【導讀】塊，用于對通信系統(tǒng)進行仿真和分析。主要包括兩部分內容：通信函數(shù)命令和Simulink. 用戶既可以在MATLAB的工作空。擴充工具箱的內容。對于一個離散無記憶平穩(wěn)隨機過程，其信息量。其中X表示信源取值集合，p是信源取值x的概率。信源編碼可分為兩類：無失真編碼和限失真編碼。Huffman編碼的基本原理就是為。①將信源消息按照概率大小順序排隊。③將經(jīng)過編碼的兩個消息的概率合并，并重新按照概率大小排序，重復步驟②。④重復上面步驟③，一直到合并的概率達到1時停止。這樣便可以得到編碼樹狀圖。節(jié)點的任意兩個支路上，這樣就產(chǎn)生了這組Huffman碼。大多數(shù)信源最開始都是模擬信號，為了將信源輸出數(shù)字化，信源必須量化為確定數(shù)目的級數(shù)。量化方案可劃分為標量量化和矢量量化兩種。被稱為量化間隔，且在每個區(qū)域內選擇一個點作量化級數(shù)。壓擴方式由method指定。sig矢量的長度相同。該程序運行結果如圖。根據(jù)過去發(fā)送的信號來估計下一個將要發(fā)送的信號值。指定，預測器由predictor輸出。

　　

【正文】 3． AWGN信道函數(shù) awgn 格式： y=awgn(x,snr) 功能：向功率為 0dB的信號 x添加高斯白噪聲 ， 輸出信號 y的信噪比 SNR為參數(shù) snr (單位 dB)。 如果信號 x為復信號 ， 該函數(shù)添加復高斯白噪聲 。 第 6 章 通信系統(tǒng)仿真 ［ 例 617] 利用 MATLAB對信號進行基帶數(shù)字調制解調 。 MATLAB程序如下： M=4。 %設置 M的數(shù)目 Fd=1。 %信號采樣速率 Fs=32。 %采樣頻率 SNRperBit=5。 %信噪比 adjSNR=SNRperBit10*log10(Fs/Fd)+10*log10(log2(M))。 x=randint(5000,1,M)。 %源信號 %正交 FSK調制 tone=。 %頻隙間隙 Δf=Fd/2 randn(39。state39。,1945724)。 %設置 RANDN產(chǎn)生器的狀態(tài) w1=dmodce(x,Fd,Fs,39。fsk39。,M,tone)。 %調制 y1=awgn(w1,adjSNR,39。measured39。,[],39。dB39。)。 % 對調制信號添加噪聲 z1=ddemodce(y1,Fd,Fs,39。fsk39。,M,tone)。 %調制 ser1=symerr(x,z1) %輸出符號誤差率 %非正交 FSK調制 tone=。 randn(39。state39。,1945724)。 %設置 RANDN產(chǎn)生器的狀態(tài) w2=dmodce(x,Fd,Fs,39。fsk39。,M,tone)。 %調制 y2=awgn(w2,adjSNR,39。measured39。,[],39。dB39。)。 % 對調制信號添加噪聲 z2=ddemodce(y2,Fd,Fs,39。fsk39。,M,tone)。 %解調 ser2=symerr(x,z2) %輸出符號誤差率 第 6 章 通信系統(tǒng)仿真 通信系統(tǒng)的性能仿真 通信系統(tǒng)誤碼率的大小是衡量通信系統(tǒng)性能的好壞 。 無論是仿真帶通系統(tǒng)還是基帶通信系統(tǒng) ， 通信系統(tǒng)模型的誤碼率的計算過程主要由設置相關參數(shù) 、 創(chuàng)建信號及信源編碼 、 調制 、 對調制信號添加高斯噪聲 、 解調 、 計算系統(tǒng)的誤碼率等步驟組成 。 誤碼率仿真界面 MATLAB提供了一種有效的分析誤碼率的工具 —— 誤碼率仿真界面 ， 它可用來計算和比較不同調制方式 、 不同差錯控制編碼方式和不同信道噪聲模型條件下的通信系統(tǒng)的誤碼率 。 在 MATLAB命令窗中輸入命令： mgui 即可打開一個圖形用戶界面窗口 —— 誤碼率仿真界面 。 