四川大学现代电子技术实验 实验五解析Word文档格式.docx

1、sendmessage =123 I have a dream, haha, I am dreaming 4567890reconstructed_message =123 I have a dream, haha, I am dreaming 456789 可以看到，接收端重建序列和发送端序列之间有略微差异，那就是，接收端最后一位0不见了。 原因在于采样间隔太大，丢失了3位PAM符号，导致最后一位ASCII码不能重建。3、 解释程序运行后绘制的各个图的含义。第一幅图：可以看到这是在PAM调制后，经过低通滤波器后的信号时域图和频域图，可以看到，其频谱集中在低频附近。第二张图：第二张图表示接受端

2、接收到信号通过混频器，低通滤波器，脉冲相关滤波器和减采样器之后，归一化到正负1和正负3的序列图。4、 改变载波的频率 fc=50,30,3,1，有些能正常，有些不正常，其原因是什么？由下图可知，基带频率最高频率Fm大概在1.5左右。采样频谱应该大于等于Fm。否则不能回复原始信号。载波频率分别为30,3的时候，输出序列都正常。输出为：cluster_variance（方差） = 4.5913和2.7570e-05和3.7647e-05当载频为50和1时，虽然结果显示无异，但是在接收端归一化序列图有失真。当载频为50时，cluster_variance（方差） = 4.5913，可看到归一化到了正

3、负2和正负6。但是也能回复原始信号。、当载频为1时，cluster_variance =0.0864，归一化值均有偏差。但也能恢复原始信号。而当载频为0.5时，产生混叠，不能恢复原始信号。cluster_variance =0.2229percentage_symbol_errors = 45.4545reconstructed_message =effeYeiefeeeeefeeiieieieieYeeieefeeiijfeeeffii5、 检测不同过采样的效果，改变 M=1000,25,10，有些能正常，有些不正常，其限制因素是什么？M=1000，25时，过采样频率大于原采样频率16，所以

4、能接收到正确的序列，当M靠近16或者比16小的时候，就会出现方差变大的情况。当M=10时reconstructed_message =1330M0hqre0q0dseqm,0hqhq,0M0qm0dseqminc0453389序列也更乱，不能恢复信号。6、 如何移除接收机前端的低通滤波器（LPF）是否能正常检测信号，如果同时存在别的用 户会有什么影响？发射端增加一个载频 fc=30 的用户，修改程序实现正常检测发射信号。当去掉接收机前端低通滤波器后显然不能正常恢复信号，其恢复出的序列是：sendmessage =123 I have a dream, haha, I am dreaming 4

5、567890reconstructed_message =effeYeiefeeeeefeeiieieieieYeeieefeeiijfeeeffii 若同时存在其他用户，在同一载频上将无法区分两个信号，无法分离。 当在发送端加一个载频30的用户，可添加如下代码实现可实现正常发射：fc=40; % carrier frequencyfc2 = 30;c=cos（2*pi*fc*t）; % carrier c2 = cos（2*pi*fc2*t）;r=c.*x + c2.*x; 在接收端分别同两个载频的余弦波相剩，再分别通过低通滤波器后和分别获取到信号。7、 接收机前端低通滤波器（LPF）最低和

6、最高截止频率是多少？由上面第4小题可知，基带信号最高频率约在1.5左右。则低通滤波器的截止频谱因大于1.5，小于2倍载频，即60。8、 将调制方式改为 BPSK，修改发射和接收程序实现信息的正常检测。将调制方式改为BPSK后的源代码如下：-发送端-% clear all;% BPSKsendmessage=123 I have a dream, haha, I am dreaming becoming 4567890;% ASCII码转为8为2进制数N=length（sendmessage）; % length of stringf=zeros（1,8*N）; % 82for k=0:N-1

7、% change to base 2 f（8*k+1:8*k+8）=dec2base（sendmessage（k+1）,2,8）-48;end% 转换为双极性编码N=length（f）; % 8m=zeros（1,N）; % for k=1:N if f（k）=1 m（k）=1; end if f（k）=0 m（k）=-1; end % 过采样M=100; mup=zeros（1,N*M）; mup（1:M:end）=m; % oversampling factor% Hamming pulse filter with T/M-spaced impulse responsep=hamming（

