移动通信实验指导书

移动通信系统实验指导书

目 录

实验一 Jake信道实验 .............................................................................. 1 实验二 Rice衰落信道实验 ...................................................................... 3 实验三 Rummler衰落信道实验 ............................................................. 5 实验四 实验五 实验六 实验七 实验八 自定义多径信道实验 .................................................................. 7 窄带干扰信道(NBI)实验 ....................................................... 8 最小移频键控(MSK)调制解调实验 ................................... 10 比特误码率(BER)测试实验 ................................................ 12 不同信道下的比特误码率(BER)测试实验 ........................ 15

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实验一 Jake信道实验

一、 实验目的

学习用SystemView软件建立Jake信道模型,进一步理解Jake信道。 二、 实验说明

Jack移动信道模型事一个标准的频率单调衰落基带等效模型。该模型假设从发射机到接收机之间存在无数条传播路径,并且这些反射到达移动目标接收机的路径是离散均匀分布的。对于时域输入波形x(t),其输出波形y(t)可以表示为:

?(t)?rq(t)x?(t) y(t)?ri(t)x?(t)是x(t)的希伯特变换。I、Q两路的基带等价(复数形式)描述为: 这里xri?2?cos(?k)cos(2?fkt??k)?2cos(?)cos(2?fmt)

k?1NNrq?2?sin(?k)cos(2?fkt??k)?2sin(?)cos(2?fmt)

k?1其中,fm是最大多普勒频移,fk?fmcos(2?k/L),L=2(2N+1),???/4,?k??k/N,N为模型中的路径数,?k?2?(random(0,1)),0~2?间的随机数。

上述描述中,设最大多普勒频移为fm,则多普勒频移范围为(-fm,fm),同时也假设延时扩展远远小于信号带宽频率的倒数。ri(t)和rq(t)是信道传输函数的基带等效部分。在多数条件下,信道仿真都利用了基带等效原理,而不必在进行载波级仿真。只不过这里的最大多普勒频移fm与载波频率fc及接收机最大移动速度vm相关,此时利用多普勒频移公式可计算出最大多普勒频移:

fm??上式中c为无线电波传播速度。

vmfc c在一个实际的环境中,接收信号经过不同的路径长度并且在每个到达路径上的移动速度一般都是不一样的。即便是接收机和发射机之间相对静止,如果一个人或物体快速移动到传播路径范围内,也会引起多普勒频移。因此,如果发射机发送一个单一正弦波,在接收端除了受到多普勒频移影响外,还会产生多径衰落,导致接收机收到的是一个频谱,可以认为一个正弦信号频率被扩展成为一个窄带频谱。在Jack信道中,该频谱可表示为:

P(f)?[?fm1?(f/fm)2]?1

Jack信道通常用于一些简单假设的移动信道仿真。

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三、 实验内容

一个典型的Jack信道的基带等效仿真如图1.1所示。测试信号源为一个幅度1v,频率为25Hz的正弦波。假设Jack信道的最大多普勒频移为5Hz。

图1.1 Jack信道仿真实验原理图

主要模块参数设置如下:

图符编号 Token 0 Token 1 Token 3

四、 实验要求

1) 观察输入信号及其功率谱;

2) 观察经过Jake信道输出的信号及其功率谱 3) 观察I、Q两路解调输出信号; 4) 观察I、Q两路信号用矢量表示的输出;

5) 观察I、Q两路信号矢量输出的50点柱状图,与瑞利分布比较; 6) 改变最大多普勒频移,比较输出信号的差异。

库/图符名称 Source:Sinusoid Comm:Jakes Chnl Comm:IQ Mixer 参数 Amp=1v,Freq=25Hz No.Terms=25,Max Doppler=5Hz LO Amp=1v,Freq=25Hz 8Poles,Fc=10Hz Token 4、5 Operator:Linear Sys 2

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