誤碼率仿真界面包含了通信系統(tǒng)中信號處理的全部過程：信號源信號的生成；信號經(jīng)過差錯控制編碼和調制后發(fā)送；疊加在信道噪聲后送到接收設備；經(jīng)過解調和解碼恢復出原始數(shù)據(jù) 、 進行誤碼率的計算過程等 。 第 6 章 通信系統(tǒng)仿真 圖 誤碼率仿真窗口 誤碼率仿真窗口上半部分功能區(qū)域 ， 分為以下四個部分： ● Source（ 信號源 ） ； ● ErrCtrCode（ 差錯控制編碼 ） ； ● Modulation（ 信號調制編碼 ） ； ● Channel（ 信道 ） 。 第 6 章 通信系統(tǒng)仿真 眼圖 /散射圖 1． 眼圖 在研究數(shù)字傳輸碼間干擾及其它信道噪聲的時候 ， 眼圖是一個很方便的工具 。 眼圖是一個接收信號相對于時間的關系曲線 。 當?shù)竭_ x軸的時間上限時 ， 信號回到時間初始點 ， 這樣便產(chǎn)生了一幅重疊畫 。 產(chǎn)生眼圖的常用方法是使用示波器 ， 將示波器的掃描頻率設為 1/T， 其中 T是信號周期 。 格式： eyediagram(x, N) 功能：繪制信號 x的眼圖 ， 該信號在一個掃描周期中有 N個抽樣點 。 N必須大于 1。 圖 眼圖 (無偏移 ) [例 622] 試繪制 QASK調制信號的眼圖 。 第 6 章 通信系統(tǒng)仿真 2． 散射圖 散射圖與眼圖密切相關 。 散射圖記錄了在給定判決點處信號的值 。 在 MATLAB通信工具箱中也提供了一條專用函數(shù)命令 scatterplot來繪制散射圖 。 格式： scatterplot(x, N) 功能：根據(jù)指定的參數(shù) N繪制信號 x的散射圖。 x可為實向量，也可為復數(shù)向量，或只有兩列的矩陣，第一為信號的實部，第二列為信號的虛部。繪制 x中的第 N點時從第一個值開始，默認值 N=1。 圖 散步圖 [例 623] 試制散 QASK調制信號的繪射圖。 第 6 章 通信系統(tǒng)仿真 圖 數(shù)字擴頻通信系統(tǒng)基本框圖 為了正確進行信號的擴頻解擴處理 ， 必須使接收機的本地 PN 序列與接收信號中所包含的 PN 序列建立時間同步 。 擴頻通信系統(tǒng)按其工作方式的不同可分為下列幾種：直接序列擴展頻譜系統(tǒng) 、 跳頻擴頻系統(tǒng) 、 跳時擴頻系統(tǒng) 、 混合式 。 只討論兩種基本的擴頻系統(tǒng)的仿真： 直接擴頻 (DS)和跳頻 (FH)系統(tǒng) 。 第 6 章 通信系統(tǒng)仿真 直接序列擴頻 (DSSS)系統(tǒng) 如果假設采用 BPSK 方式發(fā)送二進制信息序列的擴頻通信 。 設信息速率為 R bit/s，碼元間隔為 Tb=1/Rs傳輸信道的有效帶寬為 Bc (Hz)(BcR )， 在調制器中 , 信息序列的帶寬擴展為 W= Bc ， 載波相位以每秒 W次的速率按偽隨機序列發(fā)生器序列改變載波相位 ，即是直接序列擴頻 。 圖 二進制信息序列的擴頻通信 第 6 章 通信系統(tǒng)仿真 圖 直擴信號抑制正弦干擾效果圖 [例 624] 利用 MATALB仿真演示直擴信號抑制正弦干擾的效果。 第 6 章 通信系統(tǒng)仿真 跳頻擴頻系統(tǒng) (FHSS) 跳頻擴頻系統(tǒng)將傳輸?shù)膸?W分為很多互不重疊的頻率點 ， 按照信號時間間隔在一個或多個頻率點上發(fā)送信號 ， 根據(jù)偽隨機發(fā)生器的輸出 ， 傳輸?shù)男盘栠x擇相應的頻率點 。 即載波的頻率在 “ 跳變 ” ， “ 跳變 ” 的規(guī)則由偽隨機序列決定 。 跳頻系統(tǒng)發(fā)射和接收部分框圖如圖 ， 跳頻系統(tǒng)的數(shù)字調制方式可選擇 BFSK或 MFSK。 圖 跳頻系統(tǒng)發(fā)射和接收部分框圖 第 6 章 通信系統(tǒng)仿真 圖 BFSK/FH系統(tǒng)仿真框圖 [例 625] 采用非相干解調，平方律判決器 (即包絡判決器 )，利用 MATLAB仿真 FSK/FH系統(tǒng)在最嚴重的部分邊帶干擾下的性能。