实验四QPSK调制信号经瑞利衰落信道性能

实验四 QPSK调制信号经瑞利衰落信道性能

一、实验目的

学会用MATLAB实现QPSK调制信号在瑞利衰落信道下系统性能仿真分析。 二、实验原理

在陆地移动通信中，移动台往往受到各种障碍物和其他移动体的影响，以致到达移动台的信号是来自不同传播路径的信号之和。而描述这样一种信道的常用信道模型便是瑞利衰落信道。

瑞利衰落信道（Rayleigh fading channel）是一种无线电信号传播环境的统计模型。这种模型假设信号通过无线信道之后，其信号幅度是随机的，表现为“衰落”特性，并且多径衰落的信号包络服从瑞利分布。由此，这种多径衰落也称为瑞利衰落。 这一信道模型能够描述由电离层和对流层反射的短波信道，以及建筑物密集的城市环境。瑞利衰落只适用于从发射机到接收机不存在直射信号的情况，否则应使用莱斯衰落信道作为信道模型。

假设经反射（或散射）到达接收天线的信号为N个幅值和相位均随机的且统计独立的信号之和。信号振幅为r,相位为?,则其包络概率密度函数为

P(r)?r?e2?r22?2, r?0 (r?0)

相位概率密度函数为：

P(?)?12?，（0???2?）

三、上机实验内容

1．验证实验原理中所述的相关程序，CLARK（ex2.m）, Jakes(Rayleigh.m) 信道

模型。

2．验证QPSK调制信号经根升余弦滚降成形滤波之后在瑞利衰落信道下系统误比特和误符号性能，实现参考程序ex11main.m，ex11.mdl。 四、方案设计及步骤

1、验证CLARK（ex2.m）信道模型

开始参数设置：N：路径条数fd：多普勒频移产生随机数，作为幅度系数利用随机数产生均匀随机相位计算合成信号的分量X、Y并求合成信号的包络（服从瑞利分布）画图结束

2、验证Jakes(Rayleigh.m) 信道模型

开始参数设置：N：路径条数fd：多普勒频移t:抽样时间序列产生信道函数的实虚部产生归一化功率系数求每条路径的随机相位及冲激响应冲激响应与归一化功率系数相乘得到信道传输函数画图结束

3、QPSK调制信号经矩形脉冲成形滤波之后在瑞利衰落信道下系统误比特和误符号性能的验证。

开始参数设置：nSamp:每符号采样点数numSymb:传输的符号数M:QPSK的符号类型数SNR：信噪比范围grayencod：格雷码编码形式利用randsrc产生发送符号进行Gray编码映射使用pskmod进行QPSK调制使用rectpulse进行矩形脉冲成形使用rayleigh生成瑞利衰落通过awgn信道增加噪声使用intdump对白高斯、白高斯加瑞利衰落进行匹配滤波解调

QPSK解调格雷编码和译码Gray编码逆映射计算AWGN、AWGN+瑞利信道BER、SER画图结束 4、QPSK调制信号经根升余弦滚降脉冲成形滤波之后在瑞利衰落信道下系统误比特和误符号性能的验证。

步骤与3基本相同，需要修改的程序如下： 1、把msg_tx=rectpulse(msg_tx,nSamp);

改成msg_tx=rcosflt(msg_tx,fd,fs,'sqrt',0.5,nSamp/2);%换成了根升余弦 2、在QPSK解调msg_gr_demod = pskdemod(msg_rx_down,M); 前加上

msg_rx_down=msg_rx_down(nSamp+1:1:length(msg_rx_down)); %去掉延时保持同步 msg_rx_down1=msg_rx_down1(nSamp+1:1:length(msg_rx_down1)); 其他不变

五、结果分析

1、CLARK模型的验证

（2）Jakes模型的验证

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/26zf.html