时工作，并且了解各电路模块在系统中的作用，通过实验箱中的天线模块和摄像头及显示器，使得发射和接收系统自闭环，通过图像质量来验证通信系统的工作状态，及各个电路模块的作用和连接变化时对通信或图像质量的影响。以原理框图为例，简单介绍一下各部分的功能与作用。摄像头采集的信号送入调制器进频率调制，再经过一次变频后、滤波（滤去变频产生的谐波、杂

11、波等）、放大、通过天线发射出去。经过空间传播，接收天线将信号接收进来，再经过低噪声放大、滤波（滤去空间同时接收到的其它杂波）、下变频到480mhz，再经中频滤波，滤去谐波和杂波、经视频解调器，解调后输出到显示器还原图像信号。三、实验仪器信号源、频谱分析仪等。四、测试方法与实验步骤（一）发射机测试图 1 原理框图基带信号送入调制器，进行调制(调幅或调频等调制),调制后根据频率要求进行上变频,变换到所需微波频率,并应有一定带宽,然后功率放大，通过天线发射或其它方式传播。每次变频名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 7 页 -后,会相应产生谐波和杂波，一般变频后加响应频段的滤

12、波器,以滤除谐波和杂波。保证发射信号的质量或频率稳定度。另外调制器或变频器本振信号的稳定度也直接影响发射信号的好坏，因而，对本振信号的质量也有严格的要求。频率稳定度是指：在规定的时间间隔内，频率准确度变化的最大值。变频器所需的本振源根据需要可选用vco、dro、pll等。a)测试发射系统功率：按照图2 连接电路。图 2 发射机框图设信号源频率为480mhz，信号源输出功率为0dbm。测试发射机输出功率；再逐渐增加信号输入功率，观察发射机输出功率直至达到饱和。b)测试发射频率稳定度:以上连接不变，设定信号源频率为480mhz，信号源输出功率仍为0dbm。通过频谱分析仪观察2.2ghz 射频输出信

13、号的相位噪声,分别设置频谱分析仪span 为1mhz 和 100khz，可分别观察到偏离载频100khz 和 10khz 的单边带相位噪声谱密度，判断发射信号的短期频率稳定度。图 3 测试方框图c)测试发射信号的带外谐波、杂波抑制。以上连接不变，设定信号源频率为480mhz，信号源输出功率仍为0dbm，通过频谱分析仪观察2.2ghz 射频输出信号的频谱,设置频谱分析仪span为 5ghz，此时观察频谱输出的谐波、杂波等，与主频相比较，其差值为抑制度。（二）接收机测试接收系统或接收设备是通信设备的重要组成部分，其作用是：通过天线接收通信对方或经中继转发的射频信号，经过某些处理（如放大、变频）之后

14、，送到后级进行解调、编码等，还原出基带信息送给用户终端。现代无线接收系统一般都采用超外差式结构。超外差式结构的主要特征是在电路构成上具有变频器和中频放大器。图 4 接收机方框图a)测试接收系统增益：按照图4 连接电路，在低噪声放大器输入端连接信号源，中频放大器输出端接频谱分析仪。设定信号源频率为2.2ghz；输出功率为-60dbm。中频放大器输出频率为 480mhz，此时频谱分析仪显示幅度与-60dbm 差值为接收链路总增益。b)测试接收机灵敏度：图 4 连接不变。改变信号源输出功率大小，可从-60dbm 继续往小变化，在频谱分析仪上观察输出信号频谱。当频谱分析仪rbw 设为 10mhz，频谱

15、分析仪显示的频谱与频谱分析仪基底噪声差值为10db 时，这时信号源输出功率幅度为接收机最小接收灵敏度。c)测试接收机动态范围：图4 连接不变。设定信号源输出功率为接收机最小接收灵敏度，改变信号源输出功率大小，不断增加信号源输出功率，观察输出幅度变化。当输入幅度增加，输出幅度也增加，但增加量小于1 db 时，为接收机线性动态范围；当输入幅度变化，输出幅度不变化时，为接收机动态范围。d)测试接收机噪声系数:在微波滤波器输入端连接噪声系数测试仪的噪声源,视频放大器输出端接噪声系数测试仪。见图5。应按照仪器使用说明进行被测系统的测试。图5 接收机噪声测试（三）系统测试发射机和接收机结构不变的情况下，接

16、入微波发射、接收天线，再外加摄像头和显示器，即将发射和接收系统通过天线、摄像头、显示器自闭环来测试收/发系统的工作状态。a)传输图像实验。通过摄像头和显示器验证接收和发射系统的工作状态。发射系统的衰减器的输入端接摄像头；接收系统中频放大器输出端接解调器输入端，解调器输出端接显示器。连接好后，给各电路模块及显示器、摄像头加电，两天线距离40 公分左右，并且两只天线的极化方式要一致。这时显示器上应显示有摄像头摄到的图像。b)收发天线相对位置发生变化，极化状态发生变化，观察图像质量的好坏。通过这个实验可名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 7 页 -以非常直观地了解发射和接收

