《卫星通信》课程大作业——无线通信链路级仿真

一、题目要求

仿真内容：仿真一个如图 1 所示的无线通信系统，主要模块包括信源模块、信道编码模
块、调制模块、信道模块、解调模块、信道译码模块和信宿模块。

图 1 系统结构图
各模块的具体要求如下：
信源模块：产生随机数据帧，每帧大小=1024×信道编码码率×调制进制数，
仿真中要求总共仿真 10000 帧。
信道编码模块：采用（2，1，6）卷积码对信源进行编码，该编码器的结构如
图 2 所示。要求编码实现该卷积码编码器，不能使用 matlab 中自带的卷积码函
数。

调制模块：要求编码实现 BPSK、QPSK、16QAM、64QAM 四种调制方式，不能使
用 matlab 自带调制函数。
信道模块：信道类型为 AWGN 信道，仿真信噪比为-1dB～6dB，步进为 1dB。要求编码实现，不能使用 matlab 自带信道函数。衰落信道为可选项。
解调模块：要求编码实现调制模块中要求的四种调制方式的对应解调方式，
不能使用 matlab 自带解调函数。
信道译码模块：调用 matlab 自带的 viterbi 译码函数 vitdec 实现卷积码译
码。
信宿模块：统计误比特率、误帧率。

分析内容

分析同一种调制方式中，不同信噪比条件下系统的误比特率与误帧率；
分析同一信噪比条件下，不同调制方式的误比特率和误帧率；
分析在使用信道便译码模块前后，系统误比特率与误帧率的变换情况。

二、设计方案

2.1信源模块
设计方案：使用for循环产生10000随机数据帧，每帧大小=1024×信道编码码率r×调制进制数k。（进制数k的取值，bpsk=1，qpsk=2,16qam=4,64qam=6）
2.2信道编码模块
设计方案：将数据做卷积后，用两个模2加法器分别输出卷积结果序列后，由旋转开关读取结果（此时的结果为卷积结果，非二进制），将结果对2取模得到编码输出。
2.3调制模块
使用if判断，通过输入的method值（bpsk_、qpsk_、16qam、64qam）的不同执行不同的调制方式，根据调制方式的原理编写调制模块函数。
2.4信道模块
设计方案：通过输入的SNR值的不同，求出信号功率，得到所需要的噪声功率，添加不同的噪声。
2.5解调模块
设计方案：通过输入的method值（bpsk_、qpsk_、16qam、64qam）的不同执行不同的解调方式，根据解调方式的原理编写解调模块函数。
2.6信道译码模块
设计方案：编写viterbi译码函数实现卷积码译码。
2.7信宿模块
设计方案：根据原理，误比特率(BER)是在数据传输过程中比特被传错的概率，误帧率(FER)是数据传输过程中帧传错的概率，编写代码。
2.8主函数模块
主函数模块：程序执行是从主函数开始，完成对其他模块的调用（信源模块、信道编码模块、调制模块、信道模块、解调模块、信道译码模块、信宿模块）后再返回到主函数，最后由主函数结束整个程序。

三、仿真结果分析

1.分析同一种调制方式中，不同信噪比条件下系统的误比特率与误帧率；

2.分析同一信噪比条件下，不同调制方式的误比特率和误帧率；
略
3.分析在使用信道便译码模块前后，系统误比特率与误帧率的变换情况。
略

四、结论

略略

五、心得体会

六、参考文献

[1]张志勇.掌握和精通Matlab[M].北京:航空航天大学出版社,1997.
[2]周晓兰,张杰.Matlab在通信系统仿真中的应用[J]．计算机技术与发展,2006.
[3]樊昌信,丽娜.通信原理(第六版)[M].北京:国防工业出版社,2007.
[4] roller44.简单理解卷积码[OL].https://blog.csdn.net/roller44/article/details/84196540,2018-11-18.

附：基于MATLAB的链路级仿真.rar

https://download.csdn.net/download/alongiii/14945528

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