【正文】 CT2系統(tǒng)中基站的發(fā)射功率較小，手機最大發(fā)送功率為10dBW，調(diào)制方式為頻移鍵控(FSK)，標準覆蓋半徑為40200米。 仿真系統(tǒng)設計 RS編碼糾錯性能分析(1) 仿真模型設計目的在早期的移動通信系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)在傳輸過程中出現(xiàn)錯位之后一般是通過前向糾錯來糾正的，即在傳輸信號中引入一定的冗余度來實現(xiàn)信號的糾錯功能。如果第i個輸入信號對第/個輸出信號有影響，則=1，否則， =0。卷積編碼器的多項式表示由3部分組成：約束長度、生成多項式以及反饋多項式。這時候接收端會要求發(fā)送端的重新發(fā)送這個信號序列，通過這個過程實現(xiàn)對信號的糾錯。當接收端檢測到傳輸錯誤時，它并不去糾正這個傳輸錯誤，而是要求發(fā)送端重新發(fā)送這個信號序列。另外，RS碼具有很強的糾錯能力，則RS碼的監(jiān)督位長度r和t之間應該滿足關系r=nk=2t。對于特定的碼子長度n ， BCH碼只能對特定的長度為k的信息序列進行編碼。對于分組碼，輸出序列Y一般可以表示成輸入向量x與生成矩陣G的乘積，其中G是一個k行n列的矩陣。接收端對這個序列實施信道編碼的逆過程之后，就得到了所需要的信息序列，同時也知道了該序列是否存在著傳輸錯誤。 示波器Scope的運行結果示波器Scope2的運行結果中X軸表示時間(單位：S)，Y 軸表示信號的量化誤差。抽樣量化編碼器根據(jù)量化間隔和量化碼本把輸入的模擬信號轉換成數(shù)字信號，并且輸出量化指標、量化電平以及誤差的均方值。在完成對模擬信號進行抽樣后，就要對抽樣值進行量化。通常，將量化與編碼的組合稱為模/數(shù)變換器（A/D變換器)；而譯碼與低通濾波的組合稱為數(shù)/模變換器(D/A變換器)。所謂編碼就是將量化后的信號變換成代碼，其相反過程稱為譯碼。表41y01/82/83/84/85/86/87/81X101/1281/1/1/1/1/1/1X201/1281/641/321/161/81/41/2/段落12345678斜率161684211/21/4u律15折線形成如下。13折線形成的方法是把x軸的01分成8個不均勻段，而Y軸的01均勻地分成八段，與x軸的八段一一對應。美國采用u壓縮律，我國和歐洲各國均采用A壓縮律。量化間隔取決于輸入信號的變化范圍和量化電平數(shù)。利用預先給定的有限個電平來表示模擬抽樣值的過程被稱為抽樣。這就是說，若要傳輸模擬信號，不一定要傳輸模擬信號本身，可以只傳輸抽樣定理得到的抽樣值。采用最早的和目前使用比較廣泛的模/數(shù)轉換方法是脈沖編碼調(diào)制，即PCM （簡稱脈碼調(diào)制)。在都市環(huán)境中，由于眾多建筑物的阻擋，移動臺和基站之間很難存在一條視距傳輸路徑，信號主要通過反射和折射到達接收端，仿真過程中一般將信道看作是多徑瑞利衰落信道。當信號的信噪比低于6dB時，倫琴信道的誤比特率甚至優(yōu)于只存在加性高斯白噪聲的信道。利用倫琴衰落信道(Rician Fading Channel)模塊對基帶信號的倫琴衰落信道進行仿真，它的輸入信號是標量形式或幀格式的復信號。(2)仿真模型設計目的探討B(tài)FSK信號在高斯白噪聲信道、多徑瑞利信道和多徑倫琴信道中的傳輸性能。設信息源發(fā)出的由二進制符號0、1 組成的序列，且假定0符號出現(xiàn)的概率為P，1 符號出現(xiàn)的概率為1P，它們彼此獨立。窄帶噪聲包絡為瑞利分布，相位為均勻分布。由于高斯過程的普遍存在和高斯噪聲過程在通信中的重要意義，我們歸納它們的統(tǒng)計特征的特點。此時受到干擾及噪聲影響的信號可稱為受擾信號。(2) 倫琴衰落信道。瑞利衰落信道是移動通信中相當重要的衰落信道，它在很大程度上影響著移動通信系統(tǒng)的質童。(3) 選擇性衰落。它是由電離層隨機變化引起的衰落。隨參信道的特性比恒參信道要復雜的多。