17、的工作状态。c)调整发射机的系统参数如降低输出功率等，观察图像质量的变化；d)调整接收机的系统参数如在低噪声电路前加衰减器，观察图像质量的变化，。五、实验报告1、详细描述图像传输系统中发射机/接收机的各个组成部分及其功能。发射机：1)信号源：提供摄像头的视频信号，将光信号转化成电信号。2)固定衰减器：有 2db 的衰减，可以将信号强度减弱，如果信号能量过强的话容易导致后级器件功率过大而烧坏。3)上变频：将基带信号的频率调制到一个很高的频率上去，因为高频率的载波易在信道中传输。4)射频滤波器：将上变频产生的其他多余信号滤掉，同时防止杂波噪声对信号产生干扰。5)射频放大器：将发射端的信号调大，因为

18、经过信道传输时信号会衰减，所以为了防止信号衰减到接收机检测范围之外，需要提高发射端的信号功率和幅度。接收机：1）天线：系统最前段，用于接收信号。2）低噪声放大器：由于信号在信道中传输后会衰减，为了能让信号被后续模块处理，需要将信号放大，且为了不混入干扰信号，使用低噪声的放大器。3）射频滤波器：信号在信道中传输时会受到加性高斯白噪声的影响，使信号在全频率都有干扰。为了把载波的频率留下，滤除噪声，需要射频滤波器。4）下变频：将已调载波解调。5）中频滤波器：把下变频产生的干扰频率信号或者其他因素产生的非基带频率滤除只留下基带信号的频率。6）中频放大器：将基带信号放大，使之可以被后级的解调器解调。篇三

19、：无线通信技术实验报告无线通信技术课程设计报告姓 名学号班级通信 1101 班组 长徐星星指导教师田洪现完成时间 2014 年 7 月 24 日目录实验一、dqpsk和gmsk信号调制实验.2 一、实验仪器:.23 二、实验目的：.23 三、实验要求：.24 四、实验原理：.24 五、实验步骤及分析：.25 六、实验注意事项：.名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 7 页 -.30 实 验 三、直 接 序 列 扩 频 通 信 技 术 的 仿真.31 一、实验目的.31 二、实验内容.31 三、实验原理.31 四、实验步骤.33 五、实验结果及分析.34 六、实验感想.4

20、0实验一、dqpsk 和 gmsk 信号调制实验一、实验目的：了解 grc 的信号处理模块、流程图及其使用方法了解 dpsk、dqpsk 调制解调原理了解 gmsk调制解调原理观察 dpsk、dqpsk 信号分别通过 awgn 信道情况下的星座图失真情况二、实验设备：pc 两台、rfx2400 usrp1两台三、实验内容：1.了解 grc 的基本操作方法，要求仿真的流程中信号调制方式使用dpsk、dqpsk。2.通过单机实验和gnuradio+usrp的实验两种实验方式进行仿真。3.比较同一调制方式，在不同snr 下的误码率，并且分析结果。4.画出信号通过信道前后的时域波形图、频谱图、星座图、

21、比较两者的不同并且分析原因。5.画出不同信噪比情况下的星座图，解释其对于误码率的影响。四、实验原理：1、dqpsk：dqpsk 调制原理是利用载波的四种不同相位来表示输入的数字信息，也就是四进制相位键控，它规定了四种调制相位：?/4,?3?/4,?3?/4,?/4。所以需要将二进制数字序列中的数据划分为每两个比特为一组，也就是有00,01,10和 11 四种情况，经过差分编码后，分别对应上面的四个相位，其具体对应关系如表1 所示。而调制之后的符号星座图的相位路径转换图如图2.1 所示。解调端根据星座图和载波相位来判断发送端发送的信息数据。表 1 相位转换3/4/4-3/4-/4 调制符号星座图

22、和可能变换路径2、gmsk：将基带信号经过高斯滤波器之后，再进行msk（minimum shift keying）即最小频移键控调制，从而形成调制信号的过程教叫做gsmk（gaussian filtered minimum shift keying）即高斯滤波最小频移键控调制。它具有良好的频谱和功率特性。高斯滤波原始数据?i 经过高斯滤波器之后的响应可由下式来表示：名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 7 页 -g(t)?h(t)*?i 其中，调频指数h?1/2，意味着对应调制数据源ak，一个码元内的最大相移为?/2。下式为gmsk调制符号表达式。x(t)?f0t?(t)?0)五、实验步骤和结果分析1.dbpsk 实验 1.1 单机实验：（1）实验程序框图：（2）不同信噪比下的误码率操作方法：在保证其他参数不变的条件下，逐渐增加噪声源信号幅度，即减小信噪比，观察不同信噪比下的误码率，如下图所示。噪声幅度 amplitude=0.2 噪声幅度 amplitude=0.3 噪声幅度 amplitude=0.5 通过观察可以发现，随着信噪比不断减小，误码率不断增加。（3）信号通过信道前后的图谱名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页，共 7 页 -