8、M）; % blip pulse of width Mx=filter（p,1,mup）; % convolve pulse shape with datafigure（1）, plotspec（x,1/M） % BPSK调制N=length（mup）;bpsk_m=zeros（1,N）;% j=1;k=1;for i=1:N bpsk_m（i）=mup（i）*cos（2*pi*（length（m）/N）*i）;% - 接收端-%接收端% am demodulation of received signal sequence r% 相干解调n=1:1:N;bpsk_m2=bpsk_m.*cos

9、（2*pi*（length（m）/N）*n）;% 滤波fl=50; %fbe=0 0.4 0.5 1; damps=1 1 0 0 ; % fbedampsb=remez（fl,fbe,damps）; %x3=2*filter（b,1,bpsk_m2）; %y=filter（fliplr（p）/（pow（p）*M）,1,x3）;z=y（0.5*fl+M:end）; %N=length（z）; if z（i）0&z（i）-1&0; z（i）=-1;figure（3）, plot（1:length（z）,z,.） % 转换成2进制mprime=quantalph（z,-1,1） %+/-1 len

10、gth（mprime） % if mprime（k）=1 mprime（k）=1; if mprime（k）=-1 mprime（k）=0;% 由2进制转换为十进制S = length（mprime）;off = mod（S,8）;if off = 0sprintf（dropping last %i PAM symbols,off）mprime = mprime（1:S-off）;N = length（mprime）/8;reconstructed=zeros（1,N）;for k = 0:N-1reconstructed（k+1） = base2dec（char（mprime（8*k+1:8

11、*k+8）+48）,2）;% 重建信号reconstructed_message = char（reconstructed）;sendmessagereconstructed_message执行结果：9、 （选做，加 10 分）将调制方式改为 QPSK，修改发射和接收程序实现信息的正常检测。（2）非理想信道传输实验 在实际的通信中，理想环境是不可能存在的，实际的通信系统会由于各种失真引起性能的恶 化，接收机会无法准确同步发射机的相关参数。在实际的通信中需要考虑如下问题：1、 信道中的噪声对接收机会造成什么影响？2、 如果信道中存在反射或折射，同时有多条路径到达接收端，及存在多径干扰时会怎样？3

12、、 如果接收机对发射机的载波初始相位未知，对接收信号会产生什么影响？4、 如果发射机的震荡频率有一点偏移（存在较小的频偏），即接收机的载波和发射机的载 波不能完全同步，接收端能正常恢复信号吗？5、 如果采样间隔不准确导致接收信号的采样在“错误”的时间会有什么影响？6、 如果接收机对符号的采样个数与发射机的不同又有什么影响？阅读程序代码 main_nonideal_sys_tx_rx.m，程序中仿真了各种损害带来的影响。1、 根据程序说明每一个设置参数所代表的物理意义。2、 改变噪声增益，观察噪声对信号的影响，分析噪声增益超过多大时误码率明显上升，原 因是什么？3、 分析第 2 个图和第 3 个

13、图的异同，解析其中的原因？4、 分析三种多径干扰的异同和带来的影响。5、 利用通信原理的知识分析相位误差对接收信号的影响，取相位偏移分别为 0.7 和𝜋𝜋/2， 观察误码率的变化。6、 利用通信原理的知识分析频偏对接收信号的影响，使用参数为 0.01%的频偏，根据图和 输出解码结果分析其原因。7、 由于信号从发射机传输到接收机存在传输延时，而实际上接收机是无法准确判断延时的 大小，从而导致实际采样时刻偏离最佳采样时间，改变“采样延迟”，分析不同的采样 偏移对接收机性能的影响。8、 如果发射机每个符号周期有 M-1 个采样信号，而接收机每个符号采样 M 次，则会发生 类似于载波频偏时的情况，最初几个符号恢复正常，随后都无法正常解调信号，请分析 其中的原因。9、 修改程序，不改变其它参数，只改变信道噪声增益，实现在不同的信噪比下，仿真画出 误符号率随信噪比变化的曲线图。三、 结果分析（1） 理想信道仿真实验（2） 非理想信道仿真实验四、 实验总结