恒參信道以有線信道為最典型，其特征參數(shù)主要是頻率特征，如幅度頻率特征與相位頻率特征及頻率漂移等。一般地，如單指傳輸媒體而言稱為狹義信道。信道可分為有界與無界兩大類，即通常所說的有線信道與無線信道。抽樣時間一般表示成“sample_time， offset_time”的形式，其中 sample_time表示抽樣周期，offset_time表示每個抽樣周期內(nèi)的時間偏移。對于 M 文件 S函數(shù)構成的模塊，它只有一個輸入信號端口，只能接受一維輸入向量，但是這個輸入向量的長度可以是動態(tài)確定的。如果S函數(shù)不存在直接反饋，在計算該模塊的輸出信號時這個模塊就可以不等待前一個模塊的輸出信號，因而有可能先于前面的模塊執(zhí)行。1． 直接反饋 簡單說來，直接反饋（Direct feedthrough）指的是輸入信號是否直接影響著輸出信號和仿真的抽樣時間。例如，我們可以編寫一個mdlInitializeSizes函數(shù)實現(xiàn)S函數(shù)的初始化操作，通過mdlDerivatives和mdlUpdate函數(shù)在每一個抽樣時刻分別計算連續(xù)狀態(tài)變量的導數(shù)和更新離散狀態(tài)的數(shù)值，在mdlOutputs函數(shù)中計算S函數(shù)的輸出信號等。在初始化階段，Simulink把各個模塊調(diào)入內(nèi)存，檢查模塊的數(shù)據(jù)類型和長度，設置仿真時間間隔，制訂仿真模塊的執(zhí)行順序，以及內(nèi)存分配。 內(nèi)部狀態(tài)u輸出y輸入x simulink模塊基本模型在某個時刻t，Simulink 模塊的內(nèi)部狀態(tài)u由兩部分組成：連續(xù)狀態(tài)和離散狀態(tài)，且u=+，此時輸出信號， 連續(xù)狀態(tài)的導數(shù)，離散狀態(tài)。 通過 S函數(shù)可以方便地編寫仿真代碼以創(chuàng)建自己的 Simulink模塊，因此，S函數(shù)是對Simulink模塊庫功能的擴展。S函數(shù)則提供了函數(shù)代碼與 Simulink之間的接口，使得用戶編寫的代碼既能夠像 Simulink 模型庫中的模塊那樣具有統(tǒng)一的仿真接口，同時能夠實。例如，對于名為samples Per symbl的白定義參數(shù)，它的內(nèi)部變量名為samples Per symbl，用戶可以通過下拉列表“popup”來選擇該參數(shù)的數(shù)值3或4，同時simulink傳遞給變量samples Per symbl—個數(shù)值，并且該參數(shù)可以在仿真過程中動態(tài)改變。對于每一個自定義參數(shù)，它有一個用于在參數(shù)設置對話框中顯示的名稱(prompt)和—個變量名稱。封裝編輯器共有4個屬性頁，分別用與設置模塊的圖標、參數(shù)、初始化代碼以及文檔信息。對于用戶自己創(chuàng)建的子系統(tǒng)，也可以通過simulink來設置該模塊的圖標和參數(shù)。用戶可以設置子系統(tǒng)在雙擊之后的打開萬式。 另外—個構造子系統(tǒng)的方法是自底向上，即先在同—個窗門中添加各個Simulink模塊，當模塊的數(shù)目增加到一定的限度時，可以選中其中若干個模塊(按住shift鍵后單擊各個需要組合的模塊)，然后單擊鼠標右鍵，在彈出的菜單中選擇Create Subsystem，這時候就創(chuàng)建了一個子系統(tǒng)，并且Simulink自動為這個于系統(tǒng)設置了輸入端口和輸出端口。采用子系統(tǒng)的另外一個好處是可以把復雜的仿真模型按照功能關系組織成等級結構，使得每個子系統(tǒng)都是—個相對獨立的功能實體，這些子系統(tǒng)組合起來構成一個功能更強的子系統(tǒng)。用命令行方式啟動仿真模型后，simulink并不自動打開相應的模型，因此不能直接觀察仿真的進程，但是仍然可以通過各種顯示不模塊觀察輸出信號。菜單方式的優(yōu)點在于它的交互性，通過在仿真模型中設置示波器模塊(Scope)或顯示模塊(Display)可以在仿真過程中觀察輸出信號的數(shù)值。如果simulink模型庫中沒有所需的模塊，這時候可以通過s—函數(shù)構造自己的模塊，并且把這個模塊與其他simulink模塊合起來，實現(xiàn)相應的仿真功能。輸入所需查找的模塊名稱的關鍵字，單擊“find Next”按鈕，則simulink自動搜索整個模型庫。 simulink的模型庫在matlab的工作區(qū)中輸入“simulink”或是單擊matlab工具欄上的，就進入如21圖所示的模型庫界面 simulink 模型庫simulink模型庫中的仿真模塊組織成—個三級樹型結構，例如，圖2—1所示：Smulink于模型庫包含了Continuous、Discontinuities、Discrete等下一級的模型庫，其中Continuous模型庫中包含了若干個模塊，這些模塊可以直接加入到自己的仿真模型中。離散模塊的輸出信號在下一個抽樣時刻到來之前保持恒定，這時simulink只需以一定的間隔計算輸出信號的數(shù)值?；谏鲜鰞?yōu)點，simulink稱為一種通用的仿真建模工具，廣泛應用于通信仿真、數(shù)字信號處理、模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡、機械控制和虛擬現(xiàn)實等領域。simulink是Matlab提供的用于對動態(tài)系統(tǒng)進行建模、仿真和分析的工具包。要描述這種系統(tǒng)的特性，傳統(tǒng)的建模方法是先對系統(tǒng)的輸入信號和輸出信號進行分析，得到它們的系統(tǒng)方程，然后編寫程序進行仿真。第二章 simulink入門simulink是Matlab中的一種可視化仿真工具，廣泛應用于線性系統(tǒng)、數(shù)字控制、非線性系統(tǒng)以及數(shù)字信號處理的建模和仿真中。本論文針對通信系統(tǒng)仿真的研究主要做了以下的工作：(1) 介紹了通信系統(tǒng)仿真的相關內(nèi)容，包括通信系統(tǒng)仿真的一般步驟、Matlab中的一種可視化仿真工具Simulink以及S函數(shù)的相關概念?，F(xiàn)代計算機軟硬件技術的快速發(fā)展，新一代的可視化的仿真軟件的使用使得通信系統(tǒng)仿真的設計和分析過程變得相對直觀和便捷，推動了通信系統(tǒng)仿真的快速發(fā)展。 通信系統(tǒng)仿真問題的研究現(xiàn)狀計算機輔助分析和設計技術發(fā)展十分迅速，出現(xiàn)了大量實用仿真軟件與工具，并應用于通信系統(tǒng)建模，分析和設計，使得通信系統(tǒng)仿真發(fā)展很快。(2) 軟件實驗更有助于我們較為全面地研究通信系統(tǒng)。在軟件實驗中我們也是這樣做，只不過所有通信模塊及通信儀表的功能都是用程序來實現(xiàn)的，通信系統(tǒng)的全過程在計算機中仿真運行。用基于仿真的方法來估計性能時，系統(tǒng)可以用任何所期待的細節(jié)(主觀的，當然有一定局限)來模擬。所以，通信系統(tǒng)仿真在通信系統(tǒng)工程設計中起著舉足輕重的作用。如果仿真分析得到的結果達不到預期的目標，用戶還需要重新修改通信仿真模型，這時候仿真分析就成為了另外一個循環(huán)的開始。圖表是最簡潔的說明工具，它具有很強的直觀性，便于分析和比較，因此仿真結果一般繪制成圖表形式。 如果仿真過程需要一定的時間才能夠達到平衡狀態(tài)，在對輸出數(shù)據(jù)進行分析和處理時一般要忽略最初的若干個數(shù)據(jù)，而只考慮平衡之后的輸出。這種方式減少了仿真過程中的人工下頸，提高了系統(tǒng)利用率利仿真效率。 最后，還應該明確各個輸入信號的初始設置以及仿真系統(tǒng)內(nèi)部各個狀態(tài)的初姑值。性能尺度指的是能夠衡量仿真過程中系統(tǒng)性能的輸出信號的數(shù)值(或根據(jù)輸出信號計算得到的數(shù)值)，因此，在實施仿真之前，首先需要確定仿真過程中應該收集哪些仿真數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)以什么樣的格式存在，以及收集多少數(shù)據(jù)。仿真實驗仿真實驗是一個或一系列針對仿真模型的測試。當這兩種輸出信號差別很大時，最好先檢查一下仿真模型的內(nèi)部連接和設置，找出造成這種差異的原因。例如，物理層仿真通常采用Matlab，而網(wǎng)絡層仿真則適用采用0PNET。同時，對于通信系統(tǒng)中的各個隨機變量，可以采集這些變量的數(shù)據(jù)，然后通過數(shù)學工具來確定隨機變量的分布特性。一般情況下通信仿真模型是一個隨機動態(tài)系統(tǒng)。仿真模型一般是一個數(shù)學模型。簡單的仿真模型容易被理解和操作，但是由于它忽略了很多關于實際系統(tǒng)的細節(jié)，因而在一定程度上影響了仿真的可靠性。當前系統(tǒng)仿真建模仿真實驗仿真分析結論分析改造后的系統(tǒng)實際系統(tǒng) 仿真系統(tǒng) 通信仿真的基本步驟通信仿真系統(tǒng)一般分為3個步驟，即：仿真建模、仿真實驗和仿真分析。圖1—1所示是關于通信系統(tǒng)仿真流程的一個示意圖。在離散事件仿真中，仿真系統(tǒng)只對離散事件做出響應，而在連續(xù)仿真中，仿真系統(tǒng)對輸入信號產(chǎn)生連續(xù)的輸出信號。因此，在對原有的通信系統(tǒng)做出改進或建立一個新系統(tǒng)之前，通常需要對這個系統(tǒng)進行建模和仿真，通仿真結果衡量方案的可行性，從中選擇最合理的系統(tǒng)配置和參數(shù)設置，然后再應用于實際系統(tǒng)中。（7）應用軟件開發(fā)（包括用戶界面）在開發(fā)環(huán)境中，使用戶更方便地控制多個文件和圖形窗口；在編程方面支持了函數(shù)嵌套，有條件中斷等；在圖形化方面，有了更強大的圖形標注和處理功能，包括對性對起連接注釋等；在輸入輸出方面，可以直接向Excel和HDF5。允許用戶編寫可以和Matlab進行交互的C或C＋＋語言程序。（5）應用廣泛的模塊集合工具箱Matlab對許多專門的領域都開發(fā)了功能強大的模塊集和工具箱?？捎糜诳茖W計算和工程繪圖。MATLAB的這些函數(shù)集合包括從最簡單最基本的函數(shù)到諸如距陣，特征向量、快速傅立葉變換的復雜函數(shù)。其擁有600多個工程中要用到的數(shù)學運算函數(shù)，可以方便的實現(xiàn)用戶所需的各種計算功能。新版本的MATLAB語言是基于最為流行的C＋＋語言基礎上的，因此語法特征與C＋＋語言極為相似，而且更加簡單，更加符合科技人員對數(shù)學表達式的書寫格式。而且新版本的Matlab提供了完整的聯(lián)機查詢、幫助系統(tǒng)，極大的方便了用戶的使用。綜合起來，Matlab有以下幾個特點：（1）友好的工作平臺和編程環(huán)境Matlab由一系列工具組成。而且近年來，隨著計算機硬件性能的不斷提升和計算機軟件技術的飛速發(fā)展，利用計算機進行實驗系統(tǒng)仿真成為一種國際潮流。(2) 軟件實驗更有助于我們較為全面地研究通信系統(tǒng)。所以，通信系統(tǒng)仿真在通信系統(tǒng)工程設計中起著舉足輕重的作用。關鍵詞：MATLAB；數(shù)字通信；系統(tǒng)設計。理論知識是用來指導具體實踐的。這些功能強大的仿真軟件，使得通信系統(tǒng)仿真的設計和分析過程變得相對直觀和便捷，由此也使得通信系統(tǒng)仿真技術得到了更快的發(fā)展。第16周： 畢業(yè)答辯準備、畢業(yè)答辯。第6周： 完成畢業(yè)實習報告撰寫；建立畢業(yè)設計實驗環(huán)境；初步擬訂設計方案；準備開題報告。 基本要求：掌握數(shù)字通信系統(tǒng)結構及常用技術；熟悉仿真語言。因此，在構建一個新的通信系統(tǒng)或改進原有通信系統(tǒng)前