跳频输出信号带宽约为1600Hz,其等效低通信号频率变换范围为-800~800Hz。为了使仿真观测频谱范围达到-2000~2000Hz,信号采样率为4000次/s。跳频速率为50跳/s,故每跳持续时间为0.02s,对应的采样点数为80点。二进制信源数据采用Bernoulli Binary Generator产生,采样时间设置为0.01s。然后用M-FSK Modulator Baseband模块完成2FSK调制,调制元数为2,频率间隔为100HZ。伪随机码中每5bit转换为一个0——31的随机整数,以控制跳频载波的输出频率。由于假设接收机伪随机码是理想同步的,且信道没有时延,因此在模型中可直接用发送方的伪随机码作为接收机恢复的伪随机序列。
由PN序列转换得到的0-31随机整数由子系统Subsystem PN Sequence产生,子系统中,PN序列模块的采样时间间隔设置为1/250s,并设置按帧输出,每帧5个样值(即5个码片),将帧格式转换为基于取样的信号后,用Bit to Integer Converter将每5码片转换为一个随机整数输出,作为跳频载波频率点的控制信号。输出随机整数的速率是250/5=50个/s,等于跳频速率。跳频器采用M-FSK Modulator Baseband1完成,其设置参数是:调制元数32,输入数据类型为整型, 频率间隔为50,每符号的采样点数为80,这样该模块将输出在32个频点上跳频速率为50次/s的伪随机跳频载波信号。它是复信号,采样率与2FSK信息调制的输出信号相同,为4000次/s。信息调制输出和跳频载波进行相乘以实现跳频扩频。 扩频输出经过AWGN信道并加入一个150Hz的单频正弦波作为干扰源。 在接收端,本地跳频载波是发送跳频载波信号的共轭信号,以相乘完成解跳后,用M-FSK Demodulator Baseband完成2FSK信息解跳,其设置与信息调制器对应。与发送数据相比,解调输出数据将会延迟一个码元间隔时间0.01s。系统中可对比观察收发数据波形,测试误码率,并用频谱仪观测跳频。
仿真结果:
实验心得:
通过这一周的MATLAB与通信仿真课程设计我收获颇多,其中最重要的就是提高了我的建立仿真模块的能力。本次实验在老师的讲解下先对整个设计实验流程有所了解,再根据自己的理解画出设计仿真的程序框图。根据书本上提到的模块功能和老师的帮助指导下建立模型,最后将具体的参数进行设置。运行所建的仿真模型,得到想要的实验结果。整个过程使我不仅巩固了书本上的一些相关基础知识,而且对于单边带调制解调有了更进一步的理解。
在实验二的实验过程中,通过书本上的流程图以及模型的建立,让我了解了通信系统的建模模型。而通过对比以Gold序列、m序列以及随机整数发生器 Random Integer Generator 作为直接序列扩频的扩频序列的传输性能,让我对通信系统的传输有了更深刻的了解。
最后,MATLAB与通信仿真课程设计让我获益匪浅,同时也让我发现自身存在的不足之处,我将努力改善。谢谢老师的指导和帮助。
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