电子科技大学
通信抗干扰技术国家级重点实验室
课程设计题目
（实验）课程名称 移动通信系统
授课教师：李少谦/程郁凡
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必做题目1：无线信道特性分析
一、 实验目的
1. 了解无线信道各种衰落特性；
2. 掌握各种描述无线信道特性参数的物理意义；
3. 利用MATLAB中的仿真工具模拟无线信道的衰落特性。
二、 实验内容
1. 基于simulink搭建一个QPSK发送链路，QPSK调制信号经过了瑞利衰
落信道，观察信号经过衰落前后的星座图，观察信道特性。仿真参数：信源比特速率为500kbps，多径相对时延为[0 4e-06 8e-06 1.2e-05]秒，相对平均功率为[0 -3 -6 -9]dB，最大多普勒频移为200Hz。例如信道设置如下图所示：
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三、 实验作业
1. 根据信道参数，计算信道相干带宽和相干时间。
2. 设置较长的仿真时间（例如10秒），运行链路，在运行过程中，观察并
分析瑞利信道输出的信道特征图（观察Impulse Response(IR)、Frequency Response(FR)、IR Waterfall、Doppler Spectrum、Scattering Function）。（配合截图来分析）
3. 观察并分析信号在经过瑞利衰落信道前后的星座图变化（截图并解释）。
必做题目2：BPSK/QPSK通信链路搭建与误码性能分析
一、 实验目的
掌握基于simulink的BPSK、QPSK典型通信系统的链路实现，仿真BPSK/QPSK信号在AWGN信道、单径瑞利衰落信道下的误码性能。
二、 实验作业
1. 基于simulink搭建BPSK/QPSK通信链路，经过AWGN信道，接收端相
干解调，仿真并绘出BPSK和QPSK信号在EbN0为0~10dB时（间隔：1dB）误码性能曲线。 仿真参数： 1) 仿真点数：106
2) 信源比特速率：1Mbps。
2. 在1的基础上，信号先经过平坦（单径）瑞利衰落，再经过AWGN信道，
假设接收端通过理想信道估计获得了信道衰落值（勾选衰落信道模块的“Complex path gain port”）。仿真并绘出BPSK和QPSK信号在EbN0为0~40dB时（间隔：5dB）误码性能曲线。 信道仿真参数：最大多普勒频移为100Hz。
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分组题目1（第1、9组）
一、 实验目的
利用安卓系统手机的“基站信号路测”（SignalSiteMap）软件观测无线信号（例如基站信号、WIFI信号）在不同地点的信号强度变化情况，并进行分析。
二、 实验作业
撰写实验报告，包括实验目的、实验原理、实验步骤、实验数据与结果分析、实验总结等。
分组题目2（第2、10组）
一、 实验目的
掌握基于simulink的单发多收（SIMO）16QAM仿真通信链路，仿真SIMO 16QAM信号在单径瑞利衰落信道下，不同接收分集数、不同合并方式下的误比特率性能。
二、 实验作业
1. 基于simulink搭建SIMO 接收分集通信收发链路。仿真参数如下：
1) 信源比特速率：Rb?1Mbps 2) 调制方式：16QAM 3) 各信道独立
4) 最大多普勒频移：fd?100Hz 5) 仿真点数：106
2. 在平坦（单径）瑞利衰落信道下，假设接收端通过理想信道估计获得了
信道衰落值，接收端相干解调，仿真并绘出接收分集数M?1,2,3时，选
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择合并、最大比合并和等增益合并在不同EbN0下的信源误比特率性能曲线，进行对比分析。
分组题目3（第3、11组）
一、 实验目的
掌握基于simulink的2发1收STBC发射分集多天线通信链路，仿真STBC BPSK信号在单径瑞利衰落信道下的误比特率性能，并与单发单收BPSK信号进行性能比较。
二、 实验作业
1. 基于simulink搭建2发1收STBC发射分集通信收发链路。仿真参数如
下：
1) 多天线方式：2发1收 2) 信源比特速率：Rb?1Mbps 3) 调制方式：BPSK
4) 最大多普勒频移：fd?100Hz 5) 仿真点数：106
2. 在平坦（单径）瑞利衰落信道下，假设接收端通过理想信道估计获得了
信道衰落值，接收端相干解调，采用最大似然检测，仿真2发1收STBC系统的信源误比特率性能，并与单发单收BPSK信号的误比特率性能（见必做题目2）进行对比分析。
分组题目4（第4、12组）
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一、 实验目的
基于simulink搭建BPSK+编码+交织仿真通信链路，仿真分析在不同信道条件下的不同译码算法的误比特率性能。
二、 实验作业
1. 基于simulink搭建BPSK+卷积编码+交织通信收发链路，仿真参数如下：
1) 信源比特速率：Rb?100kbps
2) 卷积编码：码率为1/2，生成多项式为（561,753）
3) 译码方式：维特比译码（硬判决译码、软判决译码（8比特量化）） 4) 交织：行列交织 5) 仿真点数：106
2. 在AWGN信道下，仿真并绘出该系统在硬判决和软判决两种译码方式下
的信源误比特率曲线，并进行分析。
3. 设定某种交织器结构，在单径瑞利衰落信道（fd?100Hz）下，采用理
想信道估计，仿真并绘出该系统在有无交织、不同译码方式（硬判决和软判决）时，在不同EbN0下的信源误比特率曲线，并进行分析。 4. 改变交织器结构，选择三种不同的交织深度，在单径瑞利衰落信道
（fd?100Hz）下，仿真并绘出该系统在不同交织长度时，在不同EbN0下的信源误比特率曲线，并进行分析。
分组题目5（第5、13组）
一、 实验目的
基于simulink搭建OFDM仿真通信链路，理解OFDM收发链路处理过程，仿真分析OFDM/16QAM信号在不同信道下的误比特率性能。
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二、 实验作业
1. 基于simulink搭建OFDM通信收发链路，OFDM参数如下：
1) 子载波间隔：15kHz 2) 子载波个数：NSC?2048 3) FFT点数：NFFT?2048 4) CP长度：NCP?144 5) 采样频率：fs?30.72MHz 6) 采样时间Ts：1fs 7) 调制方式：16QAM
8) OFDM符号周期：?NFFT?NCP?Ts 9) 信源符号周期：
?NFFT?NCP?Ts
NSC2. 观测OFDM信号的功率谱，并分析。
3. 在AWGN信道下，仿真该系统在EbN0为0:1:13dB时的信源误比特率
性能，并绘制信源误比特率仿真曲线，与理论性能进行对比分析。 4. 在单径瑞利衰落（fd?100Hz）信道下，仿真该系统在理想估计时、EbN0为5:5:40dB时的误比特率性能，并绘制信源误比特率曲线，分析系统性能。
分组题目6（第6、14组）
一、 实验目的
基于simulink搭建直接序列扩频仿真通信链路，仿真分析在不同信道条件下的误比特率性能。
二、 实验作业
1. 基于simulink搭建DSSS通信收发链路，仿真参数如下：
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1) 信源比特速率：Rb?100kbps 2) 调制方式：BPSK 3) 扩频序列：m序列 4) 扩频码周期：63 5) 扩频增益：63
2. 观测扩频前后信号的功率谱，并分析。
3. 在AWGN信道下，仿真并绘出在不同SNR下该系统解扩前后的误比特
率曲线（信道误比特率、信源误比特率），并进行分析。
4. 在多径瑞利衰落信道下，采用理想信道估计，Rake接收，仿真该系统在
不同SNR下的信源误比特率性能，绘制误比特率曲线，分析系统性能。 多径瑞利衰落信道条件：
1) 多径相对时延矢量：DelayVec = [0 3 5]（码片时间） 2) 多径相对功率增益：GainVec = [0 -3 -10]（dB） 3) 最大多普勒频移：fd?50Hz
分组题目7（第7、15组）
一、 实验目的
基于simulink搭建快速跳频仿真通信链路，仿真分析在不同信道条件下的误比特率性能。
二、 实验作业
1. 基于simulink搭建快速跳频短波通信收发链路，仿真参数如下：
1) 信源比特速率：Rb?3kbps
2) 调制方式：BFSK，解调采用非相干解调 3) 跳频速率：3000跳/秒 4) 跳频频点间隔：6kHz 5) 跳频点数：100个
2. 观测跳频前后信号功率谱的变化，并分析；
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3. 在AWGN信道下，仿真并绘出在EbN0为0:1:13dB时的信源误比特率
曲线，与BFSK的理论性能进行对比分析。
4. 在短波恶劣信道下，仿真该系统在不同EbN0下的信源误比特率曲线，
分析系统性能。 短波恶劣信道参数：
1) 多径相对时延矢量：DelayVec = [0 2]（ms） 2) 多径相对功率增益：GainVec = [0 0]（dB） 3) 最大多普勒频移：fd?1Hz
分组题目8（第8、16组）
一、 实验目的
基于simulink搭建DSSS和FHSS通信链路，仿真分析比较在单音干扰下的误比特率性能。
二、 实验作业
1. 基于simulink搭建直扩和跳频通信收发链路，仿真参数如下：
1) 信源比特速率：Rb?100kbps 2) 调制方式：BPSK 3) 直扩参数：
? 扩频序列：m序列 ? 扩频码周期：63 ? 扩频增益：63 4) 跳频参数
? 跳频速率：1000跳/秒 ? 跳频频点间隔：100kHz ? 跳频点数：63个
2. 对比分析DS信号和FH信号的功率谱图。
3. 在AWGN信道下，仿真并绘出DS和FH信号在不同EbN0下的信源误
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比特率曲线，进行比较分析。
4. 在DS和FH收端都增加一个频率为1MHz的单音干扰，画出DS和FH
系统的接收端信号的功率谱图。令EbN0?10dB，分析比较DS与FH系统在信干比SJR为-20:2:16dB时的信源误比特率曲